Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • apa.csl
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Ecological impacts of dam removal in Swedish inland waters: Effects on water chemistry and fish demography
Karlstad University, Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013).
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Ekologisk påverkan av dammutrivningar i svenska inlandsvatten : Effekter på vattenkemi och fiskdemografi (Swedish)
Abstract [en]

Dams play an important role in our society, but their negative impacts on aquatic ecosystems have led to a need for conservation efforts to mitigate the negative effects. In some instances, dam removal has been suggested to be the most economically and ecologically beneficial restoration method to improve longitudinal connectivity. This, however, has increased the need of more research about the effects dam removal have on aquatic ecosystems, since the outcomes of this restoration method can be unpredictable. In this study, I investigated ecological impacts of dam removals in Swedish inland waters. I collected field data from five different lakes in Värmland and Dalarna, two lakes with dam removal in 2017/2018 and three without. I studied how dam removal affected different trophic levels of the aquatic ecosystem, where I predicted that a top-down effect would increase abundances of piscivorous European perch (Perca fluviatilis) and zooplankton, but decrease phytoplankton, whereas a bottom-up effect would lead to increases in biomass at all trophic levels (with most pronounced effects on nutrient concentration). If both top-down and bottom-up effects would operate in parallel, all the above mentioned effects could occur. I also predicted that if dam removal affected the fish community, there would be a change in species diversity and fish biomass. Moreover, if perch demography was affected, there would be a change in perch length and abundance of different age classes. To investigate this, I collected data on fish, plankton, nutrients (P, N), DOC, pH and conductivity in the five lakes and compared this with already existing historical data using a BACI design. Two-way ANOVAs were used to study the effects of dam removals on these variables. There were not enough historical data on P concentration or zoo-and phytoplankton to be analyzed statistically. I did, however, conduct correlation analyses with zoo- and phytoplankton. Contradictory to my prediction, the results showed no effect of dam removal on fish biomass or diversity, water chemistry or perch demography in the studied lakes. There was, however, a statistically significant effect of time on Tot-N, with lower values after the years of 2017/2018 (regardless of dam removal). There were also some differences between the lakes in species diversity, concentration of Tot-N, potentially piscivorous perch and perch length. The outcomes of dam removal are unpredictable, as are the expected time-lapse of the effects, which means that changes may yet occur in the studied lakes. Knowledge about ecosystem responses to dam removal enables managers to better predict the effects of dam removal, and thereby facilitate decision makings related to this restoration method. 

Abstract [sv]

Dammar spelar en viktig roll i vårt samhälle, men deras negativa påverkan på akvatiska ekosystem har ökat behovet av bevarandeinsatser för att minska de negativa effekterna. I somliga fall har dammutrivning föreslagits vara den mest ekonomiskt och ekologiskt gynnsamma bevarandemetoden för att förbättra longitudinell konnektivitet. Detta har dock ökat behovet av mer forskning gällande dammutrivningars effekter på akvatiska ekosystem, eftersom utfallen av denna bevarandemetod kan vara oförutsägbara. I denna studie undersökte jag dammutrivningars ekologiska effekter i svenska inlandsvatten. Jag samlade data i fält från fem olika sjöar i Värmland och Dalarna, två sjöar med dammutrivningar under 2017/2018 och tre utan. Jag undersökte hur dammutrivning påverkade olika trofiska nivåer i det akvatiska ekosystemet, med förväntningarna att en top-down-effekt skulle öka abundansen av fiskätande abborre (Perca fluviatilis) samt djurplankton, men minska växtplankton, medan en bottom-up-effekt skulle leda till ökad biomassa inom samtliga trofiska nivåer (men med mest effekter på näringskoncentration). Om både top-down- och bottom-up-effekter skulle verka parallellt kunde samtliga ovanstående nämnda effekter förekomma. Jag förväntade även att om dammutrivning påverkade fisksamhället skulle det ske en förändring i artdiversitet och fiskbiomassa. Därtill bör en effekt på demografi hos abborre leda till förändringar i abborrlängd- och abundans i olika åldersklasser. För att undersöka detta samlade jag in data över fisk, plankton, näringsämnen (P, N), DOC, pH och konduktivitet i de fem sjöarna och jämförde detta med redan existerande historiska data med en BACI design. Tvåvägs-ANOVAs användes för att studera effekterna av dammutrivningar på dessa variabler. Det fanns inte tillräckligt med historiska data över P-koncentration eller djur- och växtplankton för att analyseras statistiskt. Jag utförde dock korrelationsanalyser med djur- och växtplankton. I kontrast till min förväntan visade resultaten ingen effekt av dammutrivning på fiskbiomassa- eller diversitet, vattenkemi eller demografi hos abborre i de studerade sjöarna. Det var däremot en statistiskt signifikant effekt av tid på Tot-N, med lägre värden efter 2017/2018 (oberoende av dammutrivning). Det var även en del skillnader mellan sjöarna i artdiversitet, koncentration av Tot-N, potentiellt fiskätande abborre samt abborrlängder. Utfallen av damutrivningar är oförutsägbara, och detsamma gäller tidsintervallet för effekterna, vilket innebär att det fortfarande kan ske förändringar i de studerade sjöarna. Kunskap om ekosystemrespons till dammutrivning möjliggör för förvaltare att lättare bedöma effekter av dammutrivningar, och underlättar därav beslutsfattning relaterat till denna bevarandemetod. 

Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 28
Keywords [en]
biology, ecology, dam removal, Sweden, impact, inland waters, ecosystem, water chemistry, fish demography, Perca fluviatilis, European perch
Keywords [sv]
biologi, ekologi, dammutrivning, Sverige, påverkan, inlandsvatten, ekosystem, vattenkemi, fiskdemografi, Perca fluviatilis, abborre
National Category
Biological Sciences
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-95805OAI: oai:DiVA.org:kau-95805DiVA, id: diva2:1776632
Subject / course
Biology
Educational program
Master in Biology: Ecology and Conservation Biology, 120 ECTS
Supervisors
Examiners
Available from: 2023-07-05 Created: 2023-06-28 Last updated: 2023-07-05Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(1408 kB)27 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1408 kBChecksum SHA-512
b3d83dc6212590d346f43de158eb6a3fd3161f904cbc21c2d3b899c12ef085079f00702fb7029616e3b8358e752accb83d3b64e6aec4546557dfa8897ccbf941
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Faculty of Health, Science and Technology (starting 2013)
Biological Sciences

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 27 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 53 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • apa.csl
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf