Fara í efni

Vöktun og aðrar rannsóknir

Hafrannsóknastofnun sinnir margvíslegum grunnrannsóknum sem skipta má í tvo meginflokka, vöktunarrannsóknir og tímabundin rannsóknaverkefni.

Vöktunarverkefni

Vöktun umhverfis og auðlinda hafs og vatna er umfangsmikið í rekstri Hafrannsóknastofnunar. Áætlað er að á árinu 2021 hafi farið rúmir 3 milljarðar króna af fjármunum stofnunar til þeirra þátta, stærstur hlutinn til vöktunar vegna ráðgjafar um veiðar og aðra nýtingu í efnahagslögsögu Íslands. Eru það því um 75% af heildartekjum stofnunarinnar sem fara til vöktunar. Vöktun felst í kerfisbundnum endurteknum mælingum á mikilvægum þáttum í lífríki og umhverfisþáttum. Vöktun fiskstofna og hryggleysingja er undirstaða sjálfbærrar nýtingar á þeim en einnig eru gögn sem safnað er í vöktunarverkefnum nýtt til að svara mörgum ólíkum rannsóknaspurningum. Þegar til lengri tíma er litið má greina breytingar og samspil einstakra þátta, þar á meðal hvernig lífríki bregst við umhverfisbreytingum sem og áhrifum af mannlegum athöfnum s.s. vegna framkvæmda, veiðinýtingar eða breytinga á umhverfi sem tengjast loftslagsbreytingum. Gögnum sem safnað er í vöktunarverkefnum nýtast fjölmörgum tímabundnum innlendum og alþjóðlegum rannsóknaverkefnum. Þau vöktunarverkefni sem unnin eru á Hafrannsóknastofnun eru af ýmsu tagi og umfang þeirra misjafnt.

Reglulegar mælingar fara fram á umhverfi og frumframleiðni vatna og áa, tegundasamsetningu og þéttleika botn- og svifdýra í völdum vatnakerfum. Vöktun og rannsóknir á fiskstofnum taka til lykilþátta s.s. stofnstærðar göngufiska, aflamagns, stærð hrygningarstofna, nýliðunar, vöxt seiða og árgangastyrkleika, mats á fjölda gönguseiða laxfiska og endurheimta þeirra úr sjó. Um er að ræða þrjár tegundir nytjafiska og stofna sem flestir ganga á milli ferskvatns og sjávar en mikilvægt er að safna upplýsingum um viðgang þeirra í báðum þessum vistum. Mikilvægir liðir í vöktun fiskstofna eru m.a. veiðiskráning, talningar göngufiska með fiskteljurum, veiðar á seiðum með rafmagni og greining aldurs og vaxtar út frá hreistri og kvörnum.

Vöktun á ástandi sjávar er meðal umfangsmeiri vöktunarverkefna á stofnuninni. Eitt af markmiðum þess er að veita upplýsingar um breytileika í umhverfi sjávar í tíma og rúmi yfir bæði lengri og styttri tímabil. Árið 2021 var hitastig og selta mæld á föstum stöðvum umhverfis Ísland í fjórum leiðöngrum auk þess sem aðrar umhverfisbreytur voru mældar, s.s. magn koldíoxíðs í sjó (súrnun sjávar) og styrkur næringarefna. Niðurstöður þessarar vöktunar eru ekki aðeins mikilvægar fyrir hinar ýmsu umhverfis- og vistfræðirannsóknir í kringum Ísland heldur einnig til að auka skilning og þekkingu á breytingum í heimshöfunum, m.a. súrnun sjávar.

Undirstaða alls lífs hafanna byggir á svifþörungum og frumframleiðni þeirra. Árleg vöktun á svifþörungum fer fram að vori með annarri vöktun á umhverfisþáttum en einnig eru notuð fjarkönnunargögn til að meta frumframleiðni og árlegan framgang hennar. Markmiðið er að fylgjast með gróðurfari umhverfis landið. Í samvinnu við Matvælastofnun, skelfiskveiðimenn og kræklingaræktendur vaktar Hafrannsóknastofnun nokkur svæði í kringum landið vegna eitraðra svifþörunga. Niðurstöður vöktunarinnar eru birtar á vef Matvælastofnunar.

