A juvenile brown trout in the experimental flume.

Johan Watz, postdoc at Karlstad University, recently published the scientific article “Stress responses of juvenile brown trout under winter conditions in a laboratory stream” in the journal Hydrobiologia. In the abstract he writes: “Winter can be a challenging period for fish in northern temperate rivers and streams, particularly in those that are channelized, structurally simple or regulated by, for instance, hydropower. In these systems, dynamic sub-surface ice formation commonly occurs and stable periods with ice cover may be short. Under these adverse conditions, access to shelters has been shown to be an important factor that influences overwinter survival, and exclusion from shelters by anchor ice may cause stress. Here, stress responses of juvenile brown trout under simulated winter conditions in an artificial stream were studied. Trout were subjected to three treatments in which the trout (1) were excluded from an instream wood shelter, simulating the effects of anchor ice, (2) had access to the shelter or (3) had surface ice cover in addition to the shelter. There was a positive correlation between ventilation frequency and plasma cortisol concentration. Trout without access to shelter had 30% higher ventilation frequency than trout with instream shelter and surface ice, but no differences in cortisol concentration or stress colour were found between the treatments. River regulation that reduces surface ice and increases anchor ice formation may lead to increased stress and consequently reduce overwinter survival rates.”. 

Access the paper here: Stress responses of juvenile brown trout under winter conditions in a laboratory stream.

För en dryg vecka sedan disputerade Johan Watz med avhandlingen ”Salmonid behaviour under winter conditions”. Kappan kan läsas online här. Avhandlingens publicerade artiklar är följande:

Paper I: Ice cover affects the growth of a stream-dwelling fish

Paper II: Effects of ice cover on the diel behaviour and ventilation rate of juvenile brown trout

Paper III: Day and night drift-feeding by juvenile salmonids at low water temperatures

Paper IV: Prey capture rates of two species of salmonids (Salmo trutta and Thymallus thymallus) in an artificial stream: effects of temperature on their functional response

Paper V: Ice cover alters the behavior and stress level of brown trout Salmo trutta

Opponent var Richard Cunjak från University of New Brunswick och i betygskommitten satt Nina Jonsson (NINA), Johan Höjesjö (Göteborgs Universitet) och Asbjørn Vøllestad (Universitetet i Oslo).

Under doktorandtiden handleddes Johan Watz av Larry Greenberg, Eva Bergman och John Piccolo.

Den vetenskapliga artikeln “Ice cover alters the behavior and stress level of brown trout Salmo trutta”, om juvenila öringars vinterbeteende, har publicerats i Behavioral Ecology. Artikeln är resultatet av ett avdelningsgemensamt experiement på Karlstads Universitet där Johan Watz och Bror Jonsson hållit i taktpinnen.  Övriga författare är Eva Bergman, Olle Calles, Åsa Enefalk, Stina Gustafsson, Anna Hagelin, Anders Nilsson, Johnny Norrgård, Daniel Nyqvist, Martin Österling, John Piccolo, Lea Schneider och Larry Greenberg.

I abstraktet beskrivs studien: “Surface ice in rivers and lakes buffers the thermal environment and provides overhead cover, protecting aquatic animals from terrestrial predators. We tested if surface ice influenced the behavior (swimming activity, aggressive encounters, and number of food items eaten) and stress level (coloration of eyes and body) of stream-living brown troutSalmo trutta at temperatures of 3–4 °C in indoor experimental flumes. We hypothesized that an individual’s resting metabolic rate (RMR, as measured by resting ventilation rate) would affect winter behavior. Therefore, groups of 4 trout, consisting of individuals with high, low, or mixed (2 individuals each) RMR, were exposed to experimental conditions with or without ice cover. Ice cover reduced stress responses, as evaluated by body coloration. Also, trout in low RMR groups had a paler body color than those in both mixed and high RMR groups. Trout increased their swimming activity under ice cover, with the highest activity found in high RMR groups. Ice cover increased the number of aggressive encounters but did not influence the number of drifting food items taken by each group. In mixed RMR groups, however, single individuals were better able to monopolize food than in the other groups. As the presence of surface ice increases the activity level and reduces stress in stream-living trout, ice cover should influence their energy budgets and production. The results should be viewed in light of ongoing global warming that reduces the duration of ice cover, especially at high latitudes and altitudes.”

