Reconstruction of a pool-and-weir fishway to a vertical slot hybrid fishway in the inland river Glomma : effects on upstream migration of European grayling (Thymallus thymallus) and brown trout (Salmo trutta)

Abstract

Det er godt dokumentert at installasjoner i vassdrag kan ha store negative konsekvenser på ulike fiskearter og deres habitater. Demninger kan blokkere og forsinke migrasjon, samt endre den romlige fordeling av individer. Fisketrapper blir ofte implementert for å opprettholde biologisk kontinuitet og forhindre fragmentering av habitater, men problemet er at mange fisketrapper ikke fungerer tilfredsstillende. Dette kan føre til reduserte bestander og lokal utryddelse av enkeltarter. Målet med denne studien var å undersøke hvilke effekter ombyggingen av fisketrappen ved Høyeggadammen i Glomma hadde for oppvandrende harr (Thymallus thymallus) og ørret (Salmo trutta). Fisketrappen ble ombygget i 2016, fra en kulpetrapp til en hybrid spaltetrapp med naturlig substrat i hvert kammer. Spaltetrapper har ofte lavere vannhastighet og turbulens, samt kan takle større vannstandsendringer bedre enn kulpetrapp-utformingen. Spalten går helt ned til bunnen av hvert kammer og gir fisken mulighet til å svømme opp eller ned uten å hoppe mellom kammerene. Viktigheten av disse faktorene har blitt belyst i tidligere studier på lokaliteter med høy diversitet i artssammensetning. Datasettet som ble brukt i denne studien er basert på registreringer av oppvandrende fisk i fisketrappen. En VAKI fisketeller har registrert fisk i trappen, og inneholder registreringer to år før (2014 & 2015) og to år etter (2016 & 2017) ombyggingen. Antall registrerte oppvandrende fisk økte med totalt 76.5% etter ombyggingen. Det var også signifikant endring i artssammensetning blant de registrerte individene. En zero-inflated Poisson modell ble tilpasset vandringsdataene og brukt for å kvantifisere hvilke effekter miljøfaktorer og ombyggingen hadde på oppvandrende harr og ørret. Estimatene fra modellen predikterte at oppvandring hos harr var favorisert av lavere vannføringer sammenlignet med ørret. Ørretens oppvandring viste seg å være mer avhengig av temperatur. Det er imidlertid for tidlig å konkludere med at ombyggingen av fisketrappen ved Høyeggadammen er grunnen til økt antall oppvandrende fisk. Modellene peker allikevel på en klart økende tendens for oppvandring hos harr for en gitt temperatur og vannføring etter ombygging. Økningen i antall registrerte arter indikerer også at ombyggingen har ført til positive endringer. Denne studien illustrerer at ombygging kan være et mulig tiltak for å forbedre mange av dagens eksisterende fisketrapper. Lignende ombygginger burde bli gjennomført og overvåket andre steder for å øke kunnskapsgrunnlaget. Et slikt tiltak vil sannsynligvis også øke funksjonaliteten og være en kostnadseffektiv endring sammenlignet med konstruering og installasjon av en helt ny fisketrapp.

It is well documented that man-made barriers in rivers can have severe negative effects on numerous fish species and their ecology. Obstructions can block and delay fish migrations, which may be critical for the life cycle and spatial distribution of many fish species. Fishways are one of the most used measures to maintain biological connectivity at artificial barriers in rivers. However, fishways often show poor functionality, which can result in fragmented and declining populations or even local extinctions. The aim of this study was to investigate the effects of a reconstruction of the fishway at the Høyegga dam in the inland river Glomma, Norway, on upstream migration of grayling (Thymallus thymallus) and brown trout (Salmo trutta). The fishway was reconstructed in 2016 from a pool-and-weir type to a vertical slot hybrid design. The vertical slot design often has lower velocity and turbulence levels, and are generally more suited to handle a broader range of discharges, compared to the pool-and-weir fishway design. The vertical slot type also allows the fish to pass the fishway by swimming close to the bottom to ascend the fishway. Previous studies have shown that these factors can be of great importance at locations with complex species composition. The dataset in this study is based on automatically registrations of upstream migratory fish individuals collected by a VAKI Riverwatcher fish counter placed in the fishway. The two years prior to reconstruction (2014 & 2015) and the two years after reconstruction (2016 & 2017) are included in the data analysis. After the reconstruction, the number of upstream migratory individuals increased with 76.5% in total. It was also found a significant change in the species composition among registered individuals. To predict impact of external factors and the fishway reconstruction on upstream migration of grayling and brown trout, a zero-inflated Poisson model was used. Grayling and brown trout migration intensity were predicted to increase with higher temperature, and grayling was more dependent on low river discharges compared to brown trout. It is too early to state that the reconstruction of the fishway at Høyegga led to increased numbers of upstream migration of grayling and brown trout. It was, however, a clear tendency that larger numbers of grayling ascended the fishway after reconstruction for any given temperature and water discharge. The increased number of species registered, also indicates that the reconstruction led to some positive changes. This study illustrates that redesigns can have great potential for improving many of today’s pool-and-weir fishways. Similar measures should be undertaken elsewhere to increase the knowledge about this method, as this is a cost-efficient measure compared to construction of a brand new fishway.