Search

All organisms leave traces of their DNA in the environment they live in. This environmental DNA (eDNA) can be used to detect and monitor single species as well as communities, and potentially be utilized in early warning systems to detect alien species. In this report, we give an overview of eDNA-based methods used to detect and monitor alien species, and give examples of speciesspecific assays designed to identify species that are alien to Norwegian nature or have the potential to establish viable populations in Norway (doorknockers). We emphasize the need for several stages of testing before species-specific assays can be operational, and discuss the importance of including models to assess detection probabilities. Going through standards for sampling and analyses, we suggest a number of minimum requirements for eDNA sampling, laboratory practice, bioinformatics and the use of reference libraries, as well as for reporting results from eDNA studies. The origin and fate of eDNA in different environments can influence its usefulness in detecting and monitoring alien species. We outline factors for terrestrial, freshwater and marine ecosystems and provide examples from six case studies where eDNA has been used to detect and/or monitor alien invasive species: invertebrates and vascular plants in soil of imported ornamental plants, freshwater crayfish and crayfish plague, Gyrodactylus salaris, pink salmon, Canadian pondweed, and American lobster. We provide a decision diagram for detection and monitoring of invasive species starting with early considerations for implementation of a monitoring program, and ending with management decision points depending on detection outcomes at different stages. Finally, we provide some key recommendations for the use of eDNA in assessments of alien and doorknocker species. Bruk av miljø-DNA og DNA-baserte metoder for å vurdere og overvåke fremmede arter og dørstokkarter. The use of eDNA and DNA-based methods to assess and monitor alien and doorknocker species

Endrestøl, A., Andreasen, M., Brandsegg, H., Davey, M., Fossøy, F., Jacobsen, R.M. & Åström, J. 2023. Tidlig oppdagelse av nye landlevende fremmede arter. NINA Rapport 2197. Norsk institutt for naturforskning. Tidlig oppdagelse av nye fremmede arter kan bidra til å unngå store økonomiske og økologiske konsekvenser, gitt at man følger opp med en rask utryddelse eller kontroll av potensielle problemarter. I 2018 og 2019 ble det derfor utviklet og testet metodikk for kartlegging av landlevende fremmede karplanter og insekter (inkludert edderkoppdyr og spretthaler), der hovedmålet var oppdagelse av nye fremmede arter i tidlig etableringsfase i norsk natur. Fra 2020 ble det igangsatt en årlig kartlegging av 25 ruter. Her rapporteres resultatene fra kartleggingen i feltsesongen 2022. Det ble valgt ut 25 ruter (250 x 250 m) i Sørøst-Norge for årets kartlegging, som, tilsvarende som i foregående år, ble fordelt på (i) 15 ruter valgt ut automatisk basert på blant annet en hotspot-modell for forekomst av fremmede planter, og (ii) 10 ruter valgt ut manuelt nær potensielle spredningsveier som ikke fanges opp av den automatiske utvelgelsen, som for eksempel transport-knutepunkt og avfallsdeponi. Kartleggingen i 2021 var siste året i et treårig omløp, og videre forløp er basert på gjenbesøk av de tidligere undersøkte rutene. Utvalget av ruter i 2022 ble derfor tatt med utgangspunkt i overvåkingsrutene fra 2019 (med noen unntak). En malaisefelle for insektinnsamling ble satt ut i hver rute i starten av juni, med felletømminger hver fjerde uke til slutten av september, med totalt fire tømminger. Fremmede karplanter ble kartlagt i alle rutene i september. Det ble også utført en forenklet ANO-kartlegging i alle ruter, og dataloggere for temperatur, lysintensitet og fuktighet ble satt opp ved alle malaisefeller. Totalt 124 fremmede plantearter ble registrert fra de 25 rutene, inklusive flere fremmedarter som foreløpig er mindre vanlige i norsk natur, men som kan være i spredning. For insektinnsamlingen viste analyse av biomasse i prøvene at fangsten var størst i juni, men det var ingen forskjell på automatisk og manuelt utvalgte ruter i biomasse. De innsamlede insektene er identifisert ved DNA-metastrekkoding, der 10153 taksa ble påvist, hvorav 4894 (48%) ble indentifisert til art. Av disse ble 4615 bestemt med høy eller moderat arts-konfidens (sikkerhet i artsbestemmelse). I alt 21 av artene var definert som fremmedarter i Norge, 91 er klassifisert som potensielt nye fremmede arter i Norge, mens 161 er antatt oversette stedegne arter. Et utvalg prøver vil bli undersøkt morfologisk basert på mengden potensielle fremmede arter. Dette er basert på anbefalinger fra 2021, som påpekte at en større andel potensielle nye fremmedarter burde verifiseres morfologisk. Endrestøl, A., Andreasen, M., Davey, M., Fossøy, F., Jacobsen, R.M. & Åström, J. 2023. Early detection of new terrestrial alien species. NINA Report 2197. Norwegian Institute for Nature Research. Early detection of new alien species can result in prevention of great economic and ecological costs, provided it is followed up by rapid extermination or control