Fire sentrale forskningsinstitusjoner med ulik spisskompetanse har nå etablert en felles kunnskapsplattform for å finne ut hvordan villaks påvirkes av rømt oppdrettslaks.
Fire sentrale forskningsinstitusjoner i Norge, Norsk institutt for naturforskning (NINA), Havforskningsinstituttet (HI), Nofima og CIGENE, etablerte i år kunnskapsplattformen QuantEscape: «Kvantifisering av genetiske effekter av rømt oppdrettslaks på ville laksebestander».
Målet med kunnskapsplattformen er å gi svar på hva som skjer i norske villaksstammer når oppdrettslaks rømmer, skriver Norges forskningsråd i en pressemelding.
– Vår ambisjon er å framskaffe kunnskap som muliggjør sameksistens mellom oppdrettslaks og villaks, sier forskningssjef Kjetil Hindar i NINA.
Hindar leder forskningssamarbeidet i QuantEscape-plattformen, som er et samarbeid mellom Havbruksprogrammet og Miljø 2015-programmet i Forskningrådet. Den 6. februar deltok han sammen med Solveig van Nes fra Nofima og Gunnar Grytås fra Universitetet i Tromsø i paneldebatten «Alle til laks? Villaks kontra oppdrettslaks» på Miljø 2015-konferansen «På tvers av miljøkonfliktene».
Arv og miljø
Ved bruk av de beste genetiske verktøyene som finnes, skal QuantEscape finne svar på hvor stor genetisk påvirkning den rømte oppdrettslaksen har på villaksen, og i hvilken grad oppdrettslaksens avkom endrer seg som følge av naturlig seleksjon i naturen.
– Selv om oppdrettslaks er avlet fram for sine vekstegenskaper, vokser den ikke alltid raskere enn villaksen i naturen. I det fri er nok oppdrettslaksens konkurranseevne også miljøavhengig. Avkom av oppdrettslaks kan muligens utnytte sin vekstkapasitet når tilgangen til mat er god. Men når det er lite mat, ser ikke økt vekstkapasitet ut til å være noen fordel, sier Hindar.
Ulik tåleevne
Forskningssamarbeidet skal også forsøke å identifisere hvilke egenskaper ved elvemiljøet og villaksbestander som har betydning for genstrømmen fra oppdrettslaks til villfisken, og hvordan innblanding av oppdrettsgener påvirker villaksens egenskaper.
– Vi vet at det er genetiske og økologiske forskjeller mellom de norske villaksstammene, og også betydelige forskjeller i hvor tette bestandene er. Rømt oppdrettslaks er større enn den lokale villaksen i noen vassdrag, og mindre enn villaksen i andre. Vi tror også at faktorer ved miljøet i elvene har betydning for oppdrettslaksens evne til å forplante seg naturlig. I områder der vi vet det finnes rømt oppdrettslaks, kan vi finne oppdrettsgener i enkelte elever, mens vi ikke finner samme geninnblanding i andre elver i samme område, sier Hindar.
Tallfester genflyt
Hindar fremholder at forskning har vist at rømt oppdrettslaks påvirker villaks negativt, men at det fortsatt er mye vi ikke vet om hvordan rømt oppdrettslaks påvirker villaksstammene.
– Vi kjenner ikke det reelle omfanget av innkryssingen av oppdrettsgener i villaksstammene i dag, og heller ikke de langsiktige biologiske konsekvensene som rømt oppdrettslaks har for ville bestander. I QuantEscape skal vi måle genstrømmen fra oppdrettslaks til villaks i et stort antall elver og beregne den relative forplantningsdyktigheten hos oppdretts- og villaks. Så gjør vi forsøk for å måle i hvilken grad naturlig seleksjon motvirker genstrøm fra rømt oppdrettslaks, forklarer Hindar.
Bedre forvaltning
Forskningssjefen har stor tro på at den brede tilnærmingen til genstrøm-utfordringene skal gi ny og viktig kunnskap til både forvaltning, oppdrettsnæringen og villaksnæringene.
– Med utgangspunkt i den kunnskapen vi framskaffer gjennom QuantEscape, vil vi kunne utvikle gode modeller for villaksbestander som mottar rømt oppdrettslaks. Dermed kan vi med større sikkerhet enn i dag forutsi de langsiktige konsekvensene av rømt oppdrettslaks, og av hvordan ulike forvaltningstiltak virker for å redusere konsekvensene. Modellene vil bli et godt verktøy for å utvikle en bærekraftig forvaltning av oppdrettslaks og villaks, mener Hindar.
Kan avsløre genstrøm fra oppdrett
Aldri har vi hatt bedre oversikt over genene til norsk laks i elver og merder. Det gir forskerne et godt utgangspunkt for å avsløre genstrøm fra oppdrett til lakseelvene.
I 2012 har forskerne generert genotypedata (arveanlegg) fra mer enn 5.000 individer fra over 60 bestander av villaks og oppdrettslaks. Det betyr at forskerne med relativt høy sikkerhet kan fastslå graden av innblanding av oppdrettsgenotyper i mange av de viktigste lakseelvene i Norge.
Laksebestandenes arveanlegg er studert med hjelp av et sett med genetiske markører som kalles «snipper» (SNP = Single Nucleotide Polymorphism, eller enkeltnukleotidpolymorfisme). Disse «snippene» er små genmutasjoner som fins spredt utover hele laksens arvemateriale. I et tidligere FUGE-prosjekt har forskerne lett blant mer enn 4500 «snipper», og funnet at noen av dem kan brukes til å skille genetisk mellom oppdrettslaks og villaks, uavhengig av hvilken oppdrettslinje eller villaksstamme fisken kommer fra.
