Regnbåge i floden Mashel i den amerikanska delstaten Washington. Kredit:James Losee, Washington Department of Fish and Wildlife
Steelhead öring ( Oncorhynchus mykiss ) rör upp sedimentet i flodbädden när de bygger sina lekgropar, påverkar därmed sammansättningen av flodbädden och transporten av sediment. Tills nu, denna process kunde endast studeras visuellt, oregelbundet och med stor ansträngning i fiskens naturliga miljö. Nu, forskare under ledning av Michael Dietze från GFZ German Research Centre for Geosciences i Potsdam har använt seismiska sensorer (geofoner) för att analysera öringens bobyggeprocess i detalj. Studien publicerades i tidskriften Jordytans processer och landformer .
Att lägga sina ägg, öringar använder sina stjärtfenor för att gräva gropar upp till tre meter långa på varje sida och tio centimeter djupt i flodbädden. Syftet med forskarna var att lokalisera dessa lekgropar och att analysera den kronologiska sekvensen av byggprocessen. För detta ändamål, forskarna upprättade ett nätverk av seismiska stationer på en 150 meter lång del av floden Mashel i den amerikanska delstaten Washington. De geofoner som är inbäddade i jorden är mycket känsliga och upptäcker de minsta vibrationer i marken. Små stenar som flyttades av fisken orsakade korta frekvenspulser i intervallet 20 till 100 hertz och kunde särskiljas från bakgrundsfrekvenser för strömmande vatten, regndroppar och till och med pulserna från passerande flygplan. "Samma signal anländer till var och en av stationerna något försenad. Detta gjorde det möjligt för oss att avgöra var den seismiska vågen genererades, säger Dietze, första författare till studien.
Forskarna lyssnade på byggandet av fyra lekgropar under nästan fyra veckor från slutet av april till slutet av maj. Geofonerna avslöjade att öringen mestadels var upptagen med att bygga sina bon inom elva dagar efter mätperioden. Fisken började helst vid soluppgången och var aktiv fram till tidig middagstid, följt av ytterligare en period tidigt på kvällen. Öringen grävde i sedimentet i mellan en och tjugo minuter, vanligtvis med två till tre minuters mellanrum med 50 till 100 svansslag. Detta följdes av ett ungefär lika långt uppehåll.
"I vanliga fall, öringens bobyggande beteende registrerades endast mycket oregelbundet, högst veckovis. Vi kan nu lösa detta till millisekund. I framtiden, vi vill utvidga metoden till beteendet hos andra arter, till exempel djur som gräver längs bankerna och destabiliserar dem, " förklarar Dietze. Den nya mätmetoden kan stödja fisk och beteendebiologi och ge en mer exakt bild av det biotiska och abiotiska bidraget från sedimenttransport i floder. "Fisk kan flytta lika mycket sediment som en normal vårflod. Den biologiska komponenten kan därför spela en mycket viktig roll, sa Dietze.