Dýrasvif gegnir mikilvægu hlutverki í vistkerfi hafanna sem hlekkur í fæðukeðjunni milli svifþörunga og dýrasvifsæta, svo sem uppsjávarfiska, fiskungviðis og skíðishvala. Rannsóknir á dýrasvifi miða að því að auka skilning á líffræði mismunandi tegunda auk þess sem unnið er að því að rannsaka breytileika í þéttleika og tegundasamsetningu milli hafsvæða og ára með margskonar aðferðum. Þá hefur verið unnið að því á undanförnum árum að þróa frekari leiðir til að nota bergmálsmælingar til mælinga á stórátu (aðallega ljósátu) og eru þær mælingar orðnar að föstum þætti í vorleiðangri sem farinn er umhverfis landið.

Vöktunarrannsóknir á uppsjávarfiskistofnum eru nokkuð umfangsmiklar á stofnuninni. Meginmarkmiðin miða að því að meta stofnstærð og veiðiþol loðnu, sumargotssíldar, norsk-íslenskrar vorgotssíldar, kolmunna, makríls og hrognkelsis. Markmið um sjálfbæra nýtingu krefst auk þess fjölbreyttra rannsókna á líffræði, útbreiðslu, göngum, og vistfræðilegum tengslum þessara fiskistofna, þar með talið tengslum þeirra við umhverfi, dýrasvif og spendýr. Þessar rannsóknir krefjast mikils úthalds rannsóknaskipa yfir víðáttumikil svæði innan og utan íslensku efnahagslögsögunnar. Margir þessara rannsóknaleiðangra eru alþjóðlegir og eru skipulagðir innan vinnunefnda Alþjóðahafrannsóknaráðsins (ICES), sem og stofnmatsvinnan.

Vöktun á botnsjávarfiskum er umfangsmikið vöktunarverkefni en til þeirra teljast margir af helstu nytjastofnum, svo sem þorskur, ýsa, karfi og rækja. Stofnmælingaleiðangrar á botnfiskum og hryggleysingjum eru farnir árlega en í þeim eru ýmist tekin sýni með botnvörpu eða netum á staðlaðan hátt. Á undanförnum árum hefur jafnframt aukist notkun myndavélatækni til stofnmælinga og í dag er stofnmæling humars og hörpudisks framkvæmd með neðansjávarmyndavélum. Helsta markmið stofnmælingaleiðangra er að fylgjast með breytingum á stærð nytjastofna sem nýtist svo í ráðgjöf til stjórnvalda. Jafnframt er safnað gögnum um marga aðra þætti, eins og fæðu fiska, ástand þeirra og á síðari árum hafa botndýr verið skráð og þannig fengist mikilvægar upplýsingar um útbreiðslu slíkra dýra. Nýlega var hafin skráning á plasti í stofnmælingaleiðöngrum og þannig hafa fengist einu vísindalegu upplýsingarnar um dreifingu plasts á hafsbotni við Ísland.

Vöktunarrannsóknir á spendýrum beinast að því að leggja mat á stofnstærð þeirra fjölmörgu hvalategunda sem finnast við landið sem og þeirra tveggja selastofna sem hér finnast og kæpa (landselur og útselur). Talningar úr lofti eru undirstaða mats á stofnstærð sela og fara talningarnar fram að jafnaði annað hvert ár, en talningar á hvölum fara fram frá skipum og flugvélum með 5-7 ára millibili og eru skipulagðar í samvinnu við aðrar þjóðir innan NAMMCO.