Det diagnostiske settet med «snipper» ble funnet ved å sammenlikne fire årsklasser av oppdrettslaks fra de tre største avlsselskapene med 13 villaksbestander fra Tanaelva i Finnmark i nord, via Namsen og Gaula i Trøndelag til Lærdalselva, Suldalslågen på Vestlandet og Numedalslågen i sørøst.
Villaksen som ble analysert for dette formålet, var fra skjellmateriale innsamlet på 1970- og 1980-tallet. Arvematerialet fra villaks var dermed med stor sannsynlighet upåvirket av rømt oppdrettslaks.
Fra nord til sør
Forskerne har nå analysert skjellprøver fra villaksindivider fanget i et stort antall lakseelver fra Finnmark i nord til Vestfold i sør. Videre er det analysert flere oppdrettsstammer med de samme genetiske metodene – både moderne oppdrettslaks og oppdrettslaks fra 20 år tilbake i tid. Forskerne har i tillegg tilgang til et enormt skjellmateriale fra villaks helt tilbake til tidlig 1900-tall, og fra rømt oppdrettslaks fra slutten av 1980-tallet til i dag.
Ved hjelp av genotypedataene fra de «opprinnelige» villaksstammene, skal forskerne nå sjekke ut både innblanding av oppdrettsgener og naturlige endringer i villaksens gener.
– Med bakgrunn i den kartleggingen vi nå har gjort, vil vi også bistå genbanken for villaks med å luke ut materiale med innblanding av oppdrettsgener som ikke skulle vært der, sier Hindar.
Far(g)ekart
NINA har i år utviklet et kart basert på en foreløpig bestandsmodellering for et stort antall lakseelver i Norge. Modellen tar utgangspunkt i registreringer av rømt oppdrettslaks i elvene sommer og høst i perioden 1989-2009, forplantningsdyktighet hos rømt oppdrettslaks og overlevelse av deres avkom i naturen.
Tallene på «suksessen» til rømt oppdrettslaks i naturen er hentet fra felteksperimenter i Norge og Irland. Modellen regner ut en antatt bestandsendring over en periode på fire år (én laksegenerasjon i modellen), og så kan forskerne la en datamaskin kjøre modellen over et ønsket antall laksegenerasjoner.
Kartet gir et foreløpig trusselbilde for den samlede påvirkningen av rømt oppdrettslaks gjennom 20 år i utvalgte elver langs Norskekysten. Så langt ser det ut til at elver på Vestlandet er de mest utsatte.
– I QuantEscape sammenligner vi nå modellens framstilling av trusselbildet med analyser av genmaterialet fra laks i de aktuelle elvene. De foreløpige resultatene tyder på at modellen stort sett gir en nyttig tilstandsbeskrivelse, sier Hindar.
– Men vi ser samtidig at framskrivingene gir ulike utslag for genetisk baserte mål for innkryssing av oppdrettslaks. Mens modellframskrivingene i noen elver faller sammen med genetiske endringer forårsaket av rømt oppdrettslaks, er de misvisende for andre populasjoner, forteller Hindar.
– For enkelte villaksstammer ser det ut til at rømt oppdrettslaks har hatt mindre påvirkning enn rømmingstallene skulle tilsi, sier Hindar.
Han understreker at modellen er grov og vil bli spisset etter hvert som ny kunnskap akkumuleres gjennom kunnskapsplattformen. Konsortiet jobber samtidig med flere modeller som kan beskrive effekten av rømt oppdrettslaks på genetisk variasjon og egenskaper hos villaksen, eller også på villaksens bestandsutvikling.
– Liten suksess i det fri
Rømt oppdrettslaks har lav til moderat forplantningssuksess i naturen. Avkommet deres har stort sett lavere overlevelse enn villaksavkom i elva, fremholder Hindar.
– Problemer for villaksen oppstår først og fremst der det er høy andel rømt oppdrettslaks i gytebestanden, og der den stedlige villaksbestanden er utsatt for andre trusler, sier Hindar.
Det er betydelig vanskeligere å forutsi effektene av lave andeler rømt oppdrettslaks over lang tid, både fordi oppdrettslaksen endrer seg genetisk over tid, og fordi de ulike oppdrettsstammene kan påvirke villaksgenene på ulik måte. Felteksperimentene som er gjort, strekker seg heller ikke lengre enn til andre avkomsgenerasjon.
På lengre sikt kommer forskerne til å utvikle enda mer kraftfulle genetiske metoder enn de har i dag. Blant annet skal de lete etter «snipper» som skiller bedre mellom ulike avkomsgrupper og -generasjoner av oppdrettslaks i naturen. Forskerne håper videre å kunne si mer om genetiske endringer i egenskaper som er viktige for villaksen.
– Men først skal vi publisere resultatene fra en storstilt undersøkelse med det spennende genetiske verktøyet vi har i dag, avslutter Hindar.
Mer om QuantEscape
Kvantifisering av genetiske effekter av rømt oppdrettslaks på ville laksebestander.
- Prosjektperiode: 2012-2015.
- Finansiering fra Forskningsrådet: 20 mill. kroner.
- Etablert i samarbeid mellom Havbruksprogrammet og Miljø 2015.
- Prosjektleder: Kjetil Hindar, Norsk institutt for naturforskning (NINA).
- Forskningspartnere: NINA, Havforskningsinstituttet, Nofima, CIGENE.