of potentially problematic species. This was the rationale for developing (in 2018) and initiating (from 2019) a yearly survey of terrestrial alien vascular plants and insects (including Arachnida and Collembola), with the main goal being detection of new alien species in early establishment phase in Norwegian nature. This report contains the results from the field season of 2022. Twenty-five new sites (250 x 250 m) were selected in Southeast-Norway for this year’s survey. Like previous years, ten sites were automatically selected based on among others a hotspot model for occurrence of alien species, while fifteen sites were manually selected near introduction pathways such as transport hubs or waste disposal stations. The monitoring in 2021 was the last year in a three-year cycle, and further monitoring is thus based on revisiting the previously investigated sites. The selection of sites in 2022 was therefore based the monitoring sites from 2019 (with a few exceptions). One malaise trap for insect sampling was set up at each site in the beginning of June, and was emptied every fourth week until the end of September, resulting in four sampling periods. Alien plants were surveyed at all sites in September. A simplified ANO-survey was carried out at all sites, and loggers for temperature, light intensity and moisture were put up at all malaise traps. In total 124 alien plant species were registered from the 25 sites, including several alien species that at present are uncommon in Norwegian nature, but that might be in the process of expanding. The insect sampling found no significant difference in biomass of the samples from automatically or manually selected sites, while the sampled biomass was greatest in June. The collected insects have been identified by DNA meta-barcoding, where 10,153 taxa were detected, of which 4,894 (48%) were identified to species. Of these 4,615 were identified with high or moderate confidence, of which 21 were defined as alien species in Norway, 91 as potentially new alien species to Norway, and 161 are assumed to be overlooked native species. A set of samples will later be selected for additional morphological identification based on the amount of potential alien species in the samples. This is in accordance with recommendations from 2021, which pointed out that a greater proportion of potential new alien species should be verified morphologically.

Fossøy, F., Husa, V, Andersskog, I.P.Ø., Brandsegg, H., Sivertsgård, R., Legrand, E., Svensen, Ø., Dahle Øverby, L., Husby E. 2023. Kartlegging av den fremmede marine arten havnespy Didemnum vexillum ved hjelp av miljø-DNA og visuell inspeksjon. Oppfølgende undersøkelser i 2022-23. NINA Rapport 2278. Norsk institutt for naturforskning. Havnespy, også kjent som japansk sjøpung (Didemnum vexillum), er karakterisert som en fremmed art med svært høy risiko (SE). Arten stammer opprinnelig fra Japan, men har blitt spredt over store deler av verden som blindpassasjer med skipstrafikk og finnes nå i mange temperte kystområder i Europa. Havnespy ble påvist i Engøysundet i Stavanger i november 2020 for aller første gang i Norge, og har deretter blitt påvist i Haugesund, Egersund, Askøy og Gulen. I denne rapporten presenterer vi den andre regionale kartleggingen av denne arten i Norge ved hjelp av miljø-DNA, med fokus på havner med stor internasjonal skipstrafikk. Totalt ble 251 vannprøver samlet inn fra Hvaler i Oslofjorden i sør til Verdal i Trondheimsfjorden i nord analysert for påvisning av havnespy. Havnespy-DNA ble ikke påvist i andre fylker enn der den allerede var kjent. Men i denne undersøkelsen fikk vi positive miljø-DNA signaler fra nye lokaliteter i Vestland. Dette gjelder Eldøyane på Stord, Bergen havn, Sotra, Florø og Måløy. Arten har tidligere ikke blitt registrert nord for Sognefjorden, men er trolig godt etablert i Florø og i Måløy da flere prøver var positive. Rapporten inneholder også data fra visuell kartlegging ved hjelp av fjernstyrte undervannsfarkoster (ROV), videorigg og vannkikkert i Rogaland og Vestland. Visuelle undersøkelser av stasjoner med positive miljø-DNA signaler i den første kartleggingen bekreftet at havnespy også var etablert i Skipavika i Gulen kommune. Dette viser at miljø-DNA undersøkelser i forkant av visuelle undersøkelser er veldig nyttig og tidsbesparende. Resultater fra både miljø-DNA og visuelle undersøkelser er tilgjengelige i en kartløsning og kan utforskes nærmere på følgende webside: www.nina.no/Naturmangfold/Fremmede-arter/Havnespy En positiv miljø-DNA prøve gir som oftest en god pekepinn på hvor man bør foreta nærmere undersøkelser. Men et positivt signal kan også stamme fra et fartøy som ligger til kai, og trenger derfor ikke bety at havnespy er etablert i havnen. Visuelle undersøkelser vil derfor kunne bekrefte og vise omfanget av arten i en lokalitet. Negative miljø-DNA prøver er ingen garanti for at arten ikke finnes i et område, og jevnlig overvåking er derfor anbefalt. Generelt kan de spredte funnene så langt i Norge tyde på flere ulike spredningstilfeller gjennom skipstrafikk, og at lokal spredning fra etablerte kolonier har skjedd innenfor relativt små områder.

Åström, J., Birkemoe, H., Brandsegg, T., Dahle, S., Davey, M., Ekrem, T., Fossøy, F., Hanssen, O., Laugsand, M. Majaneva, A., Staverløkk, A., Sverdrup‐Thygeson, A. & Ødegaard, F. 2022. Insektovervåking på Østlandet, Sørlandet og i Trøndelag. Rapport fra feltsesong 2022. NINA Rapport 2241. Norsk institutt for naturforskning. http://hdl.handle.net/11250/3053636 Denne rapporten beskriver arbeidet med en generell insektovervåking i Norge for 2022, finansiert av Miljødirektoratet. Overvåkingen startet opp på Østlandet i 2020 med økosystemene skog og semi-naturlig mark, og ble i 2021 utvidet til semi‐naturlig mark i Trøndelag, fulgt av semi‐naturlig mark på Sørlandet i 2022. En videre utvidelse til semi‐naturlig mark i Nord‐Norge er planlagt for 2023, og full nasjonal dekning med inkludering av semi‐naturlig mark på Vestlandet er forventet i 2024. Totalt har 90 lokaliteter blitt undersøkt så langt og målet er å utvide programmet til hele landet med 250 lokaliteter i hvert økosystem. Prosjektet baserer seg på passiv fangst av flyvende insekter ved hjelp av malaisefeller, supplert med vindusfeller i skog for å øke fangsten av biller. Metoden fanger store mengder med insekter, men den totale biomassen per lokalitet og år (ca. 245 gram) er såpass lav at den ikke forventes å påvirke bestandene negativt. Artene identifiseres ved hjelp av DNA‐metastrekkoding men kun enkelte funn blir bekreftet med tradisjonelle morfologiske analyser. Nøyaktigheten på koblingen mellom DNA og artsnavn varierer mellom artsgrupper og er avhengig kvaliteten i tilgjengelige referansebibliotek. Prosjektet jobber kontinuerlig med utbedring av referansebiblioteket, der prosjektet bidro med strekkoder for ytterligere 318 norske arter i 2022. Flere strekkoder i referansebiblioteket gjør også at mer DNA i fellene kan får treff som insekter, hvilket påvirker de totale estimerte artsantallet. Etter årets revisjon av referansebiblioteket, finner vi flere tusen flere arter i de tidligere innsamlede prøvene, hvilket peker på den store betydningen av å fortsette å utvikle referansebibliotekene. Validering med morfologisk identifisering av blomsterfluer viser, i tråd med tidligere funn på sommerfugler, at DNAmetastrekkoding har god oppdagelseevne av biodiversitet, selv om identifikasjonen til art fortsatt kan forbedres. Valideringen viser også at metodikken fortsatt strever med biller, og en knusing av vindusfelleprøvene bør derfor testes ut og vurderes i fremtiden. I øvrig ser labrutinene ut å fungere godt og er uforandrete fra 2021. Basert på de tre første sesongene så har overvåkingsprosjektet funnet et estimert artsantall på ca. 20.000 insektarter. Til sammenligning er det ca. 19.500 kjente insektarter i Norge fra tidligere, og vi antar derfor at overvåkingen, i kombinasjon med videre taksnonomiske analyser, vil tilføye mange nye arter for Norge. Potensielt nye arter må vurderes av taksonomisk ekspertise, der vi kan låne ut prøver for morfologisk etterkontroll. Med sin størrelse og klimatiske gradient bidrar Østlandet så langt med flest arter, og vi finner her noen flere arter i semi‐naturlig mark enn i skog. Deretter følger semi‐naturlig mark i Trøndelag og til sist semi‐naturlig mark på Sørlandet. Overvåkingen har funnet mer enn hundre og femti rødlistede arter og det er funnet rødlistearter i nesten alle lokaliteter. Blant de mange artene som ikke er påvist tidligere i Norge, er de fleste trolig stedegne men tidligere ikke observerte arter, eller er de ikke registrert i offentlige digitale kilder. Flere av disse artene kan også være feilbestemt, for eksempel fordi strekkodene ikke skiller mellom arter, eller fordi arter i BOLD er feilbestemt. Men et mindre antall er også listet opp i Fremmedartslista til Artsdatabanken. De arter som i følge offentlige kilder ikke er observert i naboland tidligere bør vurderes av eksperter som potensielt fremmede arter. Mengden arter og biomasse av insekter for 2022 er noe lavere enn tidligere år. Dette kan sannsynligvis forklares med dårligere værforhold for insekter dette året, selv om vi har for få år for å teste dette kvantitativt ennå. Prosjektet samler inn informasjon for en rekke grunnleggende påvirkningsfaktorer, hvilket er viktig for å kunne vurdere effekter av klimaendringer og arealbruk på insekter i lengre tidsserier. Lokal variasjon i været forklarer ca. 30% av variasjonen i biomasse mellom lokaliteter gjennom samme periode. Ved å inkludere data for vegetasjon og landskapskomposisjon fra hver lokalitet økes forklaringsevnen til ca. 40% for skogslokalitetene, mens disse forklaringsvariablene har mindre påvirkning i semi‐naturlig mark. Forklaringsgraden for semi‐naturlige lokaliteter ville sannsynligvis forbedres hvis man innhenter data for arealbruket i omkringliggende landskap, tilsvarende de som samles inn i 3Q. Forskjellen i artsforekomster mellom ulike lokaliteter (beta‐diversitet) var noe lavere enn forventet, sammenlignet med en tilfeldig fordeling av arter. En mulig forklaring er at fangst‐ eller identifiseringsteknikkene som er benyttet her ikke klarer å observere all diversitet som faktisk er på lokalitetene. Beta‐diversitet forklares nesten utelukkende gjennom at lokalitetene har ulike arter (speciesturnover), heller enn ulikt antall arter, og forskjellene i artsforekomst øker svakt med økt avstand mellom lokaliteter. Disse resultatene er i tråd med tidligere studier som viser at insektfangster ofte varierer kraftig mellom feller og lokaliteter. Med 3 års data har vi nå starten på en tidsserie som vil danne et essensielt kunnskapsgrunnlag for vurderinger av forekomst og endringer av insektsamfunnet i Norge. Prosjektet påviser en svært stor biomangfold og har en robust metode for å måle forandringer i biomasse og samfunnskomposisjon. På sikt vil eventuelle tidstrender kunne oppdages, både i forandrete totale fangster per år og i forandrete mønster innen år (fenologi og utbredelse). Ambisjonen på sikt er å utvide overvåkingen også av skog til hele landet, og ta i bruk dataene fra prosjektet til beregning av insektindikatorer for økosystemtilstand. Her ligger den største utfordringen i å estimere referansetilstand, noe som sannsynligvis vil kreve målrettede undersøkninger av referanseområder. En nettside der publikum kan følge med på trender og stedfestete funn er under utvikling, der eksperter også vil kunne komme med innspill på artsidentifikasjoner og bidra med validering av lagrete funn. Dette kan fungere som en mer lettilgengelig og tilpassingsbar kilde for resultater fra overvakingen for folk flest, sammenlignet med denne rapport, som er detaljert og statisk. En langtidslagring av prøvene er fortsatt ikke finansiert og vi vil derfor være nødt til å destruere funn etter ca 5 år i fryselager, hvis ikke en langsiktig finansiering kommer på plass. Dette er uheldig med tanke på ambisjonen om langsiktighet i prosjektet. Med dette overvåkingsprogrammet har Norge kommet lengre enn mange andre land med tanke på overvåkingen av insektene. Mange land har ennå ikke startet en kontinuerlig overvåking, eller begrenser seg til enkelte grupper, som for eksempel pollinerende insekter. Vi er i kontinuerlig dialog med flere naboland, der vi deler praktiske erfaringer, i håp om å harmonisere metodikken for å kunne gjøre enkle sammenstellinger på tvers av landegrenser. Vår anbefaling er som før at programmet utvides til å inkludere mer typiske jordbrukslandskap (dvs. mer intensivt drevet åkermark), for å være mer arealrepresentativ og også overvåke områder med antatt større menneskelig påvirkning. I tillegg kunne flere forklaringsvariabler i semi‐naturlig mark bli innhentet, for eksempel gjennom å tilpasse NIBIOs 3Q‐metodikk for lokalitetene i insektovervåkingen med detaljert tolking av flyfoto samt innhenting av data på jordbruksdriften i det omkringliggende landskapet (produksjon, gjødsling og sprøyting et cetera). Variasjoner i oppstartstidspunkt i ulike overvåkingsår har medført enkelte hull i dataserien i starten av sesongene. For å bøte på dette så er det viktig med en langsiktig og forutsibar finansiering av overvåkingsprogrammet, for å muliggjøre god planlegging og gjennomføring av insektovervåkingen. Åström, J., Birkemoe, H., Brandsegg, T., Dahle, S., Davey, M., Ekrem, T., Fossøy, F., Hanssen, O., Laugsand, M., Majaneva, A., Staverløkk, A., Sverdrup‐Thygeson, A. & Ødegaard, F. 2022. Insectmonitoring in Østlandet, Sørlandet and Trøndelag. Report from the fieldseason of 2022. NINA Rapport 2241. Norsk institutt for naturforskning. http://hdl.handle.net/11250/3053636 This report documents the 2022 findings of a general insect monitoring program in Norway that is financed by the Norwegian Environmental Agency. The program was initiated in 2020 for forest and semi‐natural/agricultural ecosystems in Eastern Norway and was extended in 2021 to include seminatural/agricultural land in Trøndelag, followed by semi‐natural/agricultural land in Sørlandet in 2022. The program is scheduled to further expand to include semi‐natural/agricultural lands in Northern Norway in 2023, and is intended to reach full national coverage in 2024 with the inclusion of seminatural/agricultural land in Western Norway. To date, 90 localities have been inventoried, and a full scale monitoring program will include 250 localities in every ecosystem. Monitoring is based on passive trapping of flying insects using malaise traps, supplemented by additional window traps in forest localities to improve capture and detection of beetles. These methods capture large numbers of insects, but the total annual biomass collected at any given locality (ca. 245 g) is not expected to have negative effects on local insect populations. The collected insects are identified using DNA‐metabarcoding with selected observations confirmed by morphological identification of individual insects. Success rates for species identification varies between taxonomic groups and is dependent on having complete reference databases. To improve metabarcoding species identifications, the project is continually expanding its reference database and has barcoded an additional 318 Norwegian species in 2022. Improved coverage of insect diversity in the reference database can impact estimates of total species richness, as it increases the amount of DNA from each trap that can be identified as being insect in origin. As such, all sequencing data generated in the monitoring project was re‐identified in 2022 against the newly revised version of the reference database, detecting thousands of more species in these samples. This highlights the immense impact of further reference database development and expansion and the critical role of reference barcode generation in this monitoring program. Validation by morphological identification of hoverflies reveals, in line with earlier studies of butterflies, that the DNA‐metabarcoding has a high detection rate of biodiversity, although the identification to species still has room for improvement. The validation also show that the technique still struggles with beetles, and homogisation of the window‐trap catches should be tested and evaluated for the future. Apart from this, the methodology appears to work well, and remain unchanged from 2021. Over the course of three monitoring seasons, the project has detected ca. 20 000 species. Given that prior to initiating monitoring, there were approximately 19 500 insect species reported in Norway, it is expected that many species new to Norway will be detected. To confirm a species as new to Norway, physical specimens must be morphologically identified by taxonomic experts, and samples collected in the monitoring program can be loaned for morphological investigations. With its large geographic size and substantial climatic gradient, Eastern Norway was the most species‐rich region, with seminatural/agricultural lands hosting slightly more species than forests. Semi‐natural/agricultural lands in Trøndelag were the next most speciose ecosystem, followed by the same habitat in Sørlandet. To date, the monitoring program has detected approximately 150 red‐listed species, and most localities host at least one red‐listed species. There are numerous genetic detections of species not previously reported from Norway. Many of these are likely native species that have been overlooked or not registered in public digital databases. Some species could also be misidentified, for example if the DNA‐sequences does not distinguish between species, or if there are faulty information in public genetic databases. A small number of the species not previously reported from Norway are included on the Invasive Species List for Norway, administered by the Norwegian Biodiversity Information Center. Those species detected in the monitoring program that are not already known from neighbouring fennoscandian countries require further evaluation by taxonomic experts as potential invasive or doorknocker species. These species will be listed on the monitoring program’s website in a format that is currently under development. The insect biomass collected in 2022 was lower than in previous years, which most likely can be attributed to poor weather conditions for insects, despite the fact we have relatively little data to quantitatively test this. In addition to inventorying insect biodiversity, the monitoring program collects data for a number of variables with the goal of assessing long‐term effects of climate and land‐use change on insects. In total, 30% of the between‐locality variation in biomass within the same trapping period could be explained by local, small‐scale weather variation. Including data on vegetation and landscape composition at each locality increases the explanatory power of the model to 40% for forests, but has less impact in semi‐natural/agricultural landscapes. The explanatory power for these sites could potentially be improved by collecting data corresponding to those in 3Q. Between‐locality differences in biodiversity (beta‐diversity) were lower than would be expected with a completely random distribution of species. A possible explanation is that the collection and/or identification methods used here do not adequately capture the entire insect diversity present at each site. The beta‐diversity was almost exclusively explained by different species occurring at different localities (species turnover) rather than the species richness varying between localities. Between locality differences in biodiversity increased slightly with increasing distance. These results are consistent with other studies that demonstrate that insect captures can vary strongly between traps and localities. The three years of data that have now been collected form the foundation for a time series that will track occurrences and changes in the insect community in Norway. The monitoring program has already identified substantial insect biodiversity and uses robust methods for measuring both changes in biomass and community composition. In the long term, the monitoring design will allow detection of both between year changes of overall catches, as well as changes in within‐year captures (phenology and distribution). Further ambitions for the national monitoring project include extending it to monitor forests on a national scale and using data from the project to calculate indices for ecosystem condition. The most significant barrier to developing these indices is estimating reference conditions, and targeted surveys of reference areas are likely necessary to achieve this. With the initiation and expansion of this monitoring program, Norway places itself at the global forefront of insect biodiversity monitoring. Most countries do not have a continuous monitoring program in place, or focus on a limited set of taxa, such as pollinating insects. We are in continuous dialogue with several neighbouring countries in order to share practical information and experiences with the goal of harmonizing methodology in order to allow for simple, robust data collation across larger geographic areas. Our recommendations for development of the monitoring program include further expansion to more typical agricultural landscapes (i.e. intensively farmed fields) in order to be more representative of the area and to assess insect populations that are presumed to experience greater anthropogenic impacts. We also recommend collecting further explanatory variables in semi‐natural/agricultural landscapes, for example by applying the NIBIO 3Q methodology to all semi‐natural locations that are part of the insect monitoring program. Finally, there have consistently been early season data gaps in the initial years of this program, which are attributed to short turnaround times between the confirmation of annual funding and the beginning of the field season. This highlights the need for long‐term and predictable funding of the monitoring program to facilitate good, efficient planning and implementation.

Norge har i dag overvåkning av enkelte fremmede marine arter og en sporadisk generell kartlegging av forekomsten av slike arter langs deler av kysten. Det er derfor behov for en systematisk plan for kartlegging og overvåkning av fremmede marine arter i Norge. Når man skal lage en slik plan er det viktig å vite hvilke arter som kan forventes til landet, hvordan de kan komme seg hit, hvor de lever og hvor i landet de mest sannsynlig vil etablere seg først. Her gis en analyse av levested for etablerte arter og arter som forventes til landet, som kan danne basis for valg av metodikk. Begroing av skrog er trolig den vektoren som i dag utgjør den største risikoen for introduksjon av fremmede marine arter. Her gis en detaljert oversikt over havner som har høy risiko for slike introduksjoner basert på frekvensen av anløp direkte fra utenlandsk havn. Denne vurderingen danner basis for ett rullerende overvåkningsprogram etter internasjonale anbefalinger. Rapporten gir også en oppsummerende oversikt over eksisterende internasjonal metodikk og basert på dette gis tre alternative metodikkforslag for norskekysten. Forslagene som presenteres har ulik intensitet og vil ha store forskjeller i kostnader. Det anbefales at ulike metoder prøves ut for å vurdere effektiviteten og gi mer nøyaktige kostnadsoverslag.

Åström, J., Birkemoe, T., Dahle, S., Davey, M., Ekrem, T., Endrestøl, A., Fossøy, F., Hanssen, O., Laugsand, A., Staverløkk, A., Sverdrup-Thygeson, A. & Ødegaard, F. 2022. Insektovervåking på Østlandet og i Trøndelag. Rapport fra feltsesong 2021. NINA Rapport 2070. Norsk institutt for naturforskning. Rapporten beskriver arbeidet med en generell insektovervåking i Norge 2021, finansiert av Miljødirektoratet. Overvåkingen startet opp i økosystemene skog og semi-naturlig mark på Østlandet i 2020, og ble i 2021 utvidet til semi-naturlig mark i Trøndelag. Totalt 50 lokaliteter har blitt undersøkt så langt. Prosjektet benytter passiv fangst av flyvende insekter ved hjelp av malaisefelleer, supplert med vindusfeller i skog for å øke fangsten av biller. Metoden fanger store mengder med insekter, men total biomasse (ca. 11 kg) er såpass lav at den ikke forventes å påvirke bestandene negativt. Fangstene analyseres ved hjelp av DNA-metastrekkoding. Nøyaktigheten på artsidentifisering med denne metoden varierer mellom artsgrupper, men prosjektet jobber med kontinuerlig utbedring av referansebiblioteket på arter og har i år utvidet bibliotekene med strekkoder fra 538 flere arter. Overvåkingsprosjektet har så langt funnet minst 16.000 arter på to sesonger. Til sammenligning så er det kjent ca. 19.500 insektarter i Norge og vi antar derfor at overvåkingen på sikt vil tilføye mange nye arter for Norge. Som forventet så ser semi-naturlig mark på Østlandet ut til å være mest artsrik, fulgt av skog på Østlandet og semi-naturlig mark i Trøndelag. Overvåkingen har påvist 110 rødlistede arter og det er funnet rødlistearter i alle lokaliteter. Vi har også funnet en stor mengde arter som ikke er påvist tidligere i Norge. Av disse er 252 trolig nyoppdagede stedegne arter, 20 arter er listet opp i Fremmedartslista til Artsdatabanken. 174 arter er ikke observert i naboland tidligere og bør vurderes som fremmede arter. Foreløpige analyser viser at ca. 2/3 av variasjonen i biomasse for insekter gjennom sesongen kan forklares gjennom data fra klimaloggere ved fellene. Ved å inkludere data for vegetasjon og landskapskomposisjon fra hver lokalitet så økes forklaringsevnen til nesten 3/4 av variasjonen. Forståelse av slike grunnleggende påvirkningsfaktorer vil gjøre det mulig å vurdere effekter av klimaendringer på biomasse av insekter i lengre tidsserier. Betydningen av de ulike forklaringsvariablene varierte mellom skog og semi-naturlig mark. Forskjellen i artsforekomster mellom ulike lokaliteter (beta-diversitet) var lavere en forventet, sammenlignet med en tilfeldig fordeling av arter. En mulig forklaring er at fangst- eller identifiseringsteknikkene som er benyttet her ikke klarer å observere all diversitet som faktisk er på lokalitetene. Dette bør undersøkes nærmere. Forskjellene mellom lokaliteter forklares best gjennom at de har ulike arter, heller enn ulik antall arter, og forskjellene i artsforekomst øker med avstand mellom lokaliteter. Dette overvåkingsprosjektet vil kunne bidra med verdifull ny kunnskap om endringer i biomasse og artsmangfold av insekter i Norge. Det vil også kunne gi viktig kunnskap om fordelingen av artene omkring i landet, inkludert truede og fremmede arter. Dette gjelder spesielt arter som vi har begrenset kunnskap om eller som er vanskelige å identifisere med tradisjonelle metoder. Overvåkingen er også godt egnet som datakilde for indikatorer av økologisk tilstand for insekter i Norge og vi lister opp flere mulige indikatorer. Det største hinderet for å operasjonalisere disse er at vi mangler kunnskap om verdiene på referansetilstandene i “intakte økosystemer”. Ved en eventuell videre utvidelse av overvåkingsprogrammet så anbefaler vi at det først gjøres en målrettet kartlegging og overvåking av