Sýnataka úr afla og aldurslesningar á kvörnum fiska er mikilvæg stoð fyrir stofnmat og ráðgjöf. Sýntaka úr afla fer fram hjá fjórum starfsstöðvum auk Hafnarfjarðar og er safnað upplýsingum um flesta botnlæga nytjastofna í samvinnu við sjómenn, útgerðir og fiskmarkaði. Aldursgreiningar eru grundvöllur stofnmats en á hverju ári eru aldursgreindar tæplega 50 þúsund kvarnir botnfiska sem safnað er úr afla fiskiskipa og í stofnmælingum stofnunarinnar.

Í samræmi við lög um fiskeldi frá árinu 2008 hefur Hafrannsóknastofnun sinnt bæði hlutverki við vöktun á lífrænu álagi á þeim svæðum sem metin hafa verið til burðarþols m.t.t. sjókvíeldis og er sú vöktun því með yngri vöktunarverkefnum hjá stofnuninni, en er mikilvægur þáttur í að tryggja sjálfbæra starfsemi í sjókvíaeldi og til að undirbyggja endurmat á burðarþolsmati svæða.

Rannsóknaverkefni

Ásamt vöktunarverkefnum eru stundaðar margvíslegar rannsóknir sem telja má til tímabundinna rannsóknaverkefna. Um getur verið að ræða auka gagnasöfnun í leiðöngrum sem fara fram undir hatti vöktunar eða sérstaka greiningu á gögnum sem safnað hefur verið í vöktunarverkefnum. Þá getur verið um að ræða sjálfstæðar rannsóknir, ótengdar vöktunarverkefnum hjá stofnuninni. Talsverður fjöldi tímabundinna rannsóknaverkefna voru í gangi árið 2021 en hér er sagt frá örfáum dæmum um verkefni sem unnið var í á árinu.

Atferlisrannsóknir á leturhumar

Leturhumar (Nephrops norvegicus) er mikilvæg nytjategund í hlýsjónum við Ísland. Humarinn dvelur í holum á leirbotni sem hann grefur og viðheldur. Hann er einungis veiðanlegur þegar hann yfirgefur holuna en aflabrögð geta verið mjög sveiflukennd. Hingað til hafa upplýsingar um virkni dýranna einkum byggst á upplýsingum frá veiðum og tilraunum við eldisaðstæður. Atferli leturhumars var kannað haustið 2020 á tveimur svæðum í Jökuldjúpi, á 115 m og 195 m dýpi. Á hvorri slóðinni voru merktir 16 humrar með smáum hljóðmerkjum, sem límd voru á bakskjöld dýranna. Á hvoru svæði var sett niður net níu hlustunardufla með 100 m bili, auk straumsjár. Humrarnir voru merktir í lok ágúst og duflin tekin upp í lok nóvember. Upplýsingar bárust frá öllum merkjum en tíu humrar af 16 voru metnir lifandi á hvorum stað.

Kortlagning hafsbotnsins

Markmið verkefnisins er að afla þekkingar um hafsbotninn innan efnahagslögsögu Íslands sem mun nýtast í margháttuðum tilgangi og er forsenda fyrir vísindalegri nálgun við sjálfbæra nýtingu, vernd og rannsóknir auðlinda í hafinu, á, í og undir hafsbotni. Verkefnið er unnið í samvinnu við Landhelgisgæslu Íslands sem sinnir kortlagningu á grunnsævi. Þótt verkefnið hafi verið í gangi frá árinu 2000 hefur kortlagning hafsbotns verið átaksverkefni stofnunarinnar frá árinu 2017 en þá höfðu verið kortlögð 12,3% af fiskveiðilögsögunni. Árið 2021 fór fram kortlagning í tveimur leiðöngrum sem samtals mældu 37 800 km2. Í lok árs 2021 var búið að kortleggja 40,5% af lögsögunni.

yfirlitsmynd af kortlagningu við Ísland

Á myndinni má sjá þau svæði sem hafa verið kortlögð með fjölgeislamælingum á vegum stofnunarinnar á árunum 2000-2021.

