Integration räumlicher Verbreitungsprozesse in Ökosystemmodelle zur nachhaltigen Nutzung von Fischereibeständen - Projekt INSPIRE - Patrick Polte ...
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Integration räumlicher Verbreitungsprozesse in
Ökosystemmodelle zur nachhaltigen Nutzung von
Fischereibeständen – Projekt INSPIRE
Patrick Polte
Thünen Institut für Ostseefischerei, Rostock
BSH Symposium, Hamburg
14.06.2017
INSPIRE-Konsortium & Workpackages
Schweden (SLU, SU, LU, UU) Finnland (FG-FRI)
Dänemark (DTU Aqua) Estland (UT-EMI)
Polen (MIR-PIB) Lettland (BIOR)
Finnland (FG-FRI) Deutschland (GEOMAR, UHAM, TI-OF)
www.bonus-inspire.org
WP, Lead Institution Inhalte
1 , SLU, Schweden Räumliche Verteilung
2, UHAM, Deutschland Passive/aktive Verbreitung & Habitat-Konnektivität
3, TI-OF, Deutschland Bedeutung der räumlichen Skala –vom Individuum zur Population
4, MIR-PIB, Polen Bestandsberechnung
5, FGFRI, Finnland Ökosystembasiertes Management
6, DTU Aqua, Dänemark Informationsverbreitung (Dissemination)
7, UT-EMI, Estland Projektmanagement
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P. Polte
14.06.2017
Meeresumweltsymposium
WP3 “Scaling”- Transport von lokalen Effekten in
überregionale Bestandsdynamik
Zielsetzungen:
1. Untersuchung der Bedeutung aktiver Verbreitung und
Habitat-Selektion früher Lebensstadien
2. Entwicklung von Methoden um den Beitrag regionaler
Gebiete (z.B. Kinderstuben) zur Adultpopulation zu bestimmen
3. Einschätzung der Bedeutung von regionalen/lokalen
Stressoren für die Populationsdynamik von Fischbeständen
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P. Polte
14.06.2017
Meeresumweltsymposium
WP3 “Scaling”- Transport von lokalen Effekten in
überregionale Bestandsdynamik
1. Bedeutung aktiver Verbreitung und Habitat-
Selektion unterschiedlicher Lebensstadien
.. >.. >.. >
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14.06.2017
Meeresumweltsymposium
Ei- &- Larvenverbreitung bei wichtigen Ostsee-Nutzfischen
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14.06.2017
Meeresumweltsymposium
Ozeanographische Verbreitungsmodelle
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14.06.2017
Meeresumweltsymposium
3 years
Hering der westlichen Ostsee
Rügen
Sweden
Denmark
N
main land 10 Kilometer
Germany Poland
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14.06.2017
Meeresumweltsymposium
Heringslarvenverteilung nach Körperlänge (Bsp. 2011)
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14.06.2017
Meeresumweltsymposium
Untersuchung räumlicher Verteilungshomogenität
Lorenz curve: Aus der Ökonomie zur Analyse demographischer Einkommensverteilung
(Lorenz, M. O. 1905. Methods of Measuring the Concentration of Wealth. J. Am. Stat. Assoc.)
100
mean larvae abundance (%)
cumulative proportion of
complete
‘perfect homogeneity’
heterogeneous
length class 12 mm
09
24
0
0 cumulative proportion of stations analyzed 30
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumRäumliche Verteilung von Herings-Larvenstadien
Area below Lorenz curve can be used as a proxy for homogeneity:
mean values; error bars = SD; ANOVA; F2,12 = 202.9; p ≤ 0.00; Post hoc: Tukey HSD ***p ≤ 0.001
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14.06.2017
Meeresumweltsymposiuminshore pelagial offshore pelagial
inshore littoral
coastal shallow
Polte et al. 2017, Scientific Reports,
Graphics: Paul Kotterbainshore pelagial offshore pelagial
inshore littoral
coastal shallow
Polte et al. 2017, Scientific Reports,
Graphics: Paul Kotterba2. Beitrag lokaler Küstenlebensräume
zur Populationsdynamik des Herings in
der Westlichen Ostsee
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumRügen Herring Larvae Survey
Weekly herring larvae survey
On 35 stations in Greifswald Bay , herring larvae
are sampled weekly from March to late June
using ichthyoplankton nets (335/780 µm)
Bongo-net
(mesh sizes 335/780 µm)
Oeberst et al. 2009b, ICES J Mar Sci
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14.06.2017
MeeresumweltsymposiumBestandsanalyse der Jungfische in der westlichen Ostsee
Hydroacoustic surveys (October) on
abundance/distribution of
