Effekter av stora herbivora andfåglar i akvatiska ekosystem

Den dramatiska ökningen av gäss och svanar i nordvästra Europa orsakar konflikter inte bara i samband med skador på jordbruksgrödor, utan väcker också oro för vilka konsekvenserna är i ekosystemen. Vilken roll dessa fåglar har är speciellt angeläget att studera i akvatiska ekosystem eftersom även många våtmarker genomgår stora förändringar i t.ex. växt-, fisk- och fågelsamhällen, men också i ökad grad av brunifiering och eutrofiering. Detta är oroväckande eftersom våtmarker normalt är bland de rikaste system vi har avseende produktivitet såväl som biodiversitet. Det är oklart om gäss och svanar orsakar dessa förändringar eller om de helt enkelt bara gynnas av dem. Oavsett vilket är det inte osannolikt att de växande populationerna kan orsaka eller påskynda förändringar i ekosystemen, eftersom gäss och svanar ofta utgör en betydande del av den samlade biomassan av de akvatiska konsumenterna.

Projektet "Effekter av stora herbivora andfåglar i akvatiska ekosystem" finansieras av Naturvårdsverket och går således ut på att studera om gäss och svanar kan ha centrala roller i pågående förändringar i våtmarksekosystem. Fältstudierna genomförs med deskriptiva såväl som experimentella ansatser, och omfattar flera trofinivåer i ekosystemen, från direkta betningseffekter på växter till indirekta effekter – så kallade "kaskadeffekter" – på ryggradslösa djur och andra vattenlevande fåglar. Slutsatserna kommer att ha stor allmängiltighet då studierna bedrivs över stor geografisk skala (i Sverige och Finland), och i våtmarker med olika näringsstatus. Projektet har stor relevans för förvaltning av våtmarker och dess ”aktörer”. Det omfattar alltså inte bara ekosystemen som enheter, utan även enskilda arter, av vilka flera är vanliga jaktbyten, exempelvis gäss.

Projekttid är 2021-2026. Under denna period kommer ekologin i svenska och finska våtmarker att studeras utifrån den generella hypotesen att stora växtätande andfåglar så som gäss och svanar kan påverka andra trofinivåer och variabler i ekosystemen. Projektet ingår i doktorand Elsie Kjellers (Högskolan Kristianstad och Linnéuniversitetet) avhandlingsarbete. Fältstudier inkluderar såväl deskriptiva som experimentella studier. Nedan framgår huvuddragen för forskningsarbetet år för år.


2021

Doktorand
• Rekrytering av doktorand (Elsie Kjeller)
• Slutförda doktorandkurser i vetenskapsteori, forskningsmetodik, och forskningsetik (totalt 6 hp)

Fältarbete
• Fältarbete april-augusti i sydsvenska våtmarker med insamlingar av deskriptiva data på våtmarksfåglar, makrofyter, evertebrater och vattenkemi

Bearbetning
• Laborativt arbete (vattenkemi)
• Statistiska analyser av data

Kommunikation
• Press-release i samband med beviljat forskningsanslag; https://www.hkr.se/nyheter/2021/hur-forandrar-den-dramatiska-okningen-av-gass-och-svanar-vara-vatmarker/
• Radiointervju i samband med projektstart https://sverigesradio.se/artikel/ny-forskning-gass-och-svanars-paverkan-i-vattenriket
• Föredrag på konferensen Biosfär 2021 (Kristianstad)

Planering
• Planering av fältstudier 2022 (inhägnadsförsök i Skåne med grågås som fokusart)


2022

Doktorand
• Slutförda doktorandkurser i statistik (10,5 hp) och furageringsekologi (3 hp)

Fältarbete
• Fältarbete april-augusti i sydsvenska våtmarker med insamlingar av experimentella data (inhägnader) av makrofyter, i kombination med data på våtmarksfåglar, evertebrater och vattenkemi

Bearbetning
• Laborativt arbete (vattenkemi)
• Statistiska analyser av data
• Arbete med manus med data från 2021

Kommunikation
• Föredrag på konferenserna (1) The 17th Nordic Congress of Wildlife Research (Uppsala), (2) The 6th Pan-European Duck Symposium (Portugal), och (3) Biosfär 2022 (Kristianstad)
• Föredrag för Ringsjöbygdens fågelskådare.

