Ecological impacts of dam removal in Swedish inland waters : Effects on water chemistry and fish demography

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
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 visad