Fiske og fiskeoppdrett er blant Norges viktigste næringer. Flere modeller for klimaendringer viser at fisk ikke vil kunne vokse like raskt i varmere vann, grunnet lavere oksygenopptak. Dersom disse modellene stemmer, vil klimaendringer få direkte innvirkninger på vår økonomi.
Sjannie Lefevre og Göran E. Nilsson, som er fysiologer ved Institutt for biovitenskap ved Universitetet i Oslo, har sett nærmere på disse modellene sammen med kollega David McKenzie ved universitetet i Montpellier. Når de går modellene etter i sømmene, ser de at premissene, selve grunndataene som modellene er bygget på, inneholder feil.
– Forfatterne bak disse modellene kan være prominente fiskeri-biologer, men uheldigvis er noen av de fundamentale antagelsene i disse modellene helt enkelt gale, sier Sjannie Lefevre i en pressemelding.
Mener feilene er blitt oversett
Lefevre forsker på fiskefysiologi og ser blant annet på oksygenopptak under ulike forhold. I en artikkel publisert i Global Change Biology skriver hun og de to andre forskerne om feil i modellene. Hun forklarer videre:
– For det første er det geometriske prinsippet, som disse forskerne sier styrer overflaten av fiskens gjeller, fullstendig feil. For det andre antas det at fiskenes behov for oksygen øker lineært med fiskens størrelse, hvilket ikke understøttes av tilgjengelig data på området. Disse feilaktige prinsipper leder til konklusjonen at fisks evne til å ta opp oksygen fra vannet begrenser deres evne til vekst, og at økt behov for oksygen i et varmere klima derfor vil lede til mindre fisk i fremtiden. Det er bekymringsverdig at disse falske antagelsene ikke er blitt lagt merke til, eller i det minste ikke påpekt tilstrekkelig, av fiskefysiologer, men antagelsene har vært godt gjemt i formler og i obskure utsagn i disse artiklene.
Store fisk i tropiske farvann
Dersom modellene hadde vært riktige, kunne man kanskje forvente at fisk i tropiske farvann ville være mindre i størrelse enn fisk lengre nord. Likevel finnes det flere eksempler på større arter som er tilpasset varmt vann. For eksempel kan en djevelskate (Manta birostris) veie opp mot 3000 kilo og en hvalhai (Rhincodon typus) hele 34 000 kilo. Dette er de to største bruskfiskene, og de lever nesten utelukkende i tropiske farvann.
Aktive fisker har, på lik linje med aktive mennesker, et høyere oksygenbehov. Noen av de største og mest aktive fiskene lever i tropiske vann, for eksempel blå marlin (Makaira nigricans) – som kan bli opp mot 636 kilo – og sort marlin (Istiompax indica), som når 750 kilo. Begge artene er populære blant sportsfiskere, og ved hjelp av en temperatur- og dybdemålere er det vist at de foretrekker vann nær 30 °C. Dette passer svært dårlig med en teori om at oksygen begrenser veksten hos fisk.
Antagelse om gjellestørrelse
Gjellene er fiskenes pusteorgan. En av grunnene til at man har trodd at fiskene ville bli mindre i et varmere klima, er feilaktige antakelser om geometriske begrensninger på gjelloverflaten - som gir mindre relativ gjellestørrelse når fisker vokser. Dette har ført til antagelsen om at de vil nå en grense der de ikke kan skaffe nok oksygen til å vokse og til slutt til å leve.
Enkel geometri viser at om en sfære (en kule) blir større, øker ikke overflaten like raskt som volumet. Om radien i en kule øker til det dobbelte, blir overflaten fire ganger så stor, mens volumet blir åtte ganger så stort.
I modellene som foreligger, er det antatt at man kan se på gjellene som en sfære og at oksygenopptaket samsvarer med overflaten på denne sfæren.
Dette er feil, forklarer Sjannie Lefevre. Gjeller er komplekse organer der oksygenopptaket skjer over en stor mengde tynne skiver, såkalte lameller. Med denne typen geometrisk arrangement vil gjellenes overflate øke like raskt som volumet. Hvis du ser for deg lamellene som sider i en bok, vil overflaten av sidene øke like raskt som bokens volum når du øker sidetallet.
Fisker som vokser, når derfor ikke noen øvre grense for oksygenopptak slik modellen beskriver. I tillegg har mange arter mulighet til å tilpasse oksygenopptaket nokså raskt. Dette er ikke tatt med i modellen.
Vil du ha flere forskningsnyheter om realfag og teknologi? Abonner på vårt ukentlige nyhetsbrev eller følg oss på Facebook.
Modellen stemmer ikke, men det betyr bare at det er åpent hvorvidt klimaendringer vil kunne påvirke fiskens størrelse. Med andre ord kan fisken bli mindre med varmere temperaturer, men da er det i tilfelle av andre grunner, ikke oksygenopptak og gjellestørrelse slik de nåværende modellene har lagt til grunn.
Det er viktig at få klargjort om det faktisk er slik at fisk generelt er blitt mindre over tid, og så må man undersøke de mulige årsakene, mener Sjannie Lefevre. Hvor fort en fisk vokser og hvor stor den kan bli, påvirkes av mange faktorer, som tilgang til mat og predasjon (jakt på annet bytte), ikke bare temperatur.
– Et varmere klima vil påvirke ikke bare den enkelte fisk, men hele økosystemet, som kan flytte seg mot polene, og samtidig virker også fangst og fiskeri inn på fisks størrelse. For å forstå, forutsi og kanskje finne løsninger på noen av problemene forårsaket av klimaforandringer, må vi fokusere på de riktige spørsmålene og bruke de riktige antagelsene.
Kilde:
Lefevre, S., McKenzie, D. J. and Nilsson, G. E. (2017), Models projecting the fate of fish populations under climate change need to be based on valid physiological mechanisms. Glob Change Biol. Accepted Author Manuscript. doi:10.1111/gcb.13652
