Daniel Nyqvist, Jonas Elghagen, Marius Heiss and Olle Calles recently published the article “An angled rack with a bypass and a nature-like fishway pass Atlantic salmon smolts downstream at a hydropower dam” in the journal Marine and Freshwater Research.

In the abstract, the authors write:

Hydropower dams disrupt longitudinal connectivity and cause fragmentation of river systems, which has led to declines in migratory fish species. Atlantic salmon smolts rely on intact longitudinal connectivity to move downstream from rearing habitats in freshwater to feeding grounds at sea. Smolts often suffer increased mortality and delays when they encounter hydropower plants during their downstream migration. Currently, there are few examples of downstream passage solutions that allow safe and timely passage. We assessed the performance of two passage solutions at a hydropower dam, namely, an angled 15-mm rack with a bypass and a large nature-like fishway. The performance of these new fish passage solutions was evaluated by tracking radio-tagged Atlantic salmon smolts as they encountered the facilities. The radio-tagged smolts passed the dam 9.5 h after release (median) and exhibited a dam-passage efficiency of 84%, with passage rates increasing with body length. Fish passage occurred through both the rack bypass and the naturelike fishway. The passage efficiencies were 70–95% for the rack bypass and 47% for the nature-like fishway. The new fish passage facilities resulted in improved passage conditions at the site, confirming that angled racks with bypasses as best practise solutions for downstream passage, but also that large nature-like fishways may act as downstream passage routes for salmon.

Access the paper here, or contact any of the authors.

I en rapport, och vid ett seminarium på måndag i Arlanda, presenterar Karlstads universitet nu resultaten från ett femårigt forskningsprojekt som undersökt möjligheter till att öka överlevnaden hos nedströmsvandrande laxfisk i Klarälven. I ett pressmeddelande i anslutning till seminariet skriver universitetet tillsammans med Fortum:

“Sedan 1930-talet har lekvandrande lax och öring årligen infångats vid första vandringshindret i älven och åkt lastbil förbi den utbyggda delen för att släppas av och möjliggöra naturlig lek på platser ovanför det åttonde kraftverket, Edsforsen. Parallellt sker kompensationsutsättningar av odlad laxfisk nedströms det första vandringshindret för att möjliggöra ett fiske efter lax och öring i Vänern. Den vilda laxfisken skyddas samtidigt genom fredningsbestämmelser.

Karlstad universitet och Fortum har bedrivit forskningssamarbete om lax och öring i Klarälven under många år. Den kumulativa dödligheten hos ung lax under nedströmsvandring och kraftverkspassager har visat sig vara hög. Bland de resultat som redovisas från det senaste projektet påvisades en ännu högre dödlighet för utlekt fisk, där endast enstaka märkta utlekta laxar framgångsrikt passerade alla dammar. Projektet – som riktat in sig på att ge underlag för att förbättra just överlevnaden för laxungar och utlekt lax på vägen från lek – visar också att spill vid kraftverken har stor betydelse för den utlekta laxens passagemöjligheter. Liknande resultat inhämtades, som en del av projektet, för ung lax i Winooski River i USA.

– Kraftverken utgör de facto vandringshinder för fisken, både uppströms och nedströms. I detta forskningsprojekt har vi fokuserat på att få kunskap om laxens vandringsbeteende för att kunna förbättra möjligheterna för fiskens nedströmsvandring. Något som tidigare varit eftersatt, inte bara i Klarälven utan på många platser i världen, säger projektledaren Larry Greenberg på Karlstads universitet.

Projektet föreslår att en ökad överlevnad bland nedströmsvandrande laxfisk skulle kunna åstadkommas genom att fisken leds av från Edsforsens turbinintag och samlas upp för transport förbi kraftverken och sätts ut nedströms Forshaga kraftverk. Eftersom det finns ytterst få exempel på avledare vid kraftverk av Edsforsens storlek och geografiska placering, är samtliga studerade åtgärdsalternativ att betrakta som experimentella och kommer att kräva utvärderingar och modifieringar under en försöksperiod som bör spänna över flera år. Av de sex olika åtgärdsförslag som studerats förordas två lösningar med s k. beta-avledare. Alternativet beräknas kosta ca. 130 milj kr som engångskostnad samt ca. 8,5 milj kr i årliga löpande kostnader.