Planering
• Planering av fältstudier 2023 (inhägnadsförsök i Finland med sångsvan som fokusart)


2023

Doktorand
• Slutförda doktorandkurser: Introduktionsuppsats (7 hp) och Effektivt vetenskapligt skrivande (3 hp)
• Halvtidsseminarium, 14 november

Fältarbete
• Fältarbete maj-augusti i finska våtmarker med insamlingar av experimentella data (inhägnader) av makrofyter, i kombination med data på våtmarksfåglar, evertebrater och vattenkemi

Bearbetning
• Laborativt arbete (vattenkemi)
• Statistiska analyser av data insamlade under året
• Arbete med manus med data från 2021 och 2022

Kommunikation
• Populärvetenskaplig artikel baserad på studien med data från 2021 publicerad i Skånes Ornitologiska Förenings tidskrift Anser (4: 7-12). Titel: Hur påverkas våtmarker av ökande populationer av gäss och svanar?
• Deltagande på Viltkonferensen 2023 (Naturvårdsverket, Stockholm)
• Deltagande i möte med Gås- och tranförvaltningsgruppen (med presentation) (Länsstyrelsen Skåne)

Planering
• Planering av fältstudier 2024 (vegetatiosstudier i södra Sverige kopplat till GPS-data från grågås)
• Ansökan inskickad till Naturvårdsverket för finansiering av projektets sista del (2024-2026)


2024

Doktorand
• Slutförda doktorandkurser i högskolepedagogik (12 hp)

Planering
• Planering av fältstudier 2024 (vegetationsstudier i södra Sverige kopplat till GPS-data från grågås)

Fältarbete
• Fältarbete i juni i sydsvenska våtmarker med insamlingar av deskriptiva data data av makrofyter, i kombination med data på våtmarksfåglar och vattenkemi

Bearbetning
• Laborativt arbete (vattenkemi)
• Statistiska analyser av data insamlade under 2022-2024
• Arbete med manus med data från 2022 och 2023

Kommunikation
• Vetenskaplig artikel med data från 2021 publicerad i Hydrobiologia (851: 107-127), https://doi.org/10.1007/s10750-023-05317-0. Titel: The hub of the wheel or hitchhikers? The potential influence of large avian herbivores on other trophic levels in wetland ecosystems.
• Vetenskaplig översiktsartikel publicerad i Ornis Svecica (34: 119-137), https://doi.org/10.34080/os.v34.25271. Titel: Herbivory on aquatic macrophytes by geese and swans – a review of methods, effects, and management 
• Press-release i samband med beviljat forskningsanslag (del 2 av projektet; 2024-2026); https://www.hkr.se/nyheter/2024/stort-anslag-till-fortsatt-forskning-om-svanar-och-gass/
• Deltagande i möte med Gås- och tranförvaltningsgruppen (med presentation) (Länsstyrelsen Skåne)
• Föredrag på Högskolans Kristianstads "Gåsamiddag"
• Slutrapportering av projektets första del (dnr 2020-00099) till Naturvårdsverket


2025

Kommunikation
• Vetenskaplig artikel med data från 2022 publicerad i Freshwater Biology (70: e70114), https://doi.org/10.1111/fwb.70114. Titel: Effects of goose herbivory on littoral vegetation and aquatic macroinvertebrates during breeding season.
• Vetenskaplig artikel med data från 2023 inskickad till Aquatic Ecology. Titel: Trophic interactions in boreal wetlands: whooper swan Cygnus cygnus grazing and its effects on vegetation and macroinvertebrates.
• Vetenskaplig artikel inskickad till European Journal of Wildlife Research. Titel: Grazing effects of greylag goose Anser anser – a short-term exclosure experiment in beds of common reed Phragmites australis in Lake Tåkern, Sweden. 
• Deltagande i möte med Gås- och tranförvaltningsgruppen (med presentation) (Länsstyrelsen Skåne)

Forskningsresultaten i projektets första del (2021-2024) är främst kopplade till tre delstudier, där en är deskriptiv och två är experimentella.