Efling grunnrannsókna á loðnustofni

Frá árinu 2018 hefur verið í gangi átaksverkefni með það að markmiði að skilja betur þær breytingar sem hafa orðið á útbreiðslu, líffræði og afrakstursgetu loðnustofnsins sem og að bæta stofnstærðarmatið. Samfara hækkandi hitastigi sjávar um og eftir seinustu aldamót breyttist dreifing loðnu, bæði fullorðinnar loðnu og ungloðnu. Fullorðin loðna, sem áður hafði fæðusvæði sitt í Íslandshafi, færðist vestar að landgrunnskanti Grænlands og sum árin jafnvel norður fyrir 74°N. Magn ungloðnu minnkaði einnig mikið á miðunum fyrir norðan land og úti af Vestfjörðum en auk þess færðist útbreiðsla hennar vestar og norðar. Rannsóknirnar beinast að því að meta áhrif þessara breytinga á vistkerfið við Ísland. Unnið hefur verið að greiningu gagna og skrifum og má gera ráð fyrir að á árinu 2022 verði nokkrar vísindagreinar birtar sem varpa ljósi á ýmsa þætti sem rannsakaðir hafa verið.

Skýrsla um stöðu umhverfis og vistkerfa í hafinu við Ísland og horfur til framtíðar

Á árinu 2021 kom út skýrslan Staða umhverfis og vistkerfa í hafinu við Ísland og horfur næstu áratuga (https://www.hafogvatn.is/static/research/files/hv2021-14.pdf) sem hafði það að markmiði að gera grein fyrir þeim breytingum sem orðið hafa á umhverfi og lífríki hafsins undanfarin ár og orsakasamhengi þeirra. Í skýrslunni er fjallað um flesta mikilvægustu þætti vistkerfisins, þar með talið helstu nytjastofna á Íslandsmiðum. Þær upplýsingar eru síðan notaðar til að leggja mat á áhrif umhverfis- og loftslagsbreytingar framtíðarinnar á vistkerfi sjávar miðað við mismunandi forsendur. Úttekt af þessu tagi getur legið til grundvallar við aðlögun að umhverfisbreytingum í framtíðinni, styrkir grunn að vistkerfisnálgun við ráðgjöf um nýtingu auðlindanna og dregur fram hvar nauðsyn er á aukinni þekkingaröflun.

Þróun aðferða til að gera eldisfisk ófrjóan

Í ljósi þeirra áhættu sem felst í erfðablöndun eldislax við vilta laxastofna hefur Hafrannsóknastofnun leitt alþjóðlegt samstarfsverkefni um þróun aðferða til að ala ófrjóan lax. Er verkefnið unnið í samvinnu við Háskólann á Hólum, Benchmark Genetics Iceland, Stjörnu-Odda, Fiskeldi Austfjarða og Marylandháskóla í Bandaríkjunum. Verkefnið hefur m.a. verið styrkt af Umhverfissjóði sjókvíaeldis, AVS sjóðnum og erlendum rannsóknasjóðum. Aðaláhersla verkefnisins er á þróun á svokallaðri „genaþöggun“, sem er ný aðferð til þess að framleiða kynlausan eldislax. Í þessu verkefni hefur þegar tekist að ala fyrstu kynlausu laxaseiðin á Íslandi (https://www.youtube.com/watch?v=L8HXlx7UGYs). Vonir standa til þess að innan fárra ára verði þessi nýja vistvæna aðferð orðin raunhæfur valkostur fyrir laxeldisfyrirtæki á Íslandi og víðar.