– Det är viktigt att hitta rätt lösning för rätt vattendrag. Ett exempel på detta är just Klarälven – ett vattendrag med åtta vattenkraftverk från första vandringshinder upp till laxens kvarvarande lek- och uppväxtområden – där vi under senare tid sett en positiv trend för den unika populationen av Klarälvslax. Projektets resultat har nu gett oss viktig kunskap om hur laxstammen i Klarälven ytterligare kan stärkas, säger Marco Blixt som är fiskeansvarig på Fortum.

Av de cirka 8,3 miljoner kr som satsades i projektet mellan år 2012 och 2016 kommer 1,1 miljoner kr från Karlstads universitet, 2 miljoner kr från det EU-finansierade interregprojektet ”Vänerlaxens fria gång” samt ca 5,2 miljoner kr från Fortum: hälften från interna forskningsanslag och hälften från Fortums miljöfond, som finansieras genom försäljningen av Bra miljömärkt el.”

Rapporten finns tillgänglig online här: Förbättrad nedströmspassage för vild laxfisk i Klarälven

Tracking smolts in Huntington River, a tributary to Winooski River.

The accepted version of the scientific article “Downstream migration and multiple dam passage by Atlantic salmon smolts” by Daniel Nyqvist (Kau), Stephen McCormick (USGS), Larry Greenberg (Kau), William Ardren (US Fish and Wildlife), Eva Bergman (Kau), Olle Calles (Kau), and Theodore Castro-Santos (USGS) is available online at North American Journal of Fisheries Management. The paper presents a study on downstream migration and dam passage of landlocked Atlantic salmon smolts in the River Winooski, a tributary to Lake Champlain.

In the abstract the authors write: “The purpose of this study was to investigate behavior and survival of radio-tagged wild- and hatchery-reared landlocked Atlantic salmon smolts as they migrated past three hydropower dams equipped with fish bypass solutions in the Winooski River, Vermont, USA. Among hatchery-released smolts, those released early were more likely to initiate migration and did so after less delay than those released late. Once migration was initiated, however, the late-released hatchery smolts migrated at greater speeds. Throughout the river system hatchery released fish performed similarly to wild fish. Dam passage rates varied between the three dams and was highest at the dam where unusually high spill levels occurred throughout the study period. Of the 50 fish that did migrate downstream, only 10% managed to reach the lake. Migration success was low despite the presence of bypass solutions, underscoring the need for evaluations of remedial measures; simply constructing a fishway is not synonymous with providing fish passage.”

Access the paper here or contact the authors.

Ett låglutande galler (s.k. beta-galler). Då vattenhastigheten mot gallret alltid är mindre än svephastigheten längs med gallret sveps eller leds fisken mot gallrets slut. Vid gallrets slut finns flyktöppningen – tex. en eller flera ingångar till en bypass.

Låglutande galler används allt mer för att leda nedströmsvandrande fiskar till flyktöppningar och säkra pasagevägar förbi vattenkraftverk.Låglutande galler har tillexempel installerats för att passera nedströmsvandrande fisk i Ätran och Mörrumsån. Olle Calles, forskare vid Karlstads Universitet, leder en samling projekt som under det kommande året ska studera för- och nackdelar med låglutande galler med olika spaltvidd. Idén är att experimentellt testa hur låglutande galler med olika spaltvidd påverkar den avledande funktionen för laxsmolt och ål. Men även hydrauliska förhållanden (fallförluster) och drivgodsproblematik kommer att studeras under de olika spaltvidder. Hypotesen, vad gäller fisken, är att låglutande galler har både en fysisk och en beteendemässig avledande funktion. Detta innebär att även fisk som fysiskt kan passera gallret väljer att inte göra det utan att de i stället visar en preferens för flyktöppningarna. Genom att testa olika spaltvidder hoppas man kunna hitta en spaltvidd som är optimal för att kombinera fiskpassage och vattenkraftsproduktion.

Ålprojektet finansieras av Krafttag Ål medan lax experimenten finansieras av Energiforsks “Miljöprogram vattenkraft”.

Läs mer om ålexperimentet här: Betydelsen av spaltvidd på låglutande galler med avseende på ålpassage.

Ett radiomärkt smolt från Winooski River. Smolten i Dalälven märktes på ett liknande vis.

