Historiskt DNA visar sillens förmåga till klimatanpassning

Projektperiod: 2024-2026

Medverkande avdelning vid museet: Avdelningen för natur- och miljöövervakning.

Klimatförändringar och allt varmare havsvatten förväntas förändra marina ekosystem. Det kommer att leda till omfattande förändringar i arters utbredningsområden, och varmvatten anpassade arter kommer troligen flytta sina utbredningsområden längre norrut. Hos vissa arter kommer det också ske en genetisk anpassning till förändrade klimatförhållanden men inom vissa gränser. Ett exempel är sillen (Clupea harengus), en nyckelart i Norra Atlantens ekosystem, som har en enorm populationsstorlek och härbärgerar en hög grad av genetisk variation. Den är också känd för sin populationsdynamik som ibland innebär en dramatisk ökning av förekomsten i vissa områden, till exempel de sillperioder som förekommit på den svenska västkusten. Sillen har också en betydande anpassningsförmåga och är en av få marina fiskar som kan leka ända längst inne i Bottenviken.

Tidigare resultat har visat att både plasticitet och genetisk variation bidrar till denna ekologiska anpassning. I denna studie kommer vi att undersöka hur sillen har anpassat sig till förändrade miljöförhållanden de senaste 600 åren genom att jämföra genomsekvens data från historiska prover med redan tillgängliga data från moderna prover, och i sin tur använda dessa resultat för att predicera hur sillen kommer påverkas av förväntade klimatförändringar de kommande hundra åren. Resultaten kommer ha stor betydelse för planering av hur ett uthålligt fiske på sill kan bedrivas nu och i framtiden.

Projektbeskrivning

Projektet har tre huvudmål

1. Undersök sillens tidsmässiga populationsdynamik sedan 1700-talet genom att korrelera förändringar i genomiska signaturer och klimatvariabler
2. Undersök sambandet mellan genetiska förändringar och havsuppvärmning under de senaste ~500 åren för att förutsäga sillens motståndskraft och anpassning till framtida klimatförändringar
3. Modellera den framtida utbredningen av sill som svar på uppvärmning av hav och bedöma de associerade effekterna på dess genomomfattande mångfald

Samhällsrelevans

Genom att göra det kommer vårt projekt först och främst att ge omfattande vetenskapliga insikter om de genomiska effekterna av en värmande havstemperatur på sillens migrationsmönster och beståndets genetiska sammansättning och lokal anpassning. Denna information är mycket relevant för att sätta förvaltningsstrategier för att skydda bestånd som riskerar starkt klimatselektion, det vill säga där högre dödlighet än normalt kommer att kicka in för att anpassa ett bestånd till en föränderlig miljö, såsom ökad temperatur. För det andra kommer vi att få en grundläggande förståelse för faktorerna bakom migrationsdynamiken som har stört fiskeindustrin genom historisk tid och in i nutid. Med hjälp av denna kunskap kommer vi att förutsäga förändringar i migrationsmönster som kan förväntas under de kommande decennierna av varmare havstemperaturer. Slutligen kommer detta projekt också i hög grad att bidra till att utveckla genomik som ett övervaknings- och förvaltningsverktyg för andra fiskarter, och inte minst banbrytande för användningen av de historiska arkiven över fiskpopulationer som finns på våra museer.

Projektet kommer att bidra till att uppfylla två av de hållbara utvecklingsmålen (SDG) som identifierats av FN och centrala för FORMAS; Liv under vattnet (Mål 14) och Säkerställa hållbar produktion och konsumtion (Mål 12). Mer specifikt bidrar den till delmålen 14.4 om att främja hållbart fiske genom att öka kunskapen om delpopulationer och därmed öka möjligheten att revidera den nuvarande uppdelningen av administrativa enheter, så att den tar större hänsyn till delpopulationer. Det bidrar också till delmål 12.2, hållbar förvaltning och användning av naturresurser, eftersom resultaten från detta projekt syftar till att förbättra förvaltningen av strömmingen och leda till ett mer hållbart fiske

Relevanta länkar

• Naturvårdsverket: https://www.naturvardsverket.se Länk till annan webbplats.
• Hav: https://www.havochvatten.se Länk till annan webbplats./
• ICES: https://www.ices.dk/ Länk till annan webbplats.

Finansiär

Formas (projekt-ID 2023-00588)

Projektgrupp

Prof. Love Dalén (NRM, Stockjolm Universitet)

Prof. Kerstin Johanneson (Göteborgs Universitet, Tjärnö marina laboratorium)

Prof. Leif Andersson (Uppsala Universitet)

Projektledare