lokaliteter som kan representere “intakte økosystemer” og som kan utgjøre basen for de referansenivåer man trenger for indikatorer for økologisk tilstand. Videre vurderer vi at den mest kostnadseffektive økningen av prosjektet vil være å først utvide til skog i Trøndelag, samt en geografisk utvidelse til Rogaland og Agder fylker. Åström, J., Birkemoe, T., Dahle, S., Davey, M., Ekrem, T., Endrestøl, A., Fossøy, F., Hanssen, O., Laugsand, A., Staverløkk, A., Sverdrup-Thygeson, A. & Ødegaard, F. 2022. Insectmonitoring in Østlandet and Trøndelag. Report from the fieldseason of 2021. NINA Rapport 2070. Norsk institutt for naturforskning. This report documents the 2021 findings for a general monitoring of insects in Norway that is financed by the Norwegian Environmental Agency. The monitoring program was initiated in 2020 for forest and semi-natural/agricultural ecosystems in Eastern Norway and has been extended in 2021 to include semi-natural/agricultural land in Trøndelag. A total of 50 localities have been inventoried to date. Monitoring is based on passive trapping of flying insects using malaise traps, supplemented by additional window traps in forest localities to improve capture and detection of beetles. These methods capture large numbers of insects, but the total biomass (ca. 11 kg) is not expected to have negative effects on the local insect populations. The collected insects are identified using DNA-metabarcoding. Success rates for species identification varies between taxonomic groups, and is dependent on having complete reference databases. To improve metabarcoding species identifications, the project is continually improving its reference database and has barcoded an additional 538 Norwegian species in 2021. Over the course of two monitoring seasons, the project has detected at least 16 000 species. Given that prior to initiating monitoring, there were approximately 19 500 insect species reported in Norway, it is expected that this program will detect many species new to Norway. As expected, semi-natural/agricultural lands in Eastern Norway were the most species-rich ecosystem, followed by forests in Eastern Norway and semi-natural/agricultural lands in Trøndelag. 110 red-listed species have been detected in the monitoring, and at least one red-listed species has been detected in every locality surveyed. A number of species that are not known from Norway are reported here, including 252 that likely represent native species that were previously overlooked, 20 species from the Invasive Species List for Norway, as well as an additional 174 species that are not known to occur in any neighbouring countries to Norway, and should be further evaluated as potential doorknocker species or invasive species. Preliminary analyses show that ca. 2/3 of the variation in insect biomass throughout the season can be explained by data from the data loggers placed next to each trap. With the inclusion of data on vegetation and landscape composition from each locality, almost 3/4 of biomass variation can be explained. An understanding of these general relationships will help us evaluate the effects of climate change on insect biomass in longer time series. The relative importance of each explanatory variable differed between forests and semi-natural/agricultural lands. Between-locality differences in biodiversity (beta-diversity) was lower than would be expected with a completely random distribution of species. A possible explanation is that the collection and/or identification methods used here do not adequately capture the entire insect diversity present at each site, and as such should be explored further. Different localities hosted different species, rather than having dissimilar total numbers of species, and the differences in species composition between localities increased with increasing distance between localities. This monitoring project is already providing key information on changes in biomass and insect diversity in Norway. It is expected to provide valuable insight into the distribution of species throughout the country, including threatened and invasive species, and particularly those for which we have only limited knowledge of and/or are difficult to identify in traditional morphology-based surveys. This monitoring program will also be a good data-source for the creation of indicators for ecological condition for insect populations in Norway and we provide an overview of a number of possible indicators. Currently, the largest barrier to initiating use of ecological condition indicators for insects is a lack of data from reference localities in “intact ecosystems”. To further develop this monitoring program, we recommend an initial, directed mapping and monitoring of localities in “intact ecosystems”, which will provide the basis and establish reference values for implementing indicators for the ecological condition of insects. The most cost-effective extension of the breadth of monitoring is to first include forests in Trøndelag, followed by an expansion to monitor sites in Rogaland and Agder.

