Individualbased models for regulated rivers

Det här projektet kommer att utveckla och tillämpa individbaserade modeller (IBM) för att bedöma hur fiskpopulationer kan bevaras och gynnas samtidigt som vattenkraften kan bibehållas.

Projektet bygger vidare på tidigare framgångar med inSTREAM, en avancerad individbaserad modell (IBM) för laxfiskar. inSTREAM använder moderna GIS-baserade spatiala analyser och hydraulisk flödesmodellering för att med hög upplösning modellera fiskpopulationer. Detta projekt kommer att fokusera på inSALMO, en inSTREAM-version för vandrande fisk, och vidareutveckla den för stora reglerade älvar.

Projektet är indelat i två arbetspaket som båda använder lax och öring i Gullspångsälven som studiesystem. Målet är att skapa den största skalan av en IBM för laxfiskar någonsin. Resultaten kommer att vara direkt användbara för intressenter och förvaltare som arbetar med att ompröva vattenkraftens miljövillkor, särskilt i Gullspångsälven, där det är viktigt att bevara unika laxfiskpopulationer samtidigt som vattenkraftsproduktionen bibehålls.

De vetenskapliga framstegen inom ekologisk modellering som projektet förväntas göra kommer att öka förståelsen av komplexa interaktioner mellan fiskpopulationer och deras miljö. Detta är särskilt viktigt för att förutsäga effekterna av olika scenarier som förändrad flödesregim och habitatrestaurering i stora älvar, där fältstudier är svåra att genomföra. I sådana miljöer är ekologisk modellering ofta det enda rationella och kostnadseffektiva sättet att utveckla testbara hypoteser och prioritera forskningsfrågor för att bevara biologisk mångfald.

Det här forskningsprojektet är av stor vikt för vattenkraftsbranschen, då det strävar efter att skapa verktyg som balanserar vattenkraftsproduktion med bevarandet av biologisk mångfald. När samhället ställer om till fossilfri energi blir vattenkraft en allt viktigare energikälla. Samtidigt har dämning av älvar för vattenkraft lett till stor förlust av biologisk mångfald och fiskproduktion. För att hantera detta behövs nya förvaltningsverktyg som kan bedöma och jämföra effekterna av olika flödesscenarier. Den senaste IPCC-rapporten visade att samhället inte minskar koldioxidutsläppen snabbt nog för att nå internationella mål för att begränsa effekterna av klimatförändringarna. Utveckling av fossilfria energikällor, som vattenkraft, kommer därför att spela en viktigare roll för att möta framtidens energibehov.

Publikationer

Hajiesmaeili, M. ‘’Scaling up individual-based models for salmonid populations in hydropower-regulated rivers: key advances and challenges’’. River Research and Applications, 1-32. https://doi.org/10.1002/rra.70023

Hajiesmaeili, M, Addo, A., Watz, J., Norrgård, J., Railsback, S. F., Syrjänen, J., Blixt, M., & Piccolo, J. J. (2024). Sustaining high-value salmonid populations in regulated rivers: insights from individual-based modelling of brown trout and Atlantic salmon. Global Ecology and Conservation. 51(June 2024), e02887

Aykanat, T., … Syrjänen, J., Janhunen, M., Leinonen, T., Prokkola, J. M., Norrgård, J. R., & Piccolo, J. J. (2024). Fast and cost-efficient species identification of Atlantic salmon (Salmo salar L.), brown trout (Salmo trutta), and their hybrids using a single SNP marker. Journal of Fish Biology, 1–5.]

Addo, L., Meneboo, L., Hajiesmaeili, M., Piccolo, J. J., & Watz, J. (2025). Drift Foraging by Allopatric and Sympatric Atlantic Salmon and Brown Trout Parr Under Rapid Flow Fluctuations. River Research and Applications.

Addo, L., Watz, J., Piccolo, J, J., Norrgård, J., Syränen, J., Railsback, S. F., Hajiesmaeili, M. (2025). Individual-based modeling of Atlantic salmon and brown trout outmigrants in a hydropeaking-regulated river: effects of minimum baseflow and gravel augmentation on smolt production. In preparation.