Öflug vöktun og rannsóknir á lífríki sjávar, vatna og áa eru forsenda sjálfbærrar nýtingar auðlindanna og auka þekkingu á umhverfinu og þeim breytingum sem eru að eiga sér stað.
Hafrannsóknastofnun sinnir margvíslegum grunnrannsóknum sem skipta má í tvo meginflokka; vöktunarrannsóknir og tímabundin rannsóknaverkefni
Vöktunarverkefni
Vöktun hafsins
Vöktun hafsins og vistkerfa þess gefur þekkingu á ástandi og breytingum á mismunandi þáttum vistkerfanna og skapar meðal annars grunn fiskveiðiráðgjafar. Öflug og yfirgripsmikil vöktun er þannig forsenda þess að geta nýtt auðlindir hafsins með sjálfbærum hætti til lengri tíma litið. Eðli og aðferðir við þessar vaktanir eru margvíslegar og stjórnast af viðfangsefninu hverju sinni.
Vöktun á stofnum botnsjávarfiska og hryggleysingja er stór þáttur í starfi Hafrannsóknastofnunar og heyra margir helstu nytjastofnar Íslendinga undir þessi vöktunarverkefni, s.s. þorskur, ýsa, karfi og rækja. Flestir stofnmælingaleiðangrar á botnfiskum og hryggleysingjum eru farnir árlega en í þeim eru ýmist tekin sýni með botnvörpu eða netum á staðlaðan hátt. Má þar helst nefna stofnmælingu botnfiska að vori og hausti, sem eru umfangsmiklir leiðangrar sem taka til alls landgrunnsins. Hrygningarstofn þorsks er einnig metinn árvisst og lykilstofnar hryggleysingja, s.s. rækju og humars, vaktaðir með reglulegum mælingum á veiðislóð. Á undanförnum árum hefur notkun myndavélatækni aukist við stofnmælingar og er stofnmæling humars og hörpudisks nú framkvæmd með neðansjávarmyndavélum.
Helsti tilgangur stofnmælingaleiðangra er að safna upplýsingum um breytingar á fjölda og aldurssamsetningu nytjastofna, sem nýtast svo í ráðgjöf til stjórnvalda. Í stofnmælingaleiðöngrum er jafnframt safnað gögnum um marga aðra þætti, eins og fæðu fiska, ástand þeirra. Á síðari árum hafa botndýr einnig verið skráð og þannig hafa fengist mikilvægar upplýsingar um útbreiðslu annara dýra en helstu nytjastofna. Reglulegir stofnmælingaleiðangrar nýtast líka til að fylgjast með breytingum í dreifingu stofna og nýjum tegundum sem kunna að berast til landsins.
Ástand sjávar er meðal umfangsmeiri vöktunarverkefna Hafrannsóknastofnunar. Þar á meðal er vöktun og miðlun upplýsinga um breytileika í umhverfi sjávar í tíma og rúmi, yfir bæði lengri og styttri tímabil.
Hitastig og selta var mæld á föstum stöðvum umhverfis Ísland í þremur leiðöngrum árið 2022 auk þess sem aðrar umhverfisbreytur voru mældar, s.s. styrk 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 breytileika og langtímabreytingum í heimshöfunum.
Svifþörungar og frumframleiðni þeirra er undirstaða vistkerfa sjávar. Árleg vöktun á svifþörungum fer fram að vori með annarri vöktun umhverfisþátta en einnig eru notaðar fjarkönnunarupplýsingar, sem safnað er með gervitunglum, til að meta frumframleiðni og árlegan framgang. 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 hafa sem hlekkur í fæðukeðjunni milli svifþörunga og dýrasvifsæta, s.s. uppsjávarfiska, fiskungviðis og skíðishvala. Rannsóknir á dýrasvifi miða að því að auka skilning á líffræði mismunandi tegunda, auk þess sem breytileiki í þéttleika og tegundasamsetningu milli hafsvæða og ára er rannsakaður með margskonar aðferðum. Þá hefur á undanförnum árum verið þróaðar leiðir til að nota bergmálsmælingar við mælingar á stórátu (aðallega ljósátu). Þær mælingar eru orðnar fastur liður í vorleiðangri sem farinn er umhverfis landið. Dýrasvifsrannsóknir eru mikilvægar með tilliti til aukins skilnings á vistfræði hafsins og eins vegna vaxandi áhuga sjávarútvegsins á beinni nýtingu dýrasvifs.
Vöktun uppsjávarfiskistofna er nokkuð umfangsmikil hjá Hafrannsóknastofnun. Tilgangurinn er fyrst og fremst að meta stofnstærð og veiðiþoli í tengslum við veiðiráðgjöf vegna loðnu, sumargotssíldar, norsk-íslensku vorgotssíldarinnar, kolmunna, makríls og hrognkelsa. Markmið um sjálfbæra nýtingu krefjast jafnframt fjölbreyttra rannsókna á líffræði, útbreiðslu, göngum og vistfræðilegum tengslum þessara fiskistofna, þar með talið tengslum þeirra við umhverfið, dýrasvif og spendýr.
Rannsóknirnar krefjast mikils úthalds rannsóknaskipa á víðáttumiklum svæðum, bæði innan og utan íslensku efnahagslögsögunnar. Fimm umfangsmiklir rannsóknaleiðangrar voru farnir árið 2022 með það meginmarkmið að mæla stofnstærð uppsjávartegunda. Þrír leiðangranna, fyrir norsk-íslensku síldina, makríl og loðnu að hausti, eru alþjóðlegir. Þeir eru skipulagðir innan vinnunefnda Alþjóðahafrannsóknaráðsins (ICES), ásamt stofnmatsvinnunni. Tveir leiðangrar voru skipulagðir af Hafrannsóknastofnun, fyrir sumargotssíldina og loðnu að vetri og samanstanda þeir í raun af fleiri en einum rannsóknaleiðangri fyrir hvora tegund.
Vöktun á sjávarspendýrum og rannsóknir beinast að því að leggja mat á stofnstærð þeirra fjölmörgu hvalategunda sem finnast við landið, sem og þeirra tveggja selastofna (landselur og útselur) sem finnast og kæpa hér við land.
Tilgangur rannsóknanna er öflun gagna til að geta veitt ráðgjöf um nýtingu og verndun sjávarspendýra til yfirvalda. Gögnin nýtast einnig fyrir fjölbreyttar á rannsóknir á vistkerfi hafsins.
Talningar úr lofti eru undirstaða mats á stofnstærð sela og fara þær að jafnaði fram annað hvert ár. Talningar á hvölum eru gerðar með skipum og flugvélum með 5-7 ára millibili og skipulagðar í samvinnu við aðrar þjóðir innan NAMMCO. Þessu til viðbótar eru sýni tekin reglubundið úr veiddum og sjálfdauðum/strönduðum sjávarspendýrum, sem nýtast sem viðbótargögn fyrir bæði veiðiráðgjöf og ýmis konar líffræði- og vistfræðirannsóknir.
Ár og vötn í vöktun
Viðfangsefni vöktunar í ám og vötnum eru talsvert frábrugðin vöktunarverkefnum í sjó, enda um 1800 vötn að ræða sem eru stærri en einn hektari og yfir 100 veiðiár með reglulegri veiðiskráningu, auk smærri vatnsfalla. Grunnáhrif umhverfisþátta á vistkerfi ferskvatns og sjávar eru samt sem áður þau sömu og má þar t.d. nefna innihald næringarefna, frum- og síðframleiðni og hitastig.
Vötn eru af ólíkum gerðum hvað varðar stærð, dýpi, uppruna og legu og það mótar lífríkið sem þar er að finna. Ár eru einnig af ólíkum uppruna og gerðum, má þar nefna jökulár, lindár, dragaár og vatnakerfi af blönduðum uppruna.
Meginverkefni vöktunar á lífríki ferskvatns beinist að veiðinýtingu og undirstöðum hennar. Þegar um sjógöngustofna er að ræða þarf að vakta afkomu þeirra og nýtingu bæði í ferskvatni og í sjó. Annars konar nýting á vatni er t.d. sem uppistöðulón fyrir raforkuframleiðslu vatnsaflsvirkjana. Meta þarf og vakta áhrif þeirra svo ekki sé gengið á vatnsgæði og er þá ástand lífríkis notað sem mælikvarði á vatnsgæði.
