Om fiske och Allee-effekten


Många fiskpopulationer har minskat drastiskt över tiden som en följd av intensivt fiske. Det mest kända fallet är torsken i Newfoundland som minskat med över 90 %, och samma sak gäller torsken och strömmingen i Östersjön där bestånden överutnyttjats. Runt om i världen händer detta i en allt ökande takt.

Rent generellt sett är resurser ändliga i naturen vilket gör att ju fler individer som ska dela på kakan, ju mindre resurser blir det för var och en och det blir en lägre reproduktionstakt per individ. Rent matematiskt är det ett negativt samband mellan reproduktion per individ och populationstäthet. Minskar population i storlek ökar därför reproduktionstakten per individ. Detta är basala ekologiska samband, och som har stort teoretiskt och empiriskt stöd.

Sett ur det perspektivet borde torsken, eller andra fiskar, öka i antal efter det att minskat i antal om fisket minskar eller upphör. Nu händer inte alltid det, som till exempel i Newfoundland, så frågan är varför. Reproduktionstakten verkar faktiskt minska med minskande antal, vilket är ganska märkligt rent intuitivt.

Detta är dock inget nytt fenomen, och uppmärksammades först av amerikanen Warder Clyde Allee på 1930-talet, och kallas därför nu för Allee-effekten. Vad Allee och många efter honom funnit är att populationstäthet spelar en roll på många olika sätt hos olika arter. Det kan vara så enkelt att om det finns få och utspridda individer kommer de inte hitta varandra när det är dags att reproducera sig. Detta har setts till exempel hos torsk, ängsnätfjäril och alpmurmeldjur. Ett annat alternativ är om det finns en stark preferens för hanar med stora ornament, till exempel stora horn som signalerar ålder som hos hjortdjuren, och om dessa hanar försvinner på grund av jakt kommer honorna att leta efter dessa hanar tills reproduktionsfönstret är över och de går obefruktade.

Många arter är grupplevande som ett skydd mot predation, och om grupperna minskar ökar risken för varje individ att bli uppäten. Detta har setts hos insekter, kolonilevande sjöfåglar med mera. Många arter födosöker i grupp och om gruppen minskar i storlek minskar möjligheten att fånga ett byte. Detta har setts hos afrikanska vildhundar, albatrosser och den en gång så talrika, men nu dessvärre utdöda, vandringsduvan.

Fenomenet har en solid teoretisk bakgrund, och mekanismerna är många varigenom vi kan få en Allee-effekt, och det finns ett antal studier som visat på detta. Det som händer när en population minskar i antal är att den ”vanliga” mekanismen med mer föda åt fler och därigenom en ökning av antalet igen fungerar ner till en viss gräns där Allee-effekten slår till och vi går åt andra hållet. Ju färre individerna blir ju sämre reproducerar de sig, och populationen hamnar i en nedåtgående spiral eventuellt mot utdöendet. I matematiska termer så vänder den negativa kopplingen mellan antal och reproduktion per individ till en positiv koppling. Det är ett scenario vi inte vill ha.

Det här är givetvis ett stort problem när det gäller att bevara sällsynta arter. Blir det för få individer sjunker reproduktionen och de blir ännu färre. Som lök på laxen drabbas dessa populationer även av inavel som påskyndar nedgången. Att hamna under Allee-gränsen kan kallas AC/DC-effekten – ”Highway to hell”.

En magisk siffra i detta sammanhang är siffran 1, som betyder att en individ ersätter sig själv i nästa generation. Är siffran större än 1, ökar populationen, är den mindre så minskar populationen. Frågan är då hur stark Allee-effekten är för en given population. En population som minskat i antal men fortfarande har en reproduktion av mer än en unge per hona kommer att återhämta sig. Det kan ta olika tid, för olika populationer av kraschade fiskpopulationer kan det ta 20-30 år, eller mer, innan de kommer upp på ”normala” nivåer. Är reproduktionen ungefär 1 kommer populationen att vara stabil, det vill säga om den kraschat på grund av överfiske ner till 10 % av ursprunget kommer populationen att stanna på denna nivå. Det verkar som det är det som hänt torsken in Newfoundland. Är reproduktionen lägre finns inget hopp, den populationen kommer att dö ut.

En studie som analyserat 90 fall där populationerna av en rad olika arter kraschat, fann att endast 7 (8 %) av dessa hade återhämtat sig 5 år senare. Hela 41 % hade fortsatt att minska, medan de återstående visade tecken på en ökning igen. Efter 15 år hade endast 12 % av populationerna återhämtat sig, medan hela 40 % inte ens var i närheten av ett återhämtande. Uppenbarligen hade olika populationer hamnat i olika grad under Allee-gränsen.

Två studier som har analyserat detta hos torsken i Newfoundland och hos vår egen sill/strömming fann tydliga tecken på Allee-effekter. Hos torsken finns en tröskel vid ungefär 80 000 ton reproducerande individer. Över den gränsen fluktuerar antalet nya fiskar fram och tillbaka, medan nedanför denna gräns minskar antalet ner mot mycket låga siffror. Som mest producerades runt 200 miljoner nya fiskar per år på 1960-talet, medan 2008 är siffran nere i enstaka miljoner individer. Detta i sin tur leder till ännu färre som reproducerar sig, och nedgången är oundviklig.

Hos sillen/strömmingen studerades nio olika populationer, från Irländska sjön i väster till Östersjön i öster. Med hjälp av avancerade matematiska och statistiska metoder kunde man visa att de Irländska populationerna sannolikt inte är utsatta för en Allee-effekt (sannolikhet runt 16 %), medan populationerna i Rigabukten och Bottenhavet har en mycket hög sannolikhet för en Allee-effekt (95 %). Populationen i östra Östersjön ser bättre ut med en sannolikhet på endast 14 %, medan den vårlekande populationen i västra Östersjön har en sannolikhet på ca 74 % för en Allee-effekt. Nu är detta data enbart upp till 2015, eller tidigare, vilket gör att de senaste årens massiva strömmingsfiske i Östersjön inte ingår i beräkningarna.

Vad händer då om alla Östersjöns populationer hamnar under gränsen? Svaret är nog enkelt, även med ett totalt stopp för fisket för en art under Allee-gränsen kan det i värsta fall leda till ett utdöende, men framförallt är det inte självklart att populationerna kommer att återhämta sig. Allt beror på hur långt ner de kommer och hur reproduktionsbiologin. Det är just det som man sett i Newfoundland. Torsken där fiskades ner under Allee-gränsen och har inte hämtat sig trots fiske-restriktioner. Kommer samma sak att hända med vår strömming? Jag är rädd för det, men jag hoppas att jag har fel.

 

Att läsa

Courchamp F, Berec L & Gascoigne J. 2008. Allee effects in ecology and conservation. Oxford University Press.

Hutchings JA. 2001. Influence of population decline, fishing, and spawner variability on the recovery of marine fishes. Journal of Fish Biology. 59 (Supplement A): 306-322.

Kuparinen A & Hutchings JA. 2014. Increased natural mortality at low abundance can generate an Allee effect in a marine fish. Royal Society open science 1:140075. OPEN ACCESS

Perälä T & Kuparinen A. 2017. Detection of Allee effects in marine fishes: analytical biases generated by data availability and model selection. Proceedings of the Royal Society London B284: 20171284. OPEN ACCESS

Perälä T, Hutchings JA & Kuparinen A. 2022. Allee effects and the Allee-effect zone in Northwest Atlantic cod. Biology Letters 18: 20210439. OPEN ACCESS

Visningar: 162