Home About Browse Search
Svenska


Baltic cod predation: mechanisms, impact on prey, implications for fisheries

Kulatska, Nataliia (2019). Baltic cod predation: mechanisms, impact on prey, implications for fisheries. Diss. (sammanfattning/summary) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2019:51
ISBN 978-91-7760-420-4
eISBN 978-91-7760-421-1
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF - Published Version
866kB

Abstract

Trophic interactions are fundamental in the functioning of ecosystems. Predator-prey interactions between cod (Gadus morhua), herring (Clupea harengus) and sprat (Sprattus sprattus) in the Baltic Sea are typical examples of strong trophic interactions with consequences on the structure of this ecosystem. In addition to their ecological roles, cod, herring and sprat are also the main targets of the central Baltic Sea fisheries. Transition from a management based on a single species to an Ecosystem-Based Fisheries Management (EBFM), which accounts for trophic interactions, is needed to avoid overexploitation of these species and severe consequences for the ecosystem. The main aim of this thesis was to investigate ontogenetic and temporal patterns of prey selection by cod, using a unique dataset on stomach content, and to incorporate this information with various fisheries-dependent and scientific survey data, into a multispecies model with the potential to support EBFM. Cod stomach data showed clear ontogenetic shifts in the diet, with smaller cod predating mainly on benthos and larger cod on fish (Papers I and II). The multispecies model developed and implemented in this thesis was able to represent the main patterns in the prey species and length selection by cod (Paper I). This allowed to compare prey length selection by cod and the pelagic fisheries and to evaluate the competition between them. Considerable overlap between herring and sprat lengths targeted by cod and the fisheries leads to immediate competition for the same prey. In addition, cod predates on prey sizes smaller than those targeted by the fisheries, thus generating a delayed effect of competition in the form of a loss of potential future biomass available for the fisheries. During certain periods, the loss of future biomass was estimated to be comparable to the amount of biomass suitable for fisheries directly removed by cod predation (Paper III). A comparison of the model implemented in this thesis with two other multispecies models developed for the Baltic Sea on the same species allowed to evaluate their similarities and differences in simulated management scenarios (Paper IV and V). Despite the differences among the models, the results suggested that multi-model inference was still useful to evaluate the robustness of alternative simple fisheries management strategies to different models’ assumptions, which could contribute to the development of an EBFM for the central Baltic Sea fisheries.

Authors/Creators:Kulatska, Nataliia
Title:Baltic cod predation: mechanisms, impact on prey, implications for fisheries
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Trofiska interaktioner är fundamentala delar för ett ekosystems funktion. Predatorbytesinteraktioner mellan torsk (Gadus morhua), sill (Clupea harengus) skarpsill(Sprattus sprattus) i Östersjön är typexempel på starka trofiska interaktioner medpåverkan på ekosystemets struktur och funktion. Torsk, sill och skarpsill har centralaroller i ekosystemet men är även viktiga målarter för fisket i Östersjön. Övergången fråntraditionell enartsförvaltning till ekosystembaserad fiskförvaltning (EBFF) kräver därföratt trofiska interaktioner kan hanteras med avseende på arternas inbördes nivåer avexploatering och konsekvenser för ekosystemet. Den huvudsakliga målsättningen meddenna avhandling är att undersöka ontogenetiska och temporala mönster i födoval hostorsk baserat på ett unikt dataset över maginnehåll. Torskens födoval kombinerades meddata från vetenskaplig monitoring av fiskpopulationerna och fiskets fångster i enflerartsmodell med förutsättningar att stödja EBFF.

Maginnehållet hos torsk visade på ett tydligt ontogenetiskt skifte i torskens diet, därliten torsk i huvudsak konsumerade bentiska organismer medan större individer av torskinkluderade en stor andel fisk i dieten (Papper I och II). Flerartsmodellen kunde återgede huvudsakliga mönstren i torskens födoval med avseende på art- och längdfördelningari dieten (Papper I). Modellen kunde användas för att jämföra selektionen med avseendepå byteslängd mellan torsk och det pelagiska fisket, och därmed förutsättningarna förkonkurrens om samma byten. Ett betydande överlapp i längdfördelning av sill ochskarpsill i torskens diet och fiskets fångster indikerade direkt konkurrens om sammabyten. Torsk åt dessutom byten av mindre storlek än fisket, vilket orsakar en fördröjdkonkurrens i form av en förlust i potentiell framtida fångst för fisket. Under vissa periodervisade modellen att förlusten av framtida potentiella fångster för fisket var av sammamagnitud som den biomassa av byten som torsken konsumerade direkt (Papper III).

En jämförelse av modellen som använts i denna avhandling med två andraflerartsmodeller som utvecklats för samma fiskarter i Östersjön, möjliggjorde enutvärdering av likheter och skillnader vid olika förvaltningsscenarier (Papper IV och V).Trots skillnader mellan modellerna, så indikerade resultaten att inferens från fleramodeller var användbart för att utvärdera hur robusta alternativa strategier förfiskeriförvaltning är för olika modellantaganden

Series/Journal:Acta Universitatis Agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :2019
Depositing date:23 August 2019
Volume:2019:51
Number:2019:51
Number of Pages:62
Papers/manuscripts:
NumberReferences
IKulatska*, N., Neuenfeldt, S., Beier, U., Elvarsson, B. Þ., Wennhage, H., Stefansson, G., Bartolino, V. 2019. Understanding ontogenetic and temporal variability of Eastern Baltic cod diet using a multispecies model and stomach data. Fisheries Research, 211, 338-349
IINeuenfeldt*, S., Bartolino, V., Orio, A., Andersen, K. H., Andersen, N. G., Niiranen, S., Bergström, U., Ustups, D., Kulatska, N., Casini, M. Feeding and growth of Atlantic cod (Gadus morhua L.) in the Eastern Baltic Sea under environmental change (under review)
IIIKulatska*, N., Woods, P.J., Elvarsson, B. Þ., Beier, U., Wennhage, H., Bartolino.V. Size-selective cod predation: impact on prey, implications for pelagic fisheries (manuscript)
IVBauer*, B., Horbowy, J., Rahikainen, M., Kulatska, N., Müller-Karulis, B., Tomczak, M. T., Bartolino, V. 2019. Model uncertainty and simulated multispecies fisheries management advice in the Baltic Sea. PlosOne
VPope*, J.G., Bartolino, V., Kulatska, N., Bauer, B., Horbowy, J., Ribeiro, J.P.C., Sturludottir, E., Thorpe, R. 2019. Comparing the steady state results of a range of multispecies models between and across geographical areas by the use of the jacobian matrix of yield on fishing mortality rate. Fisheries Research 209, 259–270
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Department of Aquatic Resources, Swedish University of Agricultural Sciences
ISBN for printed version:978-91-7760-420-4
ISBN for electronic version:978-91-7760-421-1
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:M Aquatic sciences and fisheries > M40 Aquatic ecology
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 1 Natural sciences > 106 Biological Sciences (Medical to be 3 and Agricultural to be 4) > Ecology
Keywords:predator-prey interactions, Baltic, multi-species model, size selection, EBFM, cod, herring, sprat
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-p-101247
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-p-101247
ID Code:16288
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Department of Aquatic Resources
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:23 Aug 2019 10:45
Metadata Last Modified:23 Aug 2019 10:45

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits