Marine macro- and megafaunal communities of the grenland fiords (SE Norway), and feeding patterns of Atlantic cod, flounder, anadromous brown trout and epipelagic fishes | Marin makro- og megafauna i Grenlandsfjordene, og næringsvalg til torsk, skrubbe, sjøørret og pelagisk fisk

New site-specific information on occurrence and composition of macro- and megafauna, andtrophic ecology of target species was required as basis for analyses of trophic transfer of contaminants in this heavily polluted Grenland fjord system (District of Telemark in SE Norway). Commercial fisheries are restricted and public consumption advice has been in force for many years due to the persistently too high concentrations of dioxins, despite minimal effluent levels from known industrial sources. Information on occurrence and feeding ecology of cod (Gadus morhua), flounder (Platichtys flesus), anadromous brown trout (Salmo trutta), and epipelagic fish (sprat, herring) in the Grenland fjords is presented based onobservations during the 2000-2001 investigation “Dioxins in the Grenland Fjords”. The report presents results from a project ”Dioxins in the Grenland fjords” of which the main field seasons were 2000-2001. A main aim was to analyse differences between the presumed most heavily pollluted fjord segment Frierfjord and outer fjords (Eidangerfjord and Breviksfjord). Frierfjord has a shallow sill, a strong freshwater throughflow, and it is the fjord at which the major industrial plants with previously high dioxin effluents are located. The species composition of the demersal fish fauna in the two fjord segments was different, and the main difference was the lower richness in the Frierfjord compared with the Eidanger fjord. This may primarily reflect differences in vegetation and salinity in the surface layers. In the Frierfjord there is almost no macroalgal vegetation, but large sublittoral mudflats and shallow bays with habitats resembling eutrophic freshwater lakes. In the brackish water areas of this fjord, true freshwater fish species co-occur with marine fishes. Eidangerfjord has a much higher surface salinity and considerable macroalgal habitats, and true marine animalcommunities. In the pelagic zone, the fauna is more similar in the two fjords, and the main fish species are herring and sprat. Sprat is usually abundant, but this was not the case in the two years of this study. Advective processes are probably important, affecting distribution and abundance of pelagic organisms in these fjords. Echo sounder observations often showed acontinuous scattering layer from the outer fjords into the Frierfjord at the depth of the compensatory inflow below the brackish surface outflow. Feeding patters of the target species were studied by gravimetric analyses of stomach contents. Main patterns were:• In both fjords the pelagic species fed almost solely on crustacean zooplankton: sprat mostly on copepods, herring mostly on euphausids.• In both fjords the flounder had a diet dominated by polychaetes and bivalves, with the higher contribution of polychaetes in the Frierfjord.• In the Spring small cod (<30 cm TL) preyed on polychaetes in both fjords, and in theFrierfjord thsi was an important prey throughout the year together with the shore crab (Carcinus maenas) and benthic amphipods. In the Eidanger fjord the diet was morevariable and shore crab were the more common prey together with amphipods, hermit crab, and fish.• Large cod (>30 cm TL) had a diet strongly dominated by shore crab in both fjords,supplemented by fish of several species.• Despite very high diveristy and temporal variation, some differences were foundbetween the sea trout diets in the two fjords. Polychaetes were very important in the Frierfjord, but insignificant in the Eidangerfjord where fish (herring, sprat, gobids) were more prominent prey. NORSK SAMMENDRAG: For å analysere flyt av miljøgifter i næringsnettene i de tungt forurensingsbelastede Grenlandsfjordene i Telemark, var det behov for betydelig ny kunnskap om områdespesifikk forekomst og fødevalg til fisk o.a. marin makro- og megafauna. Særlig fokus var rettet mottorsk, skrubbe, sjøørret og pelagisk fisk, som representanter for ulike habitater og for arter som direkte eller indirekte benyttes til menneskemat. P.g.a. dioksinforurensingen er det omsetningbegrensinger og kostholdsråd for sjømat fra disse fjordene. Selv om utslippene nå er sterkt redusert og konsentrasjonene i sjømat betydelig lavere enn tidligere, er nivåene av dioksin pr 2004 fortsatt for høye til å heve gjeldende restriksjoner. Rapporten omfatter resultater oppnådd under prosjektet “Dioksiner i Grenlandsfjordene” i perioden 2000-2001. Sammenlikning av næringsnett i Frierfjorden og de ytre fjordene, i praksis Eidanger- og Breviksfjorden, var et hovedmål i undersøkelsen. De store industriutslippene har foregått i Frierfjorden over mange tiår; en fjord med sterk ferskvannstilførsel og grunn terskel. Artssammensetningen i den bunnære fiskefaunaen i de to fjordavsnittene var ulik, og hovedforskjellen var at artsrikdommen er langt lavere i Frierfjorden enn i Eidangerfjorden. Dette kan trolig knyttes til forskjellene i vegetasjon og saltholdighet i overflatelagene. IFrierfjorden er det lite makroalgevegetasjon, men store mudderflater og grunne bukter medsiv. I brakkvannsområdene forekommer ferskvannsarter side om side med marine fiskearter. Eidangerfjorden har en rik makroalgevegetasjon og rene marine samfunn, også i grunne mudderbukter. I pelagialen er artssammensetningen mer lik i de to fjordområdene, og hovedartene av fisk er sild og brisling. Brisling er ofte tallrik i disse fjordene, men dette var ikke tilfelle i 2000-2001. Trolig er adveksjon av plankton og nekton inn og ut av Frierfjorden en viktig prosess, og ekkoloddregistreringer identifisert med pelagisk trål viste ofte enkontinuerlig konsentrasjon av pelagiske forekomster i kompensasjonsstrømmen fraBreviksfjorden og langt inn i Frierfjorden.Fødevalget til liten og stor torsk, skrubbe, sjøørret, brisling og sild ble studert vedgravimetrisk analyse av mageinnhold. Hovedresultatene viste:• De pelagiske artene beitet praktisk talt bare på crustacéplankton; brisling mest påkopepoder, sild mest på krill.• Skrubbe hadde i begge fjorder en diett dominert av børstemark og små muslinger, medhøyest andel børstemark i Frierfjorden.• Småtorsk (<30 cm TL) spiste børstemark om våren i begge fjorder, og i Frierfjordenvar dette er viktig byttedyr hele året sammen med strandkrabbe og bentiske amfipoder.I Eidangerfjorden var dietten mer varierende, og strandkrabbe var vanligst sammen med amfipoder, eremittkreps, og fisk.• Stor torsk (>30 cm TL) hadde en diett sterkt dominert av strandkrabbe i begge fjorder, supplert med fisk av en rekke ulike arter.• På tross av stor variasjon i dietten til sjøørret, var det en del forskjeller mellomfjordene. Børstemark var meget viktig i Frierfjorden, men ubetydelig iEidangerfjorden hvor fisk (sild/brisling og kutlinger) hadde størst andel.Sesongvariasjonen var imidlertid betydelig i begge områder.