Temporal development of macroinvertebrate communities and their responses to restoration measures in Bognelv, Norway

Abstract

Human activities drive degradation and biodiversity loss of freshwater rivers globally. One of the major threats to rivers are channelization, which straightens the river and eliminates the heterogenic habitats as opposed to a natural river system. In the timespan of late 1930s to early 1990s experienced Bognelv, heavy modifications to prevent erosion, increase adjacent land and to control the water level during flood. The present study is the second study identifying the macroinvertebrate community in Bognelv down to species, and thus, the first study to evaluate and quantify the temporal development of the macroinvertebrate community composition and their responses to the restoration measures conducted to Bognelv in Finnmark County, Norway. The restoration process of Bognelv started in 2006 and has since experienced several restoration measures and adjustments of existing measures. The latest adjustment was conducted in 2019, before my visit in Bognelv. Following the study from 2015 I sampled macroinvertebrates by means of kick-sampling.

My study found a higher Shannon-wiener index diversity in 2019 compared to 2015. Furthermore, the environmental variables influencing the macroinvertebrate community in 2019 was found to be large woody debris, vegetation coverage of the river closest to the shoreline, moss coverage, depth, velocity, and pools. Similar to 2015, water depth and velocity of current was found to be among the important influential variables. Regarding the restoration measures, I compared macroinvertebrate density and diversity between restoration measure and control. I found side channels to have the highest species richness potential, stations with pools had the highest density. Moreover, the modified channelization station and the channelized control stations followed the same density trend, but channelization showed a significant higher species richness potential. Thus, the overall results showed tendencies towards the restoration measures not providing enough effect on the heterogeneity to support a higher diversity and density compared to the channelized stretches in Bognelv. Moreover, I tested two different sampling methods which both gave similar results.

Tidsutvikling av bunndyrssamfunn og deres respons til restaureringstiltak i Bognelv Menneskelige aktiviteter driver degradering og tap av biodiversitet i ferskvannselver globalt. En av de største truslene til elver er kanalisering, som retter ut elveløpet og eliminerer heterogeniteten av habitater i motsetning til et naturlig elvesystem. I perioden sent 1930 til tidlig 1990 ble Bognelv utsatt for store strukturendringer for å forhindre erosjon, øke nærliggende arealer og kontrollere vann-nivået ved flom. Dette er det andre studiet som identifiserer bunndyrssamfunnet i Bognelv ned til art, og dermed det første til å vurdere og kvantifisere tidsutviklingen av bunndyrssamfunnets artssammensetning og deres respons til restaureringstiltakene utført i Bognelv, Finnmark. Restaureringsprosessen i Bognelv startet i 2006 og i løpet av årene har det blitt gjennomført flere tiltak og justeringer av eksisterende tiltak. I 2019, før mitt besøk i elva, ble det foretatt justeringer av to sideløp. Likt som studien i 2015, samlet jeg inn bunndyr ved bruk av sparkehåv. Min studie fant en høyere Shannon-wiener indeks diversitet sammenlignet med 2015. Videre, fant jeg at miljøvariablene dybde, hastighet, død ved, vegetasjonsdekket over elvekant, mosedekke på elvebunn, og kulper påvirker sammensetningen av bunndyrssamfunnet i Bognelv. Likt med 2015, viste vanndybde og -hastighet seg å være viktige påvirkninger. Angående restaureringstiltakene, sammenlignet jeg bunndyrstetthet og diversitet mellom restaureringstiltakene og de kanaliserte kontrollstasjonene. Min studie fant stasjoner i sideløp til å ha høyst artspotensial, stasjoner med kulper hadde den høyeste tettheten, mens stasjonene med modifisert kanalisering og kanalisering (kontroll) fulgte samme tetthetstrend, men kanaliseringsstasjonene hadde et signifikant høyere artspotensial. Min studie fant tendenser til at restaureringstiltakene ikke har hatt nok effekt på heterogenitet i elva, som støtter en høyere bunndyrstetthet og diversitet sammenlignet med de kanaliserte områdene i Bognelv. Til slutt testet jeg to ulike innsamlingsmetoder, som begge ga like resultater.