Ecology of early life-history stages of herring Clupea harengus membras in the northeastern Baltic Sea | Räime Clupea harengus membras varajaste elustaadiumide ökoloogia Läänemere kirdeosas

Baltic herring (Clupea harengus membras) is Atlantic herring (Clupea harengus L. 1758) sub-species that is adapted to the prevailing spatio-temporally varying heterogeneous environmental conditions of the Baltic Sea. On the basis of morphometric and meristic characters, two groups – spring and autumn spawners – were distinguished in the Baltic Sea. In the present thesis, feeding ecology of the larval spring-spawning herring was studied in relation to selected abiotic and biotic parameters. The copepod Eurytemora affinis was the strongly dominating dietary item during all years while other prey was ingested only sporadically. Feeding activity of herring larvae was affected by different environmental variables and the relationships varied among the size classes of herring larvae.We have found that the abundance of large larvae correlated well with the year class strength of the Gulf of Riga (GoR) spring spawning herring population. This should be considered as an important fisheries independent finding in practical terms as it allows preliminary estimations to be made much earlier than the availability of the stock assessment results. The multivariate shiftogram approach by pooling nineteen different herring early life-history stages relevant variables was applied to identify a) whether and when the abrupt changes (also called as regime shifts) take place in the herring-relevant data series in the GoR ecosystem, b) which factors or their combination are responsible for the observed ecosystem-level changes and c) whether changes at the ecosystem level appeared synchronously with those observed in phenology and abundance-related single time series of larval herring.It appeared that two distinct ecosystem states of the GoR could be identified. The first state occurred between 1957–1985, followed by a smooth transition period, lasting from 1986–1991 and has resulted in a new ecosystem phase since 1992 onwards. The GoR ecosystem seem to be mainly regulated by abiotic conditions, especially those related to the thermal regime (sea surface temperature in spring and summer, winter air temperature and timing of ice retreat) while phenological and biotic time-series (timing of maximum abundance of herring larvae, onset of herring larvae and mean abundance of Eurytemora affinis adults) had a substantially minor role.

Väitekirja elektrooniline versioon ei sisalda publikatsioone.

Läänemeres elav räim (Clupea harengus membras) on Atlandi heeringa (Clupea harengus L.) kääbustunud vorm, kes on kohastunud elama riimveelise Läänemere väga varieeruvates keskkonnatingimustes. Morfoloogiliste tunnuste alusel eristatakse Läänemere räimel kahte erinevat sesoonset kudemistüüpi – kevad ja sügiskudu räim.Käesolevas töös on analüüsitud räimevastsete toitumisaktiivsuse ja nende sooltorust leitud saakloomade dünaamikat ning leitut on seostatud valitud eluta- ja eluskeskkonna teguritega. Räimevastsete toidus oli valdavaks liigiks aerjalgne Eurytemora affinis, kusjuures kõikide teiste liikide isendeid leiti vaid juhuslikult. Räimevastete toitumisaktiivsus seostus erinevate keskkonnateguritega, ning seosed varieerusid sõltuvalt räimevastse arengust.Kalade varajaste elustaadiumite arvukuse dünaamika uuringute üks praktilisi väljundeid on juba möödunud sajandist alates seostunud kalavaru täiendi suuruse hindamisega. Vaatamata järjepidevatele pingutustele ei ole selles valdkonnas väga suuri edusamme saavutatud. Me leidsime, et suurte räimevastete arvukus seostus usaldusväärselt räimevaru täiendi arvukusega, ja on seega oluline kalandusandmetest mitte-sõltuv lisategur hindamaks kujuneva räimevaru suurust lähitulevikus. Käesolevas töös käsitletud üheksateistkümne Liivi lahe kevadräime varajaste elustaadiumidega seonduva teguri pika-ajalisel analüüsil (perioodil 1957-2010) selgitasime a) kas ja millal on toimunud radikaalsed pöördumatud muutused (ehk nn. režiiminihked), b) millised tegurid või nende kombinatsioon mõjutavad nimetatud muutusi ning c) kas režiiminihked süsteemis toimusid sünkroonselt räime varajaste elustaadiumidega. Leitu põhjal võib järeldada, et ökosüsteemis saab eristada kahte erinevat seisundit. Esimene neist kestis perioodil 1957–1985, millele järgnes sujuv, pikka aega kestnud üleminek (1986–1991) uude seisundisse, alates 1992 kuni tänapäevani. Sealjuures, tugevaim signaal keskkonnaseisundi muutustele pärines eluta keskkonnast ning seostus mere termilise režiimi muutusega. Analüüsi kaasatud fenoloogiliste ning eluskeskkonna komponente koondavate aegridade olulisus režiiminihkele oli seega vähemtähtis.