Þorskurinn við landnám var miklu stærri og eldri og stofninn margfalt stærri

Nýjar og byltingakenndar rannsóknir vísindamanna við Háskóla Íslands varpa algerlega nýju ljósi á 1100 ára áhrif þorskveiða hér við land á tegundina. Í þeim kemur fram að þorskur á 10., 11. og 12. öld hafi verið að meðaltali fjórðungi stærri og allt að þrisvar sinnum eldri en einstaklingar í nútíma. Þorskur á landnámsöld óx hinsvegar mun hægar en í nútíma en fjöldi einstaklinga í stofninum hafði veruleg áhrif á aðgengi að fæðu. Auknar veiðar á 14. öld höfðu strax áhrif á stærð stofnsins en margt bendir til að veiðar Evrópuþjóða á Íslandsmiðum fyrr á öldum hafi verið mun meiri en áður var talið. Þetta kemur fram í grein sem vísindafólkið birtir í hinu virta tímariti Science Advances sem kom út í gær.

Hópurinn sem stóð að rannsókninni er þverfaglegur en Steven Campana, prófessor í sjávarlíffræði við HÍ, leiddi rannsóknina. Aðrir helstu rannsakendur innanlands eru Guðbjörg Ásta Ólafsdóttir, líffræðingur og forstöðumaður Rannsóknaseturs HÍ í Bolungarvík, Ragnar Edvardsson, fornleifafræðingur við sama setur, og Árni Daníel Júlíusson, sagnfræðingur hjá Stofnun Vigdísar Finnbogardóttur og Stofnun Vilhjálms Stefánssonar, og Einar Hjörleifsson hjá Hafrannsóknastofnun.

Veiðar hefjast fyrr en áður var talið 

Að mati vísindafólksins gefa þessar rannsóknaniðurstöður einstaka innsýn í náttúrulegan stofn áður en áhrif veiða koma til og sömuleiðis hvernig auknar veiðar höfðu áhrif á stofninn strax á 14. öld. Hægari vöxtur sýnir svo að dæmi sé tekið þéttleikaháð áhrif, þ.e. vegna gífurlegrar stærðar stofnsins á þessum tíma hefur verið meiri samkeppni einstaklinga um fæðu.

„Það kom nokkuð á óvart að breytingar á þorskstofninum hófust þegar á 14.-15. öld, en þá þegar aukast þorskveiðar til að mæta eftirspurn eftir skreið á Evrópumörkuðum. Þetta sést á því að dánartíðni í þorskstofninum hækkaði,“ segir Guðbjörg Ásta Ólafsdóttir líffræðingur við HÍ.

„Dánartíðnina er hægt að reikna út frá aldurssamsetningu stofnsins en í náttúrulegum stofni án veiðiálags eru mun fleiri eldri einstaklingar. Þetta er gífurlega mikilvæg niðurstaða bæði til að skilja umfang sögulegu veiðanna en líka þar sem náttúrleg dánartíðni þorskstofnsins er nauðsynleg við mat á stofninum í nútíma. Hingað til hefur verið ómögulegt að sannreyna hver dánartíðnin var áður en veiðar hófust.“

Kvarnir eru eins og minniskubbur um líf þorsksins

Við þessa rannsókn á stofnvistfræði þorsks allt frá landnámstímum fram á okkar daga voru notaðar kvarnir úr þorskhausum frá fornleifauppgreftri í verstöðvum. Að mati vísindafólksins undirstrika niðurstöðurnar hvernig þorskur við Ísland á 10. öld var mun stærri og eldri en í nútíma, sem endurspeglar takmarkað veiðiálag á fyrstu árhundruðum eftir landnám en einnig áhrif veiða strax á 14.-15. öld.

Guðbjörg Ásta segir að Steven Campana, prófessor í sjávarlíffræði, komi inn í verkefnið með gífurlega reynslu af notkun kvarna í fiskifræðilegum rannsóknum sem var nálgunin sem jók gríðarlega gildi verkefnisins fyrir fiskifræði nútímans.

Steven segir að fjöldi kvarna hafi fundist við fornleifauppgröftinn í verstöðvunum. Þessar stöðvar hafi verið nýttar til útræðis þegar við landnám og síðan áfram sumar hverjar langt fram á tuttugustu öldina. Upplýsingar úr kvörnunum hafi verið notaðar til að endurgera stofnvistfræði þorskstofnsins við Ísland allt frá landnámi. 