juveniles (Age1,2) in the overall Western BS
T. Gröhsler, ICES CM 2017/SSGIEOM:15
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumHerring Rekruitment
© C. Zimmermann
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumBeitrag der Küsten-”Kinderstuben” zur Populationsdynamik
Korrelation der Zeitreihen (1992-2015) für Heringslarven aus dem Greifswalder
Bodden und 1 jährigen Jungfischen aus der gesamten westl. Ostsee (German
Hydroacoustic Survey, GERAS)
2,500
2,000
y = 0.0629x + 492.05
GERAS Age 1 (millions)
R² = 0.696
1,500
1,000
500
0
0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000
RHLS, N20, 0 year-1 (millions)
Reproduktion im GWB
1. liefert eine gute Vorhersage der Bestandsentwicklung
2. Weist auf eine große Bedeutung der inneren Küstengewässer hin (in denen sich
ein Großteil der natürlichen Sterblichkeit abspielt)
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumBedeutung unterschiedlicher Herings-Aufwuchsgebiete
Beprobung juveniler Heringe (23.3-
40.9 mm TL) in 4 Aufwuchsgebieten
mit der Strandwade
Schlei
N-O Kanal
Warnow
Greifswalder
Bodden
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P. Polte
14.06.2017
Meeresumweltsymposium„Elemental fingerprinting“ in Heringsotolithen
• Otolithen (= Gehörsteine).
Kalkstrukturen wichtig für das Gehör
und die Orientierung im 3 D Raum.
• Otolithen wachsen kontinuierlich
unter stetiger Inkrementbildung Secor et al. 1991
• Spurenelemente die in die
wachsende Oberfläche eingelagert Messieh, 1972
werden charakterisiere die
chemisch/physikalische Umwelt
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumResults
Dorothee Moll, unpublished results
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14.06.2017
Meeresumweltsymposium3. Bedeutung von lokalen Stressoren für die
Populationsdynamik von Fischbeständen-Beispiel: Hering
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumBedeutung der Wasserpflanzen für die Ei-Entwicklung
2009
Reduktion der Bestände aquatischen Blütenpflanzen im Greifswalder
Bodden um > 90%
P. Kanstinger et al. 2016, Estuarine, Coastal and Shelf Science
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14.06.2017
MeeresumweltsymposiumHeringsökologie im Greifswalder Bodden
frühes 20.Jhrt. spätes 20.Jhrt.
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14.06.2017
MeeresumweltsymposiumSturm-Effekte auf Heringseier
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14.06.2017
MeeresumweltsymposiumSturm-Effekte auf Heringseier
Hochgerechneter Verlust durch Stürme in einem (!) Laichbett des Greifswalder
Boddens 2012:
2.3 -11.4 Millionen laichreife Heringe (0.5 – 2.3% der Gesamtlaicherbiomasse)
D. Moll et al. 2017, Estuaries & Coasts
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14.06.2017
MeeresumweltsymposiumEutrophierungsfolgen
Verpilzung & Überwucherung mit fädigen Braunalgen (z.B. Pilayella littoralis)
Pilzinfektion an Heringseiern
(un-identifizierte Pilzart)
Ausbreitung fädiger Algen
(Pilayella littoralis)
© D. Schories
Lena v. Nordheim, unpublished results
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumSchlußfolgerungen
Im Laufe der frühen Entwicklung eines Fisches gewinnt aktive Verbreitung und
Habitat-Selektion zunehmend an Bedeutung. Bei der Parameterisierung von
ozeanogr. Verbreitungsmodellen sollten wichtige morphologische
Entwicklungsstufen einbezogen werden.
Der Beitrag einzelner Aufwuchsgebiete und Kinderstuben zur den
Adultpopulationen muß verstärkt untersucht werden, damit ein
Küstenzonenmanagement effektiv den Erhalt der Fischbestände unterstützen
kann.
Die Bedeutung von Küstenveränderung und Eutrophierung für die Reproduktion
wichtiger Fischbestände sollte in das Bewusstsein eines effizienten KZM eingehen.
(bislang unterliegen nur die Fischbestände einem rigorosen Management, nicht
aber deren wichtigste Lebensräume)
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P. Polte
14.06.2017
MeeresumweltsymposiumThanks for your attention…!
Acknowledgements:
Laboratory of the Institute for Baltic Sea Fisheries
Crew of the RV “FFS CLUPEA”
EU-Data Collection Framework
BONUS
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