Bruk av miljø-DNA til å identifisere forurensningskilder. Tiltaksanalyse for elvemusling i Ereviksbekken

Abstract

Magerøy, J.H., Leirflåt, T., Lunde, J., Majaneva, M.A.M. & Fossøy, F. 2021. Bruk av miljø-DNA til å identifisere forurensningskilder. Tiltaksanalyse for elvemusling i Ereviksbekken. NINA Rapport 1897. Norsk institutt for naturforskning. Elvemuslingbestanden i Ereviksbekken i Strand kommune i Rogaland har hatt en negativ utvik-ling, med nedgang i antall muslinger og rekruttering i senere år. Denne utviklingen gjør det svært viktig å identifisere truslene mot muslingen og foreslå tiltak som kan bedre forholdene i bekken. En tiltaksanalyse i 2017 identifiserte lav vannføring og forhøyet næringstilførsel som de viktigste truslene. For å identifisere hvor næringsstoffer og partikler tilføres vassdraget og kildene til denne tilførselen, ble vannkvalitet og miljø-DNA analysert i henholdsvis 2019 og 2020. Vannkvalitetsanalysene viser at Ereviksbekken har for høy tilførsel av næringsstoffer, partikler og tarmbakterier. Det viktigste tilførselsområdet i vassdraget er Ereviksvatnet, fulgt av hoved-strengen rett nedenfor vannet, Nylandsbekken og hovedstrengen nederst mot sjøen. Hoved-strengen mellom Nordravatnet og Ereviksvatnet er et mindre viktig tilførselsområde. Dataene tyder på at næringsstoffer og tarmbakterier i hovedsak tilføres vassdraget om sommeren, mens tilførselen av partikler er størst i forbindelse med høy vannføring om høsten og vinteren. Miljø-DNA-analysene tyder på at landbruksforurensning er hovedkilden til forurensingen i Ere-viksbekken, mens det ikke ble funnet tegn på kloakkforurensning. Landbruksforurensningen skyldes sannsynligvis i hovedsak storfebeite langs Nylandsbekken og gjødsling med storfegjød-sel av dyrket mark ved vannene i nedbørfeltet. Det er sannsynlig at landbruksforurensningen undervurderes, da det er vanskelig å fange opp forurensning som tilføres direkte til Ereviksvatnet via miljø-DNA-analyser og forurensning knyttet til gjødsling om våren ikke ville bli fanget opp på de datoene prøvene ble samlet inn. Dette gjelder nok spesielt forurensning knyttet til sauehold. For å redusere avrenningen fra landbruksområdene til Ereviksbekken burde man gjenopprette buffersoner med naturlig vegetasjon langs vassdraget. I beiteområder vil det være nødvendig å gjerde beitedyrene ute fra disse buffersonene. Et annet alternativ er å opprette gjødselfrie buf-fersoner med dyrket mark, men dette vil ikke ha like stor effekt på avrenningen. I tillegg er det viktig å opprettholde vegetasjonen som finnes langs vassdraget, for at avrenning fra de nærlig-gende områdene ikke skal øke. Det vil være nødvendig at disse tiltakene gjennomføres i sam-arbeid med grunneierne, og incentivordninger kan brukes for å få til et godt samarbeid. Vannkvalitets- og miljø-DNA-analysene gav noe motstridende indikasjoner når det gjelder kloakkforurensning i Ereviksbekken nedenfor Ereviksvatnet. For å være føre var, bør man kont-rollere kloakksystemene langs denne delen av bekken og nødvendige utbedringer må gjøres. Tiltakene nedenfor Ereviksvatnet bør gis førsteprioritet i Ereviksbekken. Det er her elve-muslingen finnes, og tiltakene i denne delen av vassdraget vil kreve minst ressurser. Det betyr ikke at tiltakene i landbruksarealene lenger oppe i vassdraget ikke er viktige, men tiltakene vil dekke store arealer og kreve mer ressurser. Dette studiet, sammen med et studie i Nordre Follo kommune, har vist at det er mulig å identifi-sere hovedkildene til forurensning i vassdrag ved hjelp av miljø-DNA. Studiene illustrerer meto-dikkens store potensiale, men at det fremdeles er mange utfordringer knyttet til bruken av den.

Magerøy, J.H., Leirflåt, T., Lunde, J., Majaneva, M.A.M. & Fossøy, F. 2021. Using environmental DNA (eDNA) to identify pollution sources. Action plan for the freshwater pearl mussel in Ereviks-bekken Stream. NINA Report 1897. Norwegian Institute for Nature Research. The freshwater pearl mussel population in the Ereviksbekken Stream has experienced declines in numbers and recruitment during the latter years. This development makes it very important to identify threats against the mussel and actions that can be taken to improve the conditions in the stream. In 2017, a conservation plan identified low waterflow and increased nutrient input as the most important threats. To identify where nutrients and particles are supplied to the stream and sources of this supply, water quality and eDNA was analyzed in 2019 and 2020, respectively. The water quality analyzes show that Ereviksbekken has too high an input of nutrients, particles and intestinal bacteria. The most important area of supply is Lake Ereviksvatnet, followed by the mainstem right below the lake, Nylandsbekken Stream and the mainstem closest to the sea. The mainstem between Lakes Nordravatnet and Ereviksvatnet is of less importance. The data sug-gest that nutrients and intestinal bacteria mostly are supplied to the watercourse during summer, while the supply of particles is highest during high flows in the fall and winter. The eDNA analyzes indicate that farming is the main source of pollution in Ereviksbekken, while there were no signs of pollution from sewage systems. The pollution from farming is likely to mainly be a result of grazing of cattle and the use of cattle manure on cultivated areas along the lakes in the watershed. It is likely that the pollution from farming is underestimated, since it is difficult to identify pollution that is supplied directly to Ereviksvatnet and the spread of manure during spring would not have been detected due to the timing of our sampling effort. This is likely to be especially important with regards to pollution tied to sheep farming. To reduce the runoff from the farmland to Ereviksbekken, one should ideally reestablish buffer zones with natural vegetation along the watercourse. In pastures, it will require fencing the graz-ing animals off from the zones. An alternative is to make buffer zones of fertilizer free farmland, but this will not reduce the runoff as much. In addition, it is important to maintain the current vegetation along the watercourse, to prevent an increase in runoff from the farmland. It will be necessary to undertake these measures in collaboration with local farmers and financial incen-tives can be used to encourage this collaboration. The water quality and eDNA analyzes gave somewhat contradictory indications when it applies to sewage pollution in Ereviksbekken below Ereviksvatnet. As a precaution, one should inspect the sewage systems along this part of the stream and inadequate systems should be improved. Conservation measures below Ereviksvatnet should be given the highest priority in Ereviks-bekken. It is in this area that the freshwater pearl mussel is found and the measures in this part of the watershed require the least resources. This does not mean that the measures on the farmland further up the watershed are not important, but they will cover large areas and require more resources. This study, along with another study from Nordre Follo Municipality, has shown that it is possible to identify the main sources of pollution in a watercourse using eDNA. The studies illustrate the methodology’s great potential, but there are still many challenges associated with its application.