„Í raun eru kvarnirnar eins og minniskubbur um líf þorsksins sem hægt er að nálgast í þessum steinum. Þorskur og allir aðrir fiskar hafa kvarnir sem eru steinar í pokalaga líffærum eða skjóðum í innra eyra beinfiska. Kvarnir eru mjög mikið notaðar við fiskifræðirannsóknir í nútíma og eru forsenda stofnmats flestra fiskistofna.”

Guðbjörg Ásta tekur undir þetta og segir að kvarnirnar vaxi í takt við vöxt fiskanna sjálfra, hratt á sumrin en hægt á veturna. Í kvörnunum myndist því greinanlegir árhringir sem hægt sé að telja til að lesa aldur fisksins og mæla til að meta vöxt hvers árs. 

Upphafið í fornleifarannsókn í verstöðvum vestur á fjörðum 

Upphaf þessarar rannsóknar er afar áhugavert en verkefnið á sér langan aðdraganda. Það hófst með doktorsrannsókn Ragnars Edvardssonar fornleifafræðings á fornum verstöðvum á Íslandi, m.a. í Skálavík og í Breiðuvík. Rannsóknir Ragnars vöktu ekki einungis athygli á þorskveiðum fyrr á öldum heldur líka á þeim gífurlega mikilvæga líffræðilega efniviði sem fannst í þessum verstöðvum. 

„Það var augljóst með mínum rannsóknum að þróun íslensks samfélags og þorskstofnins var nátengd, að minnsta kosti frá seinni hluta 12. aldar,“ segir Ragnar þegar hann er spurður um sinn hlut í rannsókninni. 

„Því var nauðsynlegt að rannsaka stofnvistfræði þorsks frá upphafi landnáms til að meta áhrif hugsanlegra breytinga á þorskstofninum á íslenskt samfélag. Að auki var mikilvægt að reyna að fá hugmynd um umfang veiða erlendra þjóða við Ísland fyrr á öldum, en áhrif þeirra bæði á íslenskt samfélag og þorskstofninn sjálfan hafa lengi verið vanmetin.“

Ragnar segir að rannsóknin sé brýn fyrir samfélagið þar sem hún gefi mikilvægar upplýsingar um þorskstofninn, sem sé ein aðalundirstaða íslensks samfélags. 

„Þar af leiðandi gefur þetta okkur möguleika á að skilja betur breytingar á stofninum í sögulegum tíma og gefur okkur þannig möguleika á að skilja áhrif okkar á stofninn í nútíma. Fyrir vísindin sýnir rannsóknin mikilvægi fornleifafræðilegs efniviðs, sérstaklega líffrænna leifa, við rannsóknir á umhverfisbreytingum og áhrifum manna á vistkerfi fyrr alda.“   

Vísindafólkið segir að á síðasta áratugi hafi verið stundaðar nokkrar rannsóknir byggðar á efnivið frá verstöðvunum og unnið hafi verið gagngert að fornleifauppgreftri til að auka safn af fornum þorskkvörnum enda var ljóst að í þeim lægju mestar upplýsingar. Guðbjörg Ásta segir að algjör kaflaskil hafi orðið í verkefninu þegar Steven Campana tók að sér greiningu kvarnanna. 

Sagnfræðilegar rannsóknir hluti af verkefninu

Í rannsókninni er drjúgur hluti sagnfræðilegur en sá partur var leiddur af Árna Daníel Júlíussyni, sagnfræðingi við Stofnun Vigdísar Finnbogadóttur og Stofnun Vilhjálms Stefánssonar.

„Ég stýrði vinnu sagnfræðinema sem vann gagnagrunn úr íslensku fornbréfasafni um fiskveiðar á miðöldum fram til um 1600 og einnig aflaði ég gagna úr hvers kyns rannsóknum sem farið hafa fram á þorskveiðum við Ísland. Ég vann síðan mat á fiskneyslu Íslendinga, hugsanlegan útflutning á þorski sem veiddur var og verkaður af Íslendingum og út frá því mat á þorskveiðum Íslendinga.“

Árni Daníel segir að við matið hafi skipt máli að áætla íbúafjölda og hann hafi einmitt unnið nýtt mat á íbúafjölda landsins til 1700 út frá könnun á heimildum um byggð og samfélag. 