Anna Hagelin, tjänstledig doktorand vid Karlstads Universitet, arbetar just nu på Länsstyrelsen i Gävleborg med laxen i Dalälven. Inom projektet “LIV – laxfisk i nedre Dalälven” undersöks möjligheten att återinföra ett vilt reproducerande laxbestånd älven. Även Olle Calles, forskare vid Karlstads Universitet är inblandad i projektet. Som en del av arbetet studeras med hjälp av radiotelemetri smoltens vandring och överlevnad genom fjärdarna uppströms det nedre kraftverket. Projektet beskriver sig själv:

“Lax och havsöring förökar sig i sötvatten men tillbringar större delen av sitt vuxna liv i havet där förutsättningarna att växa sig stor är bättre. När laxen i havet blir mogen återvänder den till sin hemälv för att leka. Efter kläckning spenderar laxen sedan några år i älven innan den, som smolt, simmar ut till havet.

Dödligheten hos nedströmsvandrande smolt varierar mycket beroende på vilka hinder och faror de möter. Under denna period är dock predationsrisken relativt hög eftersom smolten rör sig långa sträckor varav vissa är svårpasserade och/eller innehåller stora mängder predatorer. I Dalälven kan de många fjärdarna skapa ett problem då de innehåller höga tätheter av predatorer som t.ex. gädda och gös. Området är också känt för sin rika fågelfauna, vilket kan öka predationstrycket ytterligare.

Sjöar och dammar fördröjer smoltens migration vilket ökar predationsrisken ytterligare. Anledningen till fördröjningen tros vara det ändrade flöde som uppstår när en älv flyter ut i ett mer sjölikt system. Smolten följer huvudströmmen och kan bli disorienterade i när vattenhastigheten minskar.  Smoltdödligheten förväntas vara högre i fjärdarna jämfört med mer strömmande partier, men faktum är att Dalälvens fjärdar fanns i systemet även innan kraftverksutbyggnaden och då förekom lek av lax och havsöring långt upp i systemet. Det är dock viktigt att få en uppfattning hur stor smoltdödligheten i fjärdarna är i dag för att få kunskap om hur många lekfiskar som måste reproducera sig i området för att skapa en hållbar population.

För att kvantifiera smoltöverlevnaden i nedre Dalälven, samt identifiera flakshalsar för överlevnad, ska vi märka smolt med radiosändare och spåra dem under nedströmsvandringen genom Färnebofjärden. Detta kommer att ge information om vandringshastighet, vägval och överlevnad. I samband med utsättningarna av märkt smolt, som sker i mitten av Maj, sätts också ett större antal omärkt smolt för att mer efterlikna en naturlig situation”

Intresset för projektet är stort och under helgen har det förekommit både på tv och på radio. Se ett inslag om projektet på SVT Gävleborg här. Anna Hagelin berättade även om prjektet i det senaste avsnittet av Sveriges Radios Naturmorgon. Lyssna på intervjun med Anna här. I samma avsnitt förekom också vandrande fisk, passage och tjockskaliga målarmusslor i Lillån i Emåns avrinningssystem. Lyssna på hela Naturmorgon-avsnittet här.

Douglas A. Jones har tillsammans med Eva Bergman och Larry Greenberg från NRRV och Karlstads Universitet nyligen publicerat en artikel med titeln “Food availability in spring affects smolting in brown trout (Salmo trutta)”. Studien handlar om födotillgångens inverkan på smoltifiering hos öring där låg födotillgång under våren verkar leda till att en högre andel öringar smoltifierar under samma vår. Artikeln publicerades i tidskriften Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. I abstractet skriver författarna:

“Prior to out-migration, salmonid fish typically undergo physiological and morphological changes — a process known as smolting. This study indicates that smolting in brown trout (Salmo trutta) is affected by feeding conditions in spring immediately prior to out-migration. This conclusion was reached after experimentally testing the effect of seasonal variation in food availability on smolt status in the spring. A migratory strain of trout was administered either high or low food rations in the autumn, winter, or spring prior to release in the spring. While fish growth or condition could be affected in any season, it was spring rationing that reduced growth and growth-related variables and that caused increased smolting. Our result supports the idea that smoltification and the decision to migrate is affected by spring food availability regardless of conditions in the previous autumn or winter.”

Ladda ner artikeln här. Har du inte tillgång till tidskriftens innehåll men ändå vill läsa artikeln, kontakta någon av författarna.

