Vannkjemiske forhold i ferskvann under hydrologiske episoder 4 år etter skogbrann, og mulige effekter på fisk

Abstract

Vannkjemiske forhold ble studert under hydrologiske episoder i et brannområde i Mykland (Froland kommune, Aust-Agder) for å finne ut om kraftig nedbør og snøsmelting i brannpåvirkede bekker 4 år etter brannen, medførte vannkjemiske effekter utover det som var normalt i området. Vannprøver ble tatt i 3 bekker innenfor brannfeltet, og i 2 bekker utenfor; lokalitetene ble også el-fisket for å se om det var ørret (Salmo trutta) tilstede. Prøvefiske i Hundsvatn ble utført for å se om bestanden av abbor hadde blitt påvirket av de ekstreme vannkjemiske forholdene som ble dokumentert i innsjøen i etterkant av brannen. For alle de undersøkte parameterne ble de høyeste gjennomsnitts-/medianverdiene registrert utenfor brannområdet, med unntak av H+. Bekkene innenfor brannområdet (8,78 ekv/L) viste signifikant høyere H+ verdier enn bekkene utenfor (3,97 ekv/L, p = 0,001), og skyldtes betydelig høyere H+ konsentrasjon i Fiskevatnbekken (16,7 ekv/L). Den laveste gjennomsnittlige ANC-verdien (-16 ekv/L) ble målt i Fiskevatnbekken, og kan forklare manglende fangst av ørret i denne bekken. Det var ingen statistiske forskjeller (p = 0,425) i konsentrasjonene av SO4 2- mellom bekkene i og utenfor brannområdet, men Hauktjørnbekken (innenfor) hadde den høyeste gjennomsnittlige SO4 2- konsentrasjon (2,5 mg/L) som kan være en effekt etter brannen. Høyere konsentrasjoner av NO3 - og NH4+ ble dokumentert under snøsmeltingen, men det var ingen statistiske forskjeller mellom bekkene. Signifikant lavere Ca2+, Na+ og K+ innenfor brannområdet kan skyldes en utarming av basekationer fra jorda. Fire år etter brannen synes vannkjemien i bekkene å være ubetydelig påvirket. Med mye årlig nedbør og tynt jordsmonn i området, kan ha ført til en relativt rask vannkjemisk reetablering. Prøvefisket i Hundsvatn viste signifikant lavere vekt (p = 0,026) og kondisjonsfaktor (p < 0,001) for 2-åringer i 2012 sammenliknet med 2008. Aldersfordelingen fra 2012 viste en forynget bestand hovedsakelig bestående av 2- og 3-åringer, med svært få fisk eldre enn dette. Liten fangst av fisk eldre enn 3 år, kan skyldes høy dødelighet på grunn av de ekstreme vannkjemiske forholdene som inntraff i etterkant av brannen (H+ = 38 ekv/L (pH = 4,42), ANC = -80 ekv/L, Ali = 326 g/L). Færre eldre og store individer i innsjøen, kan ha redusert predasjonstrykket på de aller yngste årsklassene, noe som kan forklare den store andelen av fisk på 2 og 3 år.

Water chemistry conditions were investigated during hydrological episodes in a wildfire area in Mykland (Froland municipality, Aust-Agder county) to determine if heavy rainfall and snowmelt in fire-affected streams, four years after the fire, resulted in water chemistry effects beyond what is normal in the area. Water samples were taken in three streams within the fire area, and in two streams outside; electrofishing was also conducted in the streams to see if brown trout (Salmo trutta) was present. Gillnet fishing was performed in Lake Hundsvatn to see if the population of perch (Perca fluviatilis) had been affected by the extreme water chemistry conditions documented after the wildfire.All the investigated parameters had the highest average or median values outside the wildfire area, with the exception of H+. The streams within the wildfire area showed significantly higher (p = 0,001) concentrations of H+ (8,78 μekv/L) than the streams outside (3,97 μekv/L); it was due to the high H+ concentration measured in Fiskevatnbekken (16,7 μekv/L). The lowest average acid neutralizing capacity value (ANC: -16 μekv/L) was measured in Fiskevatnbekken and it might explain the lack of brown trout in this stream. There was no statistical difference (p = 0,425) in the concentrations of SO4 2- between the streams within and outside the wildfire area; Hauktjørnbekken (within) had the highest average SO4 2- concentration (2,5 mg/L), which might be an effect of the wildfire. Higher concentrations of NO3 - and NH4 + were documented during snowmelt, but no statistical differences were found between streams. Significantly lower Ca2+, Na+ and K+ within the wildfire area may be due to a depletion of base cations from the soil. Four years after the wildfire, the water chemistry of streams seems to be negligible affected. The high annual precipitation and thin soils in the area could have led to a relatively fast water chemical recovery. Gillnet fishing in Lake Hundsvatn showed significantly lower weight (p = 0,026) and condition factor (p < 0,001) for 2 year olds in 2012 compared with 2008. The age distribution from 2012 showed a rejuvenated population, which consisted mainly of 2 and 3 year old perch, with very few fish older than this. The small amount of fish older than 3 years captured in the lake may be due to the extreme water chemistry conditions that occurred after the wildfire (H+ = 38 μekv/L (pH = 4,42), ANC = -80 μekv/L, Ali = 326 g/L). The presence of fewer old and big individuals in the lake might reduce the predation pressure on the youngest fish, which may explain the large amount of 2 and 3 year olds.