Veiðiskráning en einn mikilvægasti þátturinn varðandi nýtingu fiskstofna í fersku vatni. Veiði á laxi og silungi í ám og vötnum landsins er tekin saman árlega og birt í skýrslum sem eru öllum aðgengilegar. Samhliða skráningu á veiði er leitast við að safna hreistursýnum af veiddum fiskum. Út frá þeim má greina breytingar í vexti fiska, aldri við göngu í og úr sjó, uppruna þeirra, fyrri hrygningu og fleira.
Fiskteljarar voru reknir í ríflega 20 ám hér á landi árið 2022. Margir þeirra eru búnir myndavél, sem gefur möguleika á nákvæmri tegundagreiningu fiska. Með notkun fiskteljara er hægt að bera saman stærð göngu og veiðitölur og meta stofnstærð og veiðiálag.
Seiðamælingar og vöktun á ástandi seiðastofna í ám er mikilvæg forsenda sjálfbærrar nýtingar fiskistofna. Árlega eru gerðar seiðamælingar í 30-40 ám hér á landi þar sem afkoma seiða og ástand þeirra er mælt. Flestar rannsóknirnar eru gerðar fyrir tilstuðlan veiðifélaga og veiðiréttarhafa, en margar rannsóknir eru einnig vegna annarra verkefna, s.s. ýmissa framkvæmda.
Rannsóknir fara árlega fram á fiskstofnum og öðru lífríki tveggja áa sem eru gjarnan kallaðar lykilár. Niðurstöðurnar úr vöktun þeirra nýtast í veiðirágjöf Alþjóða hafrannsóknaráðsins og vöktun þeirra því mikilvæg í alþjóðlegu samhengi. Fylgst er með fjölda laxaseiða sem ganga til sjávar og endurheimtum þeirra. sem veitir mikilsverðar upplýsingar um vöxt þeirra og afföll í sjó. Samhliða er fylgst með breytingum í magni, tegundasamsetningu hryggleysingja og fleiri þáttum.
Vöktun stöðuvatna er m.a. í Mývatni, Þingvallavatni, Mjóavatni, Elliðavatni og vötnum sem tilheyra Veiðivötnum. Verulegar breytingar hafa orðið á fiskstofnum sumra þessara vatna, m.a tegundasamsetningu, stofnstærð, vaxtarhraða, fæðu o.fl., án þess að tekist hafi fyllilega að skýra ástæður þeirra. Breytileiki í umhverfi getur verið mikill milli tímabila og ára og því er mikilvægt að hafa handbær gögn til að meta langtíma breytingar.
Mæling vatnshita í ám og vötnum með síritandi vatnsmælum hefur verið áhersluverkefni á undanförnum árum, enda hitastig einn af meginþáttum sem hafa áhrif á lífríki og vöxt fiska. Hefur hitafar verið vaktað í yfir 70 vatnaföllum víðsvegar um landið en vatnshiti getur verið mjög breytilegur eftir uppruna vatnsfalla. Sveiflur í vatnshita og rennsli eru að jafnaði mun minni í lindám í dragám og hitafar getur því verið mjög mismunandi milli tímabila, eftir veðurfari og snjóalögum. Efnainnihald vatns er einnig vaktað með sýnatökum í fjórum ám. Sýni eru tekin fjórum sinnum á ári og gerð efnagreining á meginefnum í vatninu.
Sjókvíaeldi hefur aukist hratt á síðustu árum. Þar gegnir Hafrannsóknastofnun mikilvægu hlutverki til að tryggja að atvinnugreinin verði eins sjálfbær og unnt er. Stofnunin sinnir ýmsum verkefnum með þetta að markmiði. Hún gefur út burðarþolsmat fyrir hafsvæði, vaktar lífrænt álag og áhrif á vistkerfi á svæðum þar sem sjókvíaeldi er stundað, gefur út áhættumat erfðablöndunar og stundar rannsóknir á erfðablöndun og framkvæmd eldis.
Tímabundin rannsóknarverkefni
Átaksverkefni í þorskrannsóknum
Í byrjun árs 2022 hófst fimm ára átaksverkefni í þorskrannsóknum. Verkefnið er víðfemt en áhersla er lögð á þrjú meginviðfangsefni, sem öll miða að því að auka skilning á þorskstofninum og þar með bæta ráðgjöf um veiðar á íslenska þorskstofninum. Viðfangsefnin þrjú eru stofngerð þorsks, útbreiðsla ungviðis og fæðuvistfræði þorsks.
Umfangsmikil söfnun erfðasýna, bæði úr hrygningarstofnum, þorskungviði víða um land og úr lönduðum afla fór fram árið 2022. Greining á þessum sýnum mun skila mikilvægri þekkingu á stofnsamsetningu þorsks við Ísland, sem er grundvöllur fiskveiðiráðgjafar.
Þá var farið í sérstakan leiðangur til að til að meta útbreiðslu þorskungviðis allt frá Austurlandi og norður fyrir að Vestfjörðum. Þekkingu á dreifingu þorskungviðis eftir botntöku að hausti er mjög ábótavant og mun sýnatakan skila mikilvægum grunnupplýsingum, sem verða m.a. tengdar niðurstöðum erfðafræðigreininga.
Grundvallarspurning til að skilja stofnuppbyggingu þorsk í íslenskri lögsögu er þekking á fari og ferðum. Í þeim tilgangi að rannsaka far sérstaklega var þorskur merktur með slöngumerkjum í níu leiðöngrum allt í kringum landið og einnig var þorskur merktur með rafeindamerkjum, sem safna upplýsingum um hitastig og dýpi við Suðvesturland og á Dohrnbanka. Niðurstöður þessarar merkinga verða tengdar upplýsingum um stofngerð merktra þorska.
Samhliða þessum stóru verkþáttum var unnið að rannsóknum á sníkjudýrum í þorski í samstarfi við Háskóla Íslands. Fyrir fæðuvistfræðihluta verkefnisins verða notuð eldri fyrirliggjandi gögn og er úrvinnsla þeirra þegar hafin.
Óhætt er að segja að átaksverkefnið hafi farið vel af stað en ljóst er að mikil vinna er fram undan á næstu árum sem, eftir því sem verkefninu vindur fram, mun skila stórauknum skilningi á stofnuppbyggingu og grunnvistfræði þorsks við Íslandsstrendur.
Kortlagning hafsbotnsins
Hafrannsóknastofnun hefur unnið að kortlagningu hafsbotnsins frá árinu 2000 og hófst sérstakt átaksverkefni í kortlagningu árið 2017. Markmið er að afla grunnþekkingar um hafsbotninn innan efnahagslögsögu Íslands sem mun nýtast í margþættum tilgangi og vera forsenda fyrir vísindalegri nálgun við sjálfbæra nýtingu, vernd og rannsóknir auðlinda í hafinu og bæði á og undir hafsbotninum. Verkefnið er unnið í samvinnu við Landhelgisgæslu Íslands sem sér um kortlagningu á grunnsævi, eða á innan við 100 metra dýpi. Áður en átaksverkefnið hófst höfðu einungis 12,3% af fiskveiðilögsögunni verið kortlögð. Góður framgangur var í verkefninu á árinu 2022 en þá fór fram kortlagning á samtals 28.412 km2. Stór svæði voru mæld á <500 m dýpi á Selvogsbanka, Dorhn-banka og hlíðinni vestan við Látragrunn. Í lok árs 2022 var Hafrannsóknastofnun búin að kortleggja 44,3% af efnahagslögsögu Íslands.
Efling grunnrannsókna á loðnustofni
Samfara hækkandi hitastigi sjávar um og eftir seinustu aldamót breyttist dreifing loðnu, bæði fullorðinnar og ungloðnu. Fullorðna loðnan, sem áður hafði fæðusvæði sitt í Íslandshafi, færðist vestar að landgrunnskanti Grænlands. Magn ungloðnu minnkaði mikið á miðunum fyrir norðan land og út af Vestfjörðum og færðist útbreiðsla hennar vestar og norðar að Grænlandi. Með það að markmiði að skilja betur þær breytingar sem hafa orðið á líffræði, vistfræði og afrakstursgetu loðnustofnsins samfara þessum breytingum, hefur verið í gangi átaksverkefni um loðnurannsóknir frá 2018. Ákveðnir þættir verkefnisins snúa jafnframt að því að bæta áreiðanleika stofnstærðarmatsins. Hluti af afrakstri verkefnisins var kynntur í níu erindum á alþjóðlegri loðnuráðstefnu í Bergen haustið 2022. Þá er unnið að birtingu á niðurstöðum rannsóknanna í ritrýnd tímarit. Jafnframt verður boðið til ráðstefnu á vegum Hafrannsóknastofnunar haustið 2023 þar sem niðurstöður verða kynntar. Markar ráðstefnan formleg lok átakverkefnisins.
