Fiskebiologiske undersøkelser i Tokkeåi. Undersøkelser i perioden 2020 - 2022

Abstract

Myrvold, K.M., Brabrand, Å., Heggenes, J., Taugbøl, A., Karlsson, S., Bremnes, T., Saltveit, S.J. & Pavels, H. 2023. Fiskebiologiske undersøkelser i Tokkeåi. Undersøkelser i perioden 2020 – 2022. NINA Rapport 2272. Norsk institutt for naturforskning. I forbindelse med vilkårsrevisjonen for Tokke-Vinje-reguleringen ble det i perioden 2020 – 2022 utført fiskebiologiske undersøkelser i Tokkeåi på oppdrag av Statkraft. Prosjektet er en oppfølging av arbeidet som startet i 2011. Bakgrunnen for inneværende undersøkelser var et pålegg fra Fylkesmannen i Vestfold og Telemark om overvåking av gytebestand og ungfisk av ørret i Tokkeåi, med særlig fokus på storørret. Storørret er storvokste, fiskespisende individer, og det er knyttet forvaltningsmessig interesse til i hvilken grad disse utgjør en egen gytebestand. Tokkeåi er en gyteelv for storørret som bruker Bandak og Vestvanna som næringslokalitet. Den er også gyteelv for elvestasjonær ørret, som tilbringer hele livet i Tokkeåi, og for ørret som bruker Bandak og deltaflaten som næringslokalitet, men som ikke oppnår samme størrelse som storørret. Livshistorien til ørret er et komplisert samspill mellom genetikk, miljø og tilfeldigheter. Hovedutfordringen med å skille avkom (ungfisk) av storørret fra annen ørret basert på utseende alene er den høye graden av fenotypisk plastisitet i veksten til arten. Genetikk: Undersøkelser av genetisk variasjon i ungfisk fanget ved 9 stasjoner i Tokkeåi og to stasjoner i Dalaåi viste tre genetiske grupper. Gruppene var i all hovedsak sammenfallende med den geografiske beliggenheten, der fisk fra de to øverste stasjonene i Tokkeåi ovenfor Helvetesfossen dannet én genetisk gruppe, de to stasjonene i Dalaåi en annen genetisk gruppe, og de sju stasjonene i Tokkeåi fra Helvetesfossen ned til Bandak dannet en tredje genetisk gruppe. Undersøkelser av øyerogn og plommesekkyngel hentet i gytegroper fra Neset («Terskel 2») ned til elveosen som var identifisert som storørret-gytegroper eller småørret-gytegroper viste ingen genetisk gruppering til storørret og småørret. Ved analyse sammen med ungfiskprøvene grupperte både storørretrogn og småørretrogn til ungfisken innsamlet ved stasjoner i Tokkeåi nedenfor Helvetesfossen. Ut fra de genetiske analysene i denne studien, som på en spesifikk måte undersøkte genetisk tilhørighet til storørret, representerer ikke storørret en egen genetisk bestand i Tokkeåi, men tilhører den samme genetiske gruppen som annen ørret. Imidlertid representerer ørret ovenfor Helvetesfossen og i Dalaåi egne delbestander av ørret. Slektskap mellom parvise individer av ungfisk viste en forholdsvis større andel beslektede individer på stasjonene ovenfor Helvetesfossen og i Dalaåi sammenliknet med stasjonene i Tokkeåi mellom Helvetesfossen og elveosen til Bandak. Dette indikerer at gytebestanden ovenfor Helvetesfossen og i Dalaåi er forholdsvis liten sammenliknet med gytebestanden i Tokkeåi nedstrøms Helvetesfossen. Slektskapsanalyser mellom prøver fra gytegropene viste at enkelte gytegroper besto av mellom én og minst seks helsøskengrupper og at samme helsøskengruppe kunne være repre-sentert i mer enn én gytegrop, men da fortrinnsvis i nærliggende gytegroper. Ungfisktetthet: Basert på årene med tetthetsberegninger i Tokkeåi (2011-2022, med unntak av 2014 og 2015) ble gjennomsnittlig tetthet på stasjon 2-7 (Tokkeåi nedstrøms samløpet med Da-laåi) beregnet til 28,6 (± 6,2) årsunger (aldersgruppe 0+) per 100 m2 og 13,6 (± 2,4) eldre unger per 100 m2. Det var ingen signifikante endringer i samlede tettheter over tid. Det var imidlertid stor bakgrunnsvariasjon i tettheter mellom år, da tetthetene kan variere betydelig innad i enkelte stasjoner over tid. Stasjon 3, 5 og 7 hadde de høyeste tetthetene av årsunger, med tettheter enkelte år mellom 50 og 100 årsunger per 100 m2. De tre stasjonene har alle substrat som egner seg for årsunger, mens stasjon 2, 4 og til dels stasjon 6 har grovere substrat, som er egnet for eldre ørretunger. I Dalaåi dominerte eldre ørretunger stasjon B (ovenfor foss), mens årsunger i hovedsak var dominerende på stasjon 8 (nedenfor foss). Over tid må tettheten av 0+ på stasjon B regnes som stabilt lav, men i 2021 og 2022 var det lavere 0+ tettheter enn i tidligere år. Grunnet stor variasjon i tetthet av ørret over tid i Dalaåi, var det her heller ingen signifikante trender. Gytegropkartlegging: Antallet store gytegroper var relativt stabilt i perioden 2011 til 2022, og varierte mellom 43 og 55 groper per år. Det ble brukt en kombinasjon av dykking/drivtelling, observasjoner fra land og observasjoner med drone, til å estimere antall store groper gravd av storørret. De samme områdene brukes hvert år av stor gytefisk. De viktigste gyteområdene for stor ørret synes å være i den øvre del av Tokkeåi som er tilgjengelig for oppvandring fra Bandak, som karakteriseres av noe grovere substrat og høyere vannhastighet enn de nedre delene av elva. Åmøtehylen, Terskel 2, Hakaflothylen, og Huvestadhylen ble brukt i alle år, mens andre områder har variert noe. Det ble ikke estimert antall gytegroper gravd av mindre gytefisk, men fordelingen langs elvestrekningen ble registrert. Hovedtyngden av groper gravd av mindre gytefisk (< 40 cm) ble funnet i de nedre delene av Tokkeåi. Området rundt Buøy (Hoppesteinterskelen, Ivirohylen og Asiahylen) og ved Elvarheim har finere substrat og var mye brukt av mindre gytefisk.

