I århundraden, ursprungsbefolkningen på Hawaiiöarna utövade hållbart vattenbruk genom att bygga muromgärdade fiskdammar i kustmynningar. Historiska uppgifter uppskattar att i början av 1900 -talet producerade ett omfattande nätverk av över 450 fiskdammar över Hawaiiöarna upp till 2 miljoner pund fisk årligen och stödde stora blomstrande samhällen. För närvarande, världsomspännande vattenbruk står för nästan hälften av fiskens konsumtion.

Forskare vid University of Hawai'i vid Mānoa's School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST) och infödda hawaiianska fiskdammförvaltare Paepae Heʻeia bildade ett samarbete för att förstå klimatförändringarnas roll i subtropiska kustmynningar i vattenmiljön inom ramen för vattenbruksmetoder i Heʻeia fiskdamm. He'eia är en traditionell hawaiisk fiskdamm på Oʻahu. Resultat publicerade nyligen i Plos ONE indikerar att det finns ett samband mellan två perioder med hög fiskdödlighet vid Heʻeia fiskdamm och klimatförändringar.

"I dag, en majoritet av hawaiianska fiskdammar har gått förlorade för kustutveckling och urbanisering, men en växande samhällsbaserad rörelse arbetar för att återställa och återuppliva Hawaiianska fiskdammar som en hörnsten för hållbar matfiskproduktion och motståndskraftiga samhällen i en tid med sjunkande revfiskbestånd, "sade Hiʻilei Kawelo, Paepae o Heʻeia verkställande direktör.

Dock, dessa insatser hotas av osäkerhet om effekterna av korta och långsiktiga miljöförändringar, specifikt stormar och fluktuationer i extrem havsvattentemperatur som ger nya stressfaktorer och förvärrar befintliga hanteringsutmaningar.

Under hela den 12-åriga studien (2004-2016), partnerna mätte vindar, tidvatten, temperatur, vattenhöjd, vattenrörelse, och suspenderat material och växtplankton i vattnet; och fisknummer, densitet och längd. Under denna tid, Hawai'i upplevde periodiska effekter av El Nino som slakande passatvindar och varmare ytvatten.

Partnerna korrelerade två perioder med extremt hög fiskdödlighet vid Heʻeia fiskdamm med försvagade passatvindar under veckan före varje dödlighet, samt ytvattentemperaturer 2-3 grader Celsius varmare än normalt. De hävdar att bristen på blandning av vinddriven ytvattenblandning förbättrade ytuppvärmningen av fiskdammen, vilket leder till stillastående förhållanden och stress för fiskbestånden.

"Våra resultat ger empiriska bevis för El Niño -effekter på kusthavet, som kan informera resurshanteringsinsatser om klimatvariationens potentiella inverkan på vattenbruksproduktionen, "sa Dr Rosie Alegado, motsvarande författare till studien och biträdande professor vid SOEST Department of Oceanography och University of Hawai'i Sea Grant College Program (Hawai'i Sea Grant).

Eftersom klimatförändringar förutspås förändra intensiteten, frekvens och geografiska mönster för El Niño -händelser, partnerna utvecklade tre rekommendationer för att minska effekterna av uppvärmningsevenemang på fiskdammar och begränsa dödligheten av moi. De rekommenderade att flytta nätpennor närmare mākāhā (slussportarna) med de högsta flödeshastigheterna av havsvatten som kommer in i fiskdammen vilket kommer att sänka vattentemperaturerna och öka luftningen i pennorna. Ytterligare steg inkluderar installation av konstgjorda luftningssystem i pennorna för att begränsa stagnation och lågt syre, och implementera flexibla skördstrategier i början av en uppvärmningsevenemang.

För att bredda förståelsen för He'eia Fishpond, partnerna kommer därefter att undersöka restaureringens inverkan på vattenkemi i fiskdammen under de senaste tio åren med hjälp av en mångårig serie data som finansierats av Hawai'i Sea Grant. Dessutom, de försöker bestämma hur infödda hawaiier reagerade och anpassade sig till dessa säsongsbetonade och episodiska händelser. Att göra detta, de har inlett utredning av de hawaiiska språktidningarna för att förstå hur dessa storskaliga klimatmönster påverkade Hawaii.

"Förvånande, vi har inte sett bevis på historiska fiskdöd, och vi antar att antingen fiskdammar var mycket mindre sårbara för dessa händelser, eller dessa händelser var mycket mindre allvarliga, eller att vår kupuna (äldste/ förfader) utvecklat adaptiva åtgärder för att bekämpa dessa händelser, sa Alegado.