John Piccolo presented a poster about Klarälven salmon at the recent international symposium “Advances in the Population Ecology of Stream Salmonids – IV” in Girona, Cataluña, Spain. The poster can be seen online here:

John also gave a presentation about conservation biology of salmon and trout, focusing on a recent debate on conservation ethics summarized by Tallis et als (2014) article in Nature Communications. He also recommends Holmes Rolston IIIs “A New Environmental Ethics: The Next Millennium for Life on Earth”  for more reading on conservation ethics.

Nedströmsvandringen av kelt vid Hertings kraftverk i Ätran är nu i full gång. Fisken som passerar by-passen fångas i en fälla vilket gör det möjligt att räkna och mäta dem. Jonas Christiansson som följer passagen vid kraftverket rapporterar att det i måndags fångades över 450 lax- och öringkelt i fällan. Fisken har också möjligheten att vandra förbi kraftverket i den naturlika fiskvägen, alla kelt fångas med största sannolikhet alltså inte i fällan. Angeånde de senaste dagarna berättar Jonas att kelt-fångsten trappat  av rejält och att det igår endast fångades 4 kelt i fällan. Sedan massfångsten har temperaturen sjunkit och vattnet klarnat. Under den aktuella “massutvandringsdagen” var det stigande vattentemp och hög turbiditet på grund av regn. Samband eller slump?

Smolten har också börjat vandra men ännu ej i så spektakulära antal. Falkensbergs kommun skriver om fiskutvandringen här.

Hertings kraftverk, den naturlika fiskvägen till höger och intagskanalen till turbinen till vänster. I änden av intagskanalen finns det snedställda gallret som ska leda den nedströmsvandrande fisken till by-passen till höger om turbin-intaget. Det är i by-passen fisken fångas. (Foto:Stillbild från Fiskevårdstekniks film)

Marius Heiß, a master student who has been working by River Ätran has finished his thesis titled “Evaluation of innovative rehabilitation measures targeting downstream migrating Atlantic salmon smolt (Salmo salar) at a hydroelectric power plant in southern Sweden” . In the abstract he writes:

“The ecological state of streams and rivers has aggravated on a global scale due to a wide range of anthropogenic influences. The disruption of migratory routes for diadromous fishes by hydroelectric power plants have led to major stock declines over the last century. As a result fishways have been built at many hydroelectric power plants in Europe to improve migration conditions at such obstacles. This measure may improve upstream migration, but typically does not solve corresponding passage problems for downstream migrating fish. Consequently large numbers of downstream migrants, e.g. Atlantic salmon smolt (Salmo salar), are forced to pass turbines on their way to the ocean. There are few rehabilitation measures specifically targeting downstream passage conditions and most of them lack scientific evaluation.

This thesis reports on a radio-telemetric-study to evaluate innovative rehabilitation measures targeting downstream migrating Atlantic salmon smolt, at a hydropower plant in southern Sweden. There had been extensive renovation works at the study site to improve passage conditions for migrating fishes. The conventional turbine rack and a modified conventional trash gate were replaced by a low sloping β-rack adjacent to a full depth bypass channel. Moreover, a nature-like fishway was built at the site.
The results show that the evaluated rehabilitation measures were able to significantly improve downstream passage conditions for Atlantic salmon smolts. Total passage success was high (94%) and bypass efficiency has increased by 68%, whereas the number of smolts passing through the turbines was reduced by 63%. Although there were some issues associated with the monitoring station in the new bypass, the results are promising and so prospective constructions of low-sloping β-racks with full-depth bypasses should lead to improved downstream passage conditions at additional hydroelectric power plants.”

Read the master thesis here.

I torsdags gick Johnny Norrgårds offentliga försvar av doktorsavanhandlingen “Migration and quality of landlocked Atlantic salmon smolt – Implications for conservation and management” av stapeln. Johnny gjorde en strålande presentation av sitt arbete och klarade dessutom av utfrågningen utan problem.

Opponent var Associate Professor Martyn Lucas, Durham University, UK medan betygsnämnden utgjordes av Jörgen Johnsson, Göteborgs universitet, Torbjørn Forseth, Norsk Institutt för Naturforskning, Norge och Jan Heggenes, Høgskolen i Telemark och Oslo Universitet, Norge.

Johnnys handledare har varit: Eva Bergman, Monika Schmitz och Larry Greenberg

Under kvällen avnjöts en trevlig middag i Ölme och alla bidrog till att hylla och berätta anekdoter om den extremt driftige och målmedvetne mångsysslaren Johnny Norrgård.