„Einnig tók ég saman ýmsar eldri áætlanir um þorskveiði erlendra þjóða við Ísland, t.d. þeirra sem Poul Holm, prófessor í Dublin, og hans rannsóknarteymi hefur gert, en einnig áætlanir sagnfræðinga eins og Gunnars Karlssonar, Jóns Jónssonar o.fl. Rannsóknin sýnir að endurskoða þarf allar áætlanir um veiðar erlendra þjóða við Ísland, fyrst og fremst eftir 1400. Það kallar líka á mikla nýja sagnfræðivinnu því það þarf að fara í öll gögnin um fiskveiðar erlendra manna við Ísland árin 1400-1900 og meta þau upp á nýtt, áhrif þeirra á íslenskt samfélag og svo framvegis. Síðan á miklu meira eftir að koma út úr rannsókninni, því alls konar önnur gögn hafa verið unnin eða eru í vinnslu. Tvær doktorsrannsóknir verða meðal afurða verkefnisins,“ segir Árni Daníel. 

Steven Campana segir að það sé heillandi að geta notað þessar niðurstöður til að líta aftur í tímann og sjá hvernig þorskveiðar voru hér við landnám. „Það var svo mikið af þorski þá að hefði kvóta verið úthlutað á landnámsöld þá hefði hann verið þrisvar sinnum meiri en núna auk þess sem mun auðveldara hefði verið að veiða fiskinn.“ 

Helstu niðurstöður

Helstu niðurstöður úr rannsókninni eru þessar:

• Breytingar á stærð og aldri: Þorskar á 10.–12. öld voru að meðaltali 25% stærri og allt að þrisvar sinnum eldri en nútímaþorskar.
• Áhrif veiða: Meta má áhrif veiða um leið og þær hefjast en breytingar á þorskstofninum hefjast þegar á 14. öld þegar veiðar aukast til að mæta eftirspurn eftir skreið á Evrópumörkuðum.
• Vaxtarhraði þorsks á 10.-12. öld var mun hægari en í nútíma (22% minni), líklega vegna þéttleika háðra áhrifa þar sem stofninn var mun stærri áður en veiðar hófust.
• Dánartíðni: Þar sem rannsóknin nær til þess tíma er veiðar voru óverulegar þá var hægt að meta náttúrulega dánartíðni þorsks við Ísland. Það er mikilvægt enda er náttúruleg dánartíðni notuð við stofnmat í nútíma. Þá sýndi rannsóknin að dánartíðni þorsks hækkaði strax á 15. öld þegar sókn í stofninn jókst.
• Veiðiálag: Vísindamennirnir gátu metið sögulegt veiðiálag út frá breytingum á veiðidánartölu. Þetta bendir til að veiðar Evrópuþjóða á Íslandsmiðum fyrr á öldum hafi verið meiri en áður var talið.
• Umhverfisáhrif: Þrátt fyrir sveiflur í loftslagi undirstrikar rannsóknin að veiðiálag frekar en umhverfisbreytingar hafi verið aðaldrifkraftur langtímabreytinga á stofninum.

Hlutverk vísindamanna í rannsókninni

Steven Campana (HÍ) leiddi rannsóknina og sá m.a. um greiningar á aldri og vexti einstaklinganna. Tölfræðigreiningar og ályktanir sem leiða af þeim gögnum voru einnig allar unnar af honum.

Upphaf verkefnisins og efniviður eru úr fornleifarannsóknum þess hóps fornleifafræðinga sem eru meðhöfundar á verkinu, ekki síst frá Ragnari Edvardssyni (HÍ) en líka frá Grace Cesario (doktorsnema við HÍ) og Lilju Pálsdóttur (Hólar)

Árni Daníel Júlíusson (Stofnun Vigdísar Finnbogadóttur og Stofnun Vilhjálms Stefánssonar) bætir við greiningum á fólksfjölda á Íslandi og líklegri innanlandsneyslu á þorski sem styrkir ályktanir á hlut Evrópuþjóða í veiðum og mörkuðum.

Einar Hjörleifsson hjá Hafrannsóknastofnun lagði til gögn af nútímaþorski og greiningar þeim tengdar.

Rannsóknin er að miklu leiti fjármögnuð af NSF-styrk til verkefnis sem var leitt af George Hambrecht (Maryland-háskóla) og Nicole Misarti (Háskólanum í  Alaska). Undir þeirra leiðsögn unnu tveir doktorsnemar að efnagreiningum og öðrum greiningum.