En stor studie av forskare vid William &Marys Virginia Institute of Marine Science visar att många olika arter av Chesapeake Bay -fiskar - oavsett om de äter zooplankton, andra fiskar, eller bottenlevande ryggradslösa djur – uppvisar liknande trender från år till år i ett gemensamt mått på deras allmänna hälsa.

VIMS-professor Rob Latour säger att studien ger "användbara indikatorer på fiskens hälsa i tids- och rymdskalor som är lämpliga för att vägleda förvaltningsinsatser för bukten." Han var medförfattare till studien – den utvalda artikeln i ett nyligen utgåva av Marine Ecology Progress Series —med VIMS-kollegorna Jim Gartland och Chris Bonzek.

Latour, Gartland, och Bonzek leder och hanterar Chesapeake Bay Multispecies Monitoring and Assessment Program, en trålundersökning som upprättades vid VIMS 2002. Varje år ChesMMAP-forskare provar juvenila och vuxna fiskar i hela bukten under 10- till 15-dagars kryssningar som genomförs varannan månad från mars till november. Deras mål är att bedöma antalet, distribution, och säsongsflyttningar av Bay's kommersiellt, rekreationsmässigt, och ekologiskt viktiga fiskar, och att ta reda på vem som äter vem genom att undersöka maginnehållet för alla arter som provtas.

För den aktuella studien, VIMS ChesMMAP-team beräknade ett genomsnittligt "tillståndsindex" för varje år mellan 2002 och 2015 för 16 vanliga vikarter. De gjorde det genom att dividera vikt med längdmått för tusentals fiskar innan de släppte tillbaka dem till vattnet – ju större vikten för en fisk med en given längd, desto högre index.

"Mått på tillstånd hos fiskar är ungefär som kroppsmassindex som läkare använder för att mäta människors hälsa, ", säger Latour. "Vi använder dem för att bedöma en fisks allmänna välbefinnande eftersom de indikerar dess energireserver. På befolkningsnivå, bättre kondition är förknippad med ökad överlevnadsgrad och reproduktiv framgång, samt förmågan att stå emot fisketrycket."

Teamets resultat visar att årliga trender i tillståndsindex var förvånansvärt konsekvent bland de studerade arterna, med relativt höga värden under tidigt 2000-tal, låga under mitten av 2000-talet, och en efterföljande ökning till ett toppvärde under senare år. "Även om tillståndet för enskilda arter varierade säsongsmässigt och från plats till plats i bukten, säger Latour, "Vi fann att trender från år till år var anmärkningsvärt sammanhängande på samhällsnivå."

Forskargruppen analyserade sedan hur de observerade trenderna i fiskens tillstånd jämfört med förändringar i vattenkvaliteten, tillgång på mat, och klimatfaktorer i bukten. Här, de upptäckte en betydande likhet mellan tillståndstrender och förändringar från år till år i nivåerna av det fotosyntetiska pigmentet klorofyll-a – som forskare ofta använder som ett mått på överflöd av växtplankton vid basen av näringsväven.

För de flesta av de studerade arterna, denna korrelation var positiv – ju mer plankton tillgängligt för att öka näringsväven under ett givet år, ju friskare fiskar. Men för två arter – randig bas och alewife – gällde det motsatta. För randig bas misstänker forskarna att miljöförhållanden som ger höga halter av klorofyll-a också kan stödja större randiga baspopulationer, leder till överbefolkning och ökad sjukdom; för alewife föreslår de att bytesmängder i bukten kan toppa efter att vuxna av denna art redan har slutfört sin årliga migration till kustvatten.

Oavsett om det är positivt eller negativt, Latour säger att korrelationen mellan förekomsten av växtplankton och fiskens tillstånd tyder på att mätning av den senare kan vara ett användbart verktyg för resursförvaltare. "Genom att identifiera en referensnivå för fiskens tillstånd - där vi vill att en art ska vara i termer av dess allmänna hälsa - kan vi sedan använda våra ChesMMAP-data för att beräkna en årlig tillståndsuppskattning och jämföra den med referensen för att ge insikt om vikens hälsa trender och status för restaureringsinsatser."

Fiskens tillstånd skulle således kunna utöka och förbättra den uppsättning av index som för närvarande används av federala och statliga resursförvaltare för att övervaka och mäta hälsan i viken. Dessa inkluderar andra biologiska index såsom förekomsten och distributionen av undervattensgräs och bottenlevande ryggradslösa djur, och fysiska index som vattenklarhet och nivåer av upplöst syre och näringsämnen.

Ser fram emot, Latour och kollegor skulle vilja undersöka hur de kan använda den mängd data som genereras av ChesMMAP för att generera andra fisk-härledda indikatorer på Bay hälsa.

"Det finns potentiellt dussintals andra indikatorer som vi skulle kunna använda för att ge en mer multidimensionell bild av ekosystemet, "säger Latour." Medellängd, medelvikt, maximal vikt, förändringar i mognadsåldern, och mått på befolkningstäthet är några. Det finns en hel mängd andra indikatorer som vi skulle kunna ta in i fållan."