Downstream migration success of Atlantic salmon smolts in River Tana, 2021

Abstract

Gjelland, K.Ø., Johansen, N.S., Orell, P., Kytokörpi, M., Grønmo, S. & Holter, T. 2024. Downstream migration success of Atlantic salmon smolts in River Tana, 2021. NINA Report 2396. Norwegian Institute for Nature Research. Several of the salmon stocks in the Tana watercourse have had a severe decline over the last two decades. The status of the stocks in the upper headwaters are currently very low. This has caused the Finnish and Norwegian management to agree on closing all Atlantic salmon fishery in the Tana watercourse and the Tana fjord from 2021. There is a concern that that predation on out-migrating smolt may have a much stronger impact on population growth when the population is small as compared to when the population is large. This may hinder the expected salmon population recovery during the fishing moratorium. There is a pressure to have predator culling on smolt eaters such as the northern pike and the sea trout. The effect of such potential measure is not known, as the effect of predation itself on Atlantic salmon population growth is not known. The pattern and survival of the freshwater phase of the smolt migration have not yet been studied. The aim of this study was to investigate migration pattern and survival of radio tagged smolts, and to identify bottle necks on the 240 km long route from the tagging site to the ocean. To achieve this, we planned to tag 100 smolts, and track them on a network of 22 fixed radio receivers as they migrate down the watercourse. The smolt migration is normally at its peak between mid-June and mid-July in the Tana watercourse. The smolt trap was initially placed in the small tributary Geaimmejohka on 22nd of June. No salmon smolts were caught there until the 28th of June, and the trap was then moved to the much larger tributary Kárášjohka. From 3rd – 7th of July the trap was fishing successfully, and a total of 65 salmon parr/smolts were caught, and 27 smolts (14.3 cm length, standard deviation ± 8.2 cm) were tagged and released. During the first days of July there was a heat wave in Finnmark, and water temperature rose above 20°C already the 4th of July. The water temperature led to high stress, and mortality during smolt catch and handling. The tagging was therefore ended long before we reached the goal of 100 tagged smolts. Only 3 of 27 tagged smolts reached the sea. 18 of the 21 smolts that migrated at least 3 km, became stationary later and were categorized as dead by predation based on the detection pattern in the tracking history. There was no clear relationship between smolt length and survival. Neither was there a clear relationship between smolt length and observed migration distance, although there was a weak tendency for larger individuals to make it farther. Smolt migration speed as measured by travel time and distance between fixed radiologgers varied between 3.7 and 75 km/day. The migration speed varied consistently over the different parts of the migration route, although there was considerable individual variation. Moreover, there was a clear relationship between migration speed in the headwaters and how far the individuals made it along the migration route. All three individuals that made it to the sea had among the highest early migration speed. The mortality rate in the headwater/tributary Kárášjohka was much higher than in the Tana River. The predation risk may truly be higher in this area if predator density is higher. To some extent this may also be a result of smolts being more vulnerable just after release, as the handling stress may lead to reduced avoidance capabilities. In conclusion, the Atlantic smolt survival during migration from the Kárášjohka / Iešjohka confluence towards the sea was low. The low survival can at least partly be attributed to predation, but stress associated with high water temperatures during catching and tagging of the smolts caused some direct and indirect mortality. The survival rates found in this study are therefore underestimates or minimum estimates for out-migrating smolts in the watercourse. On the other hand, if we consider smolts that were able to migrate more than 30 km as healthy, the survival was still very low (25 %).

Gjelland, K.Ø., Johansen, N.S., Orell, P., Kytokörpi, M., Grønmo, S. & Holter, T. 2024. Downstream migration success of Atlantic salmon smolts in River Tana, 2021. NINA Rapport 2396. Norsk institutt for naturforskning. Over de siste to tiårene har flere av laksebestandene i Tanavassdraget hatt en negativ utvikling, og statusen for bestandene i de store tilløpselvene har de siste årene vært ned mot 20 % av gytebestandsmålet. Fra 2021 har norske og finske forvaltningsmyndigheter derfor stengt laksefisket i vassdraget. Det er en bekymring for at predasjon på utvandrende smolt har mye større effekt på bestanden når bestandsstørrelsen er liten, og det er fryktet at predasjonspresset skal hindre den forventede veksten i bestanden som følge av fredningen. Det er derfor et lokalt press på å drive predasjonskontroll, med målrettet uttak av fiskespisere som gjedde og (sjø-) ørret. Utvandringsmønster og overlevelse til utvandrende smolt gjennom ferskvannsfasen i vassdraget er ikke tidligere studert. Målet med dette studiet var å undersøke overlevelse og vandringshastighet til radiomerket smolt, samt å vurdere om det finnes flaskehalser langs den 240 km lange utvandringsruta hvor smolten er spesielt sårbar for predasjon. For å gjøre dette var målet å merke 100 smolt, samt å følge de ved hjelp av manuell peiling og et nett med 20 faste loggestasjoner. Smoltutgangen fra Tanavassdraget foregår grovt sett fra midt i juni til midt i juli, men med flere ukers forskyvning mellom år. Smoltfella ble først rigget opp i den lille sideelva Geaimmejohka 22. juni, og var aktiv der frem til 28. juni. Ettersom det ikke lyktes å fange smolt der ble fella flyttet til en ny lokalitet like nedstrøms samløpet av de to store tilløpselvene Iešjohka og Kárášjohka 3. juli. Frem til 7. juli ble 65 laksesmolt/parr fanget, og 27 smolt (14.3 cm, standardavvik ± 8.2 cm) ble gjenutsatt med radiomerke operert inn i bukhulen. I løpet av merkeperioden kom det en varmebølge til Karasjok, og vanntemperaturen økte til over 20 °C allerede 4. juli. Varmen førte til at fangst og merking ble avsluttet før målet om 100 merka smolt var nådd. Kun tre av 27 merka smolt nådde sjøen. Skjebnen til den merka smolten ble delt i 5 kategorier, ettersom noen forble i området etter utsetting, eller radiosignalene forsvant. 21 smolt migrerte minimum 3 km før merkene ble stasjonære, og 18 av disse ble senere vurdert som død ved predasjon. Det var ingen klar sammenheng mellom smoltstørrelse og overlevelse, men en tendens til at større smolt nådde lenger ned i vassdraget. Vandringshastigheten varierte betydelig mellom individene og på ulike elvestrekninger (3.7 - 75 km/dag). Smolten som holdt høyest hastighet øverst på undersøkt strekning hadde større sjanse for å nå havet. Dødeligheten var mye høyere innledningsvis, i den nedre del av Kárášjohka, enn i Tanaelva. Strekningen i Karasjohka kan være spesielt utsatt på grunn av høyere tetthet av predatorer, men lav overlevelse på denne strekningen skyldes i noen grad kombinasjonen av merkeeffekter kombinert med stress som følge av høy vanntemperatur. Vi konkluderer med at det var lav smoltoverlevelse fra samløpet mellom Iešjohka og Kárášjohka til Tanafjorden (240 km) i 2021. Predasjon er trolig en viktig faktor for å redusere overlevelsen til laksesmolten langs denne elvestrekningen. Men stress som følge av høy vanntemperatur vanntemperaturen under fangst og merking resulterte også i merkeeffekter som økte dødeligheten både direkte og indirekte. Overlevelsesestimatene fra dette studiet må derfor anses for å være underestimat eller minimumsestimat for utvandrende smolt i Tana. Imidlertid hadde selv smolt som overlevde de første 30 km, og derfor må ansees som lite påvirket av håndteringen, svært lav overlevelse (25 %).