Áhrif eldislaxa á vilta laxastofna
Stærsta einstaka átaksverkefni Ferskvatns og eldissviðs Hafrannsóknastofnuarn er vöktun veiðiáa vegna mögulegra áhrifa eldislaxa á villta laxastofna. Árlega er tekin saman skýrsla um þessa vöktun. Þeir meginþættir sem eru vaktaðir snúa að göngu fiska í ár með árvaka, greiningu uppruna í hreistri, erfðagreiningu seiða í ám og loks greiningu á uppruna meintra eldislaxa.
Söfnun gagna í samvinnu við útgerðir
Í samstarfi við Marel og Brim var farið í að skoða söfnun og nýtingu gagna úr vinnslulínum en undanfarin ár hafa orðið miklar tækniframfarir í fiskiflokkurum sem gera það mögulegt að safna upplýsingum um einstaka fiska.
Það er verið að búa til veflausnir hjá Hafrannsóknastofnun og Marel svo stofnunin fái aðgang að þeim gögnum sem Brim safnar í fiskiflokkurunum sínum. Þessi gögn munu nýtast til rannsóknastarfs hjá stofnuninni.
Annar hluti verkefnisins var að skoða möguleikann á að nýta útgerðir sem viðmiðunarflota við sýnatöku úr afla. Stofnunin fékk til prófana norskan hugbúnað og lengdarmælingabretti sem nýtast áttu sjómönnum við gagnasöfnun. Í ljós kom að ekki var hægt að taka upp norska kerfið nema með töluverðri endurgerð bæði norska kerfisins og Hagvogar, núverandi gagnasöfnunarkerfis Hafrannsóknastofnunar. Var því ákveðið að hefja þarfagreiningu á framtíðar „Hafvog“ stofnunarinnar sem geti tryggt betur gögn stofnunarinnar og hægt verði að byggja þjónustulag þar ofan á, þannig að hægt verði að tengja ytri þjónustur við Hafvogina. Horft er til ytri þjónusta sem geti þá annað hvort nýst til gagnasöfnunar, með sjálfvirkari hætti en áður, eða til vinnslu gagna til vísindastarfs og miðlunar.
Þjónusturannsóknir
Innan botnsjávarsviðs Hafrannsóknastofnunar var unnið að ýmsum þjónustuverkefnum árið 2022. Helst má nefna rannsóknir á dreifingu og þéttleika þara fyrir Norðurlandi og líklegum áhrifum af þaraslætti og verkefni tengd framkvæmdum, s.s. umhverfisáhrifum af vegagerð og þverun fjarða.
Þjónusturannsóknir sem tengjast ferskvatni og sjó voru unnar fyrir fjölmarga aðila, s.s. veiðifélög, veiðiréttarhafa, aðrar stofnanir og ýmsa framkvæmdaaðila, t.d. sveitarfélög, virkjanaaðila, vegagerð og veitur.
Leitað er til Hafrannsóknastofnunar í vaxandi mæli bæði vegna rannsókna og mats á umhverfiáhrifum framkvæmda. Til að slíkt mat verði marktækt þarf grunnþekking á viðkomandi svæðum og vistkerfum að liggja fyrir ásamt þekkingu á áhrifum viðkomandi framkvæmda.
Þjónusturannsóknir eru einnig unnar fyrir fiskeldi. Í rannsóknastöðinni að Stað í Grindavík eru unnin verkefni fyrir önnur svið Hafrannsóknastofnunar. Þar er uppsetning á rannsóknaaðstöðu á áhrifum súrnunar sjávar fyrirferðamest. Einnig er aðstaða í eldisstöðinni sem er nýtt af öðrum rannsóknaaðilum við styttri rannsóknir og þróun í eldi, ræktun, sem og vegna prófana á ýmiskonar búnaði.
Efnagreiningahópur stofnunarinnar 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.