Data i den deskriptiva studien samlades in i 39 våtmarker i södra Sverige i april-juli 2021, och analyserades för att studera förhållanden mellan gäss, svanar och andra våtmarksfågelgrupper, makrofyter, evertebrater, samt kemiska variabler. Varken gäss eller svanars abundans var negativt korrelerad med andra trofiska nivåer (abundans, rikedom eller täckning). Tvärtom var abundansen av gäss och svanar positivt relaterad till abundansen av vissa grupper av våtmarksfåglar, till täckningen av specifika makrofyter, samt till rikedom och abundans av evertebrater. Dessutom var evertebrater (antal taxa och abundans) och totalfosforkoncentration positivt associerat med abundansen av flera våtmarksfågelgrupper, medan vattenfärgen var negativt relaterad till bentiskt furagerande våtmarksfåglar.

De experimentella studierna hade sinsemellan samma upplägg, men med olika fokusarter, det vill säga gäss (främst grågås) respektive sångsvan. Data i gåsstudien genomfördes i 10 våtmarker i södra Sverige april-augusti 2022, och i sångsvansstudien i 10 våtmarker i Finland maj-augusti 2023. Strandkantsvegetation hägnades in för att studera betningseffekter, det vill säga, olika makrofyters abundans och diversitet jämfördes mellan inhägnade områden och kontrollområden i samma våtmarker. Samma typ av jämförelser gjordes för evertebraters abundans och diversitet. I gåstudien var makrofyttorrvikten tydligt högre i uthägnaderna än i kontrollområdena, men påverkades inte av variationen i gåstäthet. Det motsatta gäller för makrofyternas höjd, det vill säga, det var ingen skillnad mellan inhägnader och kontrollområden, men i höga gåstätheter var vegetationshöjden lägre än i låga tätheter. Inte heller makrofyternas diversitet skiljde sig mellan inhägnader och kontrollområden, men var högre i höga gåstätheter än i lägre. Evertebraters abundans var högre i kontrollområden än i inhägnader, och påverkades också av tätheten av gäss, där medelhöga tätheter hade högre abundans än låga och höga. Diversitet och antal taxa av evertebrater skiljde sig dock inte mellan inhägnader och kontrollområden.

Den deskriptiva studien visar att gäss och svanar i första hand är kopplade till produktiva våtmarker. Gäss och svanar är relativt lättinventerade och kan därmed användas som indikatorarter för sådana akvatiska ekosystem, det vill säga, att dessa arter finns signalerar biologiska värden sett till andra trofinivåer. Å andra sidan visar våra experimentella studier att gäss och svanar kan påverka makrofyter negativt, och i nästa led även påverka evertebrater. Vid en första anblick kan påverkan på makrofyter ses som negativ, det vill säga att de reduceras om gäss och svanar är närvarande. Å andra sidan är det högst troligt att gäss och svanar ser till att minska graden av igenväxning, framför allt i de mer näringsrika våtmarkerna, och att de alltså kan ses som facilitatorer för andra trofinivåer. Vi kan alltså se liknande positiva effekter av betande gäss och svanar på biologiska mångfald som för betande djur i terrestra miljöer, i alla fall i måttliga tätheter. Med andra ord, så länge tätheten av gäss och svanar inte blir för hög kan bland annat diversiteten av makrofyter och evertebrater gynnas av dessa fåglar jämfört med om de inte hade varit närvarande. Genom att upprätthålla måttliga tätheter av gäss och svanar kan man alltså maximera deras positiva effekter på andra trofinåver, samtidigt som man minskar risken för negativa konsekvenser. Denna kunskap är viktig för att skapa hållbara och produktiva våtmarksmiljöer.