Myrvold, K.M., Brabrand, Å., Heggenes, J., Taugbøl, A., Karlsson, S., Bremnes, T., Saltveit, S.J. & Pavels, H. 2023. Fisheries ecology assessments in Tokkeåi. Investigations during 2020 – 2022. NINA Report 2272. Norwegian Institute for Nature Research. Fisheries ecology assessments were conducted between 2020 and 2022 as part of the Tokke-Vinje hydropower license renewal, funded by Statkraft. This project is a continuation of the work that started in 2011. The current assessment was mandated by a decision issued by the County Governor of Vestfold and Telemark pertaining to the continued monitoring of spawners and juvenile brown trout (Salmo trutta) in River Tokkeåi, with an emphasis on large bodied brown trout, hereafter denoted large trout. Large trout are piscivorous individuals, and there is great interest in determining the extent to which they constitute a genetic subpopulation. Tokkeåi is the spawning ground for adfluvial (also known as lacustrine-adfluvial) large trout that use the downstream lakes Bandak and Vestvanna for feeding. It is also the spawning ground for river resident trout that spend their entire life in the river, and for smaller adfluvial trout that use the lakes for foraging, but do not achieve a similar growth as large trout. The expressed life history of an individual brown trout is the result of a complicated interaction between genetics, environmental factors, and chance. Telling the offspring of large trout apart from those of other trout based on phenotype alone is challenged by the high degree of phenotypic plasticity in the growth of brown trout. Genetics: Genotypes in juveniles caught at nine study sites in Tokkeåi (two above a barrier, and seven below) and two sites in the tributary Dalaåi showed three distinct clusters. These clusters largely coincided with geographic location: two sites above the barrier in Tokkeåi formed the first cluster; the two sites in Dalaåi formed the second cluster; and the seven sites on mainstem Tokkeåi below the confluence of the rivers formed the third cluster. Fertilized eggs and alevins sampled from spawning redds with known parents (large or small, identified during spawner surveys), showed no grouping with their a priori-defined parental phenotype, and clustered genetically with juveniles from the seven sites below the confluence. Based on a geographically representative sample of juveniles from study sites and a targeted sampling of redds produced by known parents, there was no evidence that large trout represent a genetic subpopulation in Tokkeåi. Brown trout above the barrier in Tokkeåi and in Dalaåi represent relatively isolated subpopulations. Sibship analyses showed a greater proportion of related individuals in these two portions of the river system compared to the portion below the confluence. This suggests that the effective population sizes above the barrier in Tokkeåi and in Dalaåi are smaller compared to the population below the confluence. Sibship analysis showed that certain redds consisted of one to six full-sib groups and that the same full-sib group could be represented in more than one redd, chiefly in close proximity. Juvenile density: Population density estimates between 2011 and 2022 (2014 and 2015 not sampled), averaged 28.6 (± 6.2) young-of-the-year and 13.6 (± 2.4) parr per 100 m2 at study sites 2 – 7 below the confluence. There were no significant trends in the combined densities over time. However, intrasite variability was substantial. Sites 3, 5, and 7 had the highest densities of YOY, with densities between 50 and 100 YOY per 100 m2 certain years. These sites have finer substrate sizes that provide suitable shelter to YOY, whereas sites 2, 4, and 6 have coarser substrate, which is suitable for parr. Parr dominated the upper site in Dalaåi, whereas site 8 below the partial barrier was dominated by YOY. There were no significant trends in the density of juveniles in Dalaåi due to substantial intra-site variation, and the density of YOY at the upper site was consistently low. Spawning redd surveys: The number of large redds remained relatively stable from 2011 to 2022, and varied between 43 and 55 large redds per year (i.e. excavated by large trout). A com-bination of drift snorkeling, observations from the riverbank, and observations made by aerial drone was used to estimate the number of large redds. The same sections of the river were consistently used by large spawners over the study period. The most important spawning sites for large trout appeared to be in the upper half of mainstem Tokkeåi (i.e. below the confluence), which is characterized by somewhat coarser substrate and greater flow velocities than the lower portion of the river. The reaches Åmøtehylen, Terskel 2, Hakaflothylen, and Huvestadhylen were used by spawners every year, whereas other reaches have seen less consistent use. The num-ber of redds excavated by smaller spawners (< 40 cm) was not estimated, but the spatial distri-bution along the length of the river was noted. Smaller spawners were found chiefly in the lower half of Tokkeåi. The reaches around Buøy (Hoppesteinterskelen, Ivirohylen og Asiahylen) and the Elvarheim reach all have somewhat finer substrate and were used to a greater extent than the upper section of the river.