Läs artikeln här. Om du inte har tillgång till tidskriftens innehåll men ändå vill läsa artikeln, maila någon av författarna!

Imorgon, tisdagen den 31:a Mars, kommer Johan Watz, doktorand vid Karlstads Universitet, att ge ett seminarium med titeln “Winter behavior of juvenile brown trout: ice cover influences the level of aggression and stress”. Seminariet ges klockan 13:15 i sal 5F416 på Karlstads Universitet. Alla är välkomna!

Istäckta vattendrag påverkar fisken och dess ekologi. Utan is är fisken i det kalla vattnet relativt långsam och särskilt utsatt för predation från endoterma djur – fåglar och däggdjur – vars rörelser inte på samma sätt påverkas av kylan. Men när vattenytan fryser, bildar istäcket ett skydd från terrester predation. På filmen nedan ser man tydligt hur fiskarna under isen kan ägna sig åt andra aktiviteter än att vara vaksamma för endoterma predatorer, t ex födosök och interaktioner med andra fiskindivider?

Johan Watz har specialiserat sig på laxfiskars vinterkologi. Läs hans forskning i till exempel: “Effects of ice cover on the diel behaviour and ventilation rate of juvenile brown trout“.

Sjätte pejlningen av öring i Djupadalsbäcken genomfördes i förrgår. Denna gång lokaliserade vi fiskar under isen när mörkret hade lagt sig. Som vanligt fann vi ca 100 fiskar, varav en del var fiskar som vi inte hade sett röken av sedan de märktes i december.

Den portabla PIT-antennen scannar i pannlampssken t.v. och en koncentrerad Oscar t.h.

Under projektets gång har vi hittat en del spår i snön. Bilden nedan visar några av de som vi sett.

Någon som vill vara med i gissningsleken?

Spår i snön.

I Djupadalsbäcken, i skogarna mellan Loka och Karlskoga, har ett projekt rörande vinterekologi hos öring pågått sedan december förra året. Projektets syfte är att undersöka överlevnad, tillväxt, samt förflyttning under vintern. Speciellt fokus ligger på att studera hur yttäckande is påverkar fisken. Under hösten märkte vi fiskar (PIT-märken) och återutsatte dem där de fångats. Därefter har simulerade istäcken placerats över vissa sträckor så att fiskarna erbjuds ytis även när vintern är mild. Regn, mildväder och en rejäl snösmältning vid nyårshelgen ställde till med en del besvär, då en del av konstruktionerna gick sönder. Vattnet rann dock undan till slut och efter två dagars reparationsarbete var “isen” på plats igen.

Att arbeta i –17°C är karaktärsdanande. Johan slår ned en stolpe.

Fiskarna kan lokaliseras med hjälp av en portabel läsare och det är tänkt att fiskarna ska kunna spåras då de rör sig ut och in från dessa istäcken, samt var de väljer att placera sig i bäcken i närvaro respektive frånvaro av is.

Teemu pejlar under det simulerade istäcket.

I måndags åkte vi upp till Eldbäcken för att plocka upp våra lövpåsar som nu legat ute i ca 4 veckor. Tyvärr visade det sig vara svårare än planerat eftersom den tidiga vintern gjort att det lagt sig ca 1 decimeter is och lika mycket snö på biokanalen. Utrustade med spett, spade och yxa lyckades vi hitta 7 av de 72 lövpåsarna innan det blev för mörkt för att fortsätta arbeta. Efter konsultation med lövnedbrytningsexperterna i Umeå (tack Birgitta och André) så bestämdes det att påsarna får ligga i vattnet två veckor till eftersom nedbrytningen troligtvis gått långsammare än vanligt på grund av den låga temperaturen.

Förhoppningen är att det dessutom kanske kommer en period med mildare väder som underlättar arbetet.