Dyreplankton i Barentshavet biomasse-variasjoner 1979 - 1994

Abstract

The capelin fisheries has until recently been a very important commercial fishery in the Barents Sea. The capelin stock has showed large fluctuations, with a size of about 4-7 mill. tons in 1973-1980 before the collapse in 1984-1986. The Institute of Marine Research has carried out zooplankton research in the Barents Sea since 1979 to compare zooplankton biomass and species composition with growth of capelin and herring. WP2-net and MOCNESS plankton trawl were used for large scale horizontal coverage (g m-2) and depth distribution (mg m-3) respectively . Copepods constitute about 50% of the zooplankton, and Calanus~nmarchicusa nd C. glacialis are the dominating species. Their contribution may reach 90% in the summer. C. finmarchicus is an atlantic species, spawning in spring prior to the phytoplankton bloom. The population migrate to deep water during late summer and winter. C. glacialis is a true arctic form found north of the Polar front. Other prominent species of the Barents Sea plankton are Metridia longa, Pseudocalanus sp. and Oithona sp. (Copepoda), Thysanoessa inermis and T. longicaudata (Euphausiacea), Themisto libellula and T. abyssorum (Amphipoda), Limacina retroversa and L. helicina (Gastropoda), Sagitta elegans (Chaetognatha), Aglantha digitale and Sarsia princeps (Hydrozoa) and Mertensia ovum and Beroe cucumis (Ctenophora). Average zooplankton ash-free dry weight in different parts of the sea is 1-3 g m-2 in January- April, 6-7 g m-2 in May-August , and 3-5 g m-2 in September-December. The percentage of small forms increases from the first to the second period. The average biomass from 173 WP2- hauls in September 1994 was 12.8 g dry weight m-2. Single values as high as 100 g m-2 has been recorded. Time series of biomass north to the ice edge have revealed high biomass in 1980- 1982, and 15- 20 g ash-free dry weight m-2 was recorded in June-July 1981. In 1983 and 1984 the biomass was reduced to less than 10 g m-?. From 1986 most of the Barents Sea has been covered during the Multispecies investigations in August-September. In the eastern and western areas there was a reduction in biomass until 1990, while the zooplankton biomass generally increased from 1990 to 1994 in the Barents Sea. A large part of the zooplankton in the Barents Sea has been brought to the area with inflowing atlantic water from the Norwegian Sea. Because of the extreme physical conditions many species are unable to reproduce, thus the production in the Barents Sea is influenced by advective transport. Short-term and long-term variations in biomass has been explained by variations in inflow activity. Predation from fish is also an important factor that may regulate the zooplankton population. During the summer the capelin rnigrate north to the ice edge to feed on zooplankton. A strong feeding activity has been observed along the northern limit of its distribution, and it is assumed that the capelin is able to graze down the zooplankton locally.NORSK SAMMENDRAG:Lodda har vært en av de viktigste komersielle, pelagiske fiskeartene i Barentshavet. Bestandens størrelse har vist store svingninger. Før sammenbruddet i 1984-1986 lå bestanden på 4-7 mill. tonn i perioden 1973-1980. Havforskningsinstituttet har siden 1979 drevet årlige undersøkelser av dyreplanktonet i området for å koble data på biomasse og artssammensetning opp mot vekst og utbredelse av lodde og sild. WP2-håv og MOCNESS-håv ble brukt som standardredskaper til henholsdsvis storskala horisontal dekning (g m-2) og vertikalprofiler (mg m-3) av dyreplankton. Rundt 50 % av dyreplanktonet i Barentshavet er kopepoder der CalanusJinmarchicus (rauåte) og C. glacialis utgjør mesteparten av biomassen. I vekstsesongen om sommeren kan andelen være oppe i 90%. C. finmarchicus tilhører den atlantiske delen av Barentshavet, mens C. glacialis er bundet til arktisk vann. C. finmarchicus gyter tidlig om våren og larvestadiene vokser på det oppblomstrende planteplanktonet. Ut på sommeren vandrer bestanden ned på dypere vann for å overvintre. Andre karakteristiske arter i Barentshavsplanktonet er Metridia longa, Pseudocalanus sp. og Oithona sp. (Copepoda), Thysanoessa inermis og T. longicaudata (Euphausiacea), Themisto libellula og T. abyssorum (Amphipoda), Limacina retroversa og L. helicina (Gastropoda), Sagitta elegans (Chaetognatha), Aglantha digitale og Sarsia princeps (Hydrozoa) og Mertensia ovum og Beroe cucumis (Ctenophora). Gjennomsnittesverdier av biomassen i forskjellige deler av Barentshavet viser at det er 1-3 g m-2 i perioden januar-april, og andelen av små former (180-1000pm) er lav. I mai-august stiger biomassen til 6-7 g m-2, og andelen små former øker. I september-desember er det 3-5 g m-2. Gjennomsnittlig biomasse for hele Barentshavet i september 1994 var 12.8 g m-2, basert på 173 WP2-trekk. Sporadisk har en funnet enkeltverdier helt opp til 100 g m-2. Tidsserier av planktonet nordover mot iskanten om sommeren viser at det var høy dyreplankton biomasse i begynnelsen av 80-årene, 15-20 g askefri tørrvekt m-2 i juni-juli 1981. I 1983 og 1984 var dyreplanktonet sterkt redusert til mindre enn 10 g m-2. Fra 1986 har store deler av Barentshavet blitt dekket under flerbestandsundersøkelsene i augus t-september. I områdene i nord-øst og øst var det tendens til reduksjon i dyreplanktonet frem til 1990, mens det fra 1990 ser ut til å ha vært en jevn økning frem til 1994 i hele Barentshavet. Dyreplanktonet i Barentshavet består for en stor del av arter som komer med innstrømende atlantisk vann fra Norskehavet. På grunn av de ekstreme fysiske forholdene i Barentshavet møter disse artene suboptimde forhold til reproduksjon, og mange arter kan ikke reprodusere i arktisk vann. Derfor er planktonproduksjonen i høy grad avhengig av advektiv transport. Langvarige og kortvarige variasjoner i denne transporten resulterer i varierende planktonkonsentrasjoner i Barentshavet. I Norskehavet står Calanus på dypt vann om vinteren, under det grunne terskeldypet mot Barentshavet. Det er mulig at den lave biomassen som ble observert i 1983- 1984 skyldtes at innstr~mningena v atlantisk vann sluttet for Calanus hadde vandret opp. Predasjon fra planktonspisende fisk er også en viktig faktor til å forklare variasjoner i bestanden. Om sommeren vandrer lodda nordover fra kystområdene for å beite på plankton. Det er påvist sterk beiteaktivitet i fronten av loddas utbredelse nord ved iskanten, og en antar at dyreplanktonet i løpet av få dager kan beites ned der lodda står konsentrert.