Rannsóknir til að draga úr snemmkynþroska bleikju í eldi

Í verkefninu voru rannsökuð áhrif hitastigs á seiðastigi á vöxt og stærð bleikju við kynþroska. Bleikjur aldar við 10 og 12°C á seiðastigi (fram að 40 g) höfðu mun meiri tilhneigingu til að verða snemmkynþroska í samanburði við bleikjur sem aldar voru við 7°C. Rannsóknin bendir til þess að vöxtur bleikju í íslensku eldisumhverfi skerðist löngu áður en þroskun kynkirtla hefst að ráði. Það má því leiða að því líkum að hafa megi áhrif á ferli kynþroska hjá bleikju með stjórnun vatnshita. Snemmþynþroski hefur verið vandamál í íslensku bleikjueldi, þar sem þá dregur úr vexti fiska og holdgæðum. Niðurstöður rannsóknarinnar birtust í tímaritinu Journal of Marine Science and Engineering í janúar 2022 og upplýsingar um verkefnið má einnig finna í kynningarmyndbandi (sjá https://www.youtube.com/watch?v=sUFgO743x_g ).

Súrnun sjávar

Hafrannsóknastofnun heldur úti tveimur af elstu mæliröðum fyrir ólífrænt kolefni sem til eru á heimsvísu en þessar mælingar sýna fram á hraðari súrnun sjávar en mælist á flestum öðrum hafsvæðum á jörðinni. Vakning hefur orðið í mikilvægi rannsókna á eðli og áhrifum súrnunar sjávar síðustu ár og hafa rannsóknir á þessu sviði jafnframt aukist hjá stofnuninni. Árið 2019 var samið um 155 milljóna króna fjárveitingu við þáverandi umhverfisráðherra til að efla þessar rannsóknir yfir árin 2020-2023. Þessi fjárveiting hefur verið nýtt til að efla rannsóknir á ólífrænu kolefni í sjó (sýrustigi sjávar) á mismunandi búsvæðum í sjó og hefja uppbygginu á nýrri tilraunaaðstöðu í rannsóknaeldisstöðinni í Grindavík þar sem mögulegt verður að kanna líffræðileg áhrif súrnunar sjávar, hitastigs og annara umhverfisþátta á lífríki.

Rannsóknir á hrygningargöngu loðnu með smábátum sumarið 2021

Tilgangur þessa verkefnis var tvíþættur: (a) að afla upplýsinga um magn, ástand og framvindu hrygningar loðnu fyrir norðan land að sumarlagi; og (b) að kanna möguleikana á því að safna sýnum og bergmálsmæla loðnu með smábátum. Lítið af kynþroska loðnu mældist í þeim samtals fjórum leiðöngrum sem farnir voru í Eyjafjörð, Skjálfanda, Axarfjörð og Þistilfjörð á tímabilinu 11. maí til 10. júní. Því má ætla að óverulegt magn loðnu hafi gengið til hrygningar á viðkomandi svæðum á rannsóknartímabilinu. Vísbendingar eru um að loðnugengd á umræddum svæðum hafi hugsanlega verið meiri árin á undan. Rannsóknin sýndi fram á að hægt er að nota smábáta með réttan búnað í svona rannsóknir en skoða þarf göngur og hrygningu loðnu með þessum hætti í nokkur ár til að meta breytileika í göngum og skilja í samhengi við t.d. ástandið í hafinu. Grein um rannsóknina má finna í Haf- og vatnarannsóknir (HV 2021-56).

Þjónusturannsóknir

Þjónusturannsóknir eru unnar fyrir fjölmarga aðila og má þar nefna veiðifélög, veiðiréttarhafa og framkvæmdaaðila t.d. sveitarfélög, virkjanaaðila og vegagerð. Á Ferskvatnssviði fara fram margar þjónusturannsóknir sem geta einnig talist til vöktunarrannsókna þar sem um er að ræða endurteknar mælingar yfir langt tímabil.

Efnagreiningahópur sinnir mörgum þjónusturannsóknum. Efnagreiningarnar eru fjölbreyttar og beinast m.a. að vatni, lofti, gróðri, lífsýnum, jarðvegi og föstum efnum. Tilgangur mælinganna er m.a. umhverfisvöktun, mengunarmælingar og vöktun á lífríki í hafi og vötnum í tengslum við ýmsa starfsemi.