Larsen, B.M., Magerøy, J.H., Gosselin, M.-P. & Fossøy, F. 2022. Status og tiltaksutredning for elvemusling i Oldvassdraget (Ørland kommune), Trøndelag. NINA Rapport 2103. Norsk institutt for naturforskning. Elvemuslingen i Oldvassdraget finnes på hele den 1,8 km lange elvestrekningen nedenfor Hyllfossen. I tillegg er det, basert på miljøDNA-prøver, sannsynliggjort at det også skal finnes elvemusling i Melvasselva, Sandtjønnelva og Tomasvasselva. Ved vadesøk ble det påvist to levende elvemuslinger i Melvasselva, men også én musling i Nyvassdalselva. Elvemusling har hatt en mye større utbredelse i Oldvassdraget tidligere, og funn av skall i Kvennavasselva, Blåvasselva, Sandtjønnelva, Melvasselva og Nyvassdalselva (hele anadrom strekning ovenfor Hyllfossen) har bekreftet dette. Bestanden nedenfor Hyllfossen er fortsatt relativt stor (estimert til mer enn hundre tusen individer), men rekrutteringen er for lav til å opprettholde bestanden på lang sikt (få muslinger mindre enn 90 mm). De voksne muslingene reproduserer som normalt, men de små muslingene, som kan leve nedgravd i grusen i de første 6-10 årene, har for dårlige oppvekstforhold i substratet (jfr. resultatet av redoksmålingene). Andelen muslinger mindre enn henholdsvis 20 og 50 mm utgjorde bare 0,2 og 2,2 % av alle muslinger som ble undersøkt. Selv om laks er dominerende fiskeart i Oldelva, ble det ikke funnet muslinglarver verken på ett- eller toårige laksunger i 2018 og 2020, og bestanden av elvemusling betegnes derfor som en ren «ørretmusling». Endringer i nedbørfeltet til Oldvassdraget i form av grøfting av myrer, hogst, nydyrking, jorderosjon og næringstilførsel har vært med på å endre vannkvaliteten og habitatkvaliteten så mye at bestanden av elvemusling kan stå i fare for å bli ytterligere redusert og forsvinne helt om ikke tiltak settes inn. Sagbruk og kverndrift, reguleringer og vannuttak (drikkevann og fiskeoppdrett) har også spilt inn. I en periode på 80 år (fram til 1960-tallet) har tømmerfløting og tilhørende damanlegg på utløpet av alle de større innsjøene, også gitt utfordringer både for fisk og muslinger. For Oldelva må forholdene forbedres slik at de voksne muslingene kan overleve og at den naturlige rekrutteringen kan ta seg opp igjen. Tiltak må derfor settes i verk for å bedre vannkvaliteten. Dette innebærer at tilførslene av næringssalter (fosfor og nitrogen) må holdes stabilt lave og mengden av finpartikulært materiale må reduseres samtidig som kalsium-innholdet og pH må heves. I tillegg må bestanden av sjøørret/ørret styrkes. Tiltak for å gjenskape gode oppvekstsvilkår for elvemusling, som beskrives i rapporten, kan være: • Innsamling av vannprøver for å gi et bedre datagrunnlag om vannkvaliteten • Reduksjon i mengden suspenderte partikler (turbiditet) • Myrrestaurering og plugging av grøfter • Utrede kalkingstiltak • Redusere avrenning og forurensning fra spredte avløp og holde stabil lav næringstilførsel • Inngjerding av beitedyr og opprettholde brede kantsoner langs elva • Sanere søppelfyllinger som ligger nær vassdraget • Styrke ørretbestanden • Oppdrett og utsetting av muslinger • Økt hensyn til elvemusling • Informasjon • Oppfølging og tiltakskontroll

Fossøy, F., Erkinaro, J., Orell, P., Pohjola, J.-P., Brandsegg, H., Andersskog, I.P.Ø. & Sivertsgård, R. 2022. Monitoring the pink salmon invasion in Tana using eDNA. Assessment of pink salmon, Atlantic salmon and European bullhead. NINA Report 2213. Norwegian Institute for Nature Research. Human introduction of non-native species is a major threat to biodiversity, and early detection is crucial for implementing conservation mitigations. The pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) is originally native to rivers draining to the Pacific ocean, but reports on occurrence of pink salmon in Norway have increased sharply in recent years. Pink salmon is an anadromous species with a two-year life cycle where both males and females die after spawning. In Norway, the odd-year spawners are dominating with large numbers of fish recorded in 2017, 2019 and 2021. Monitoring presence and abundance of pink salmon is crucial for implementing possible mitigation efforts. Analyses of environmental DNA (eDNA) is a new cost-efficient method for detecting rare and invasive species. Here we report the results from eDNA analyses of the river Tana, including 19 localities in 2019 and 24 localities in 2021. The Tana watercourse constitutes the border between northern Finland and Norway and is supporting the largest Atlantic salmon population in Norway. The eDNA analyses detected Atlantic salmon (Salmo salar) in almost all tributaries in both years, with a pronounced higher DNA-concentration in the middle of the watercourse. In 2019, we detected pink salmon in four different tributaries, representing more or less all parts of the watercourse. In 2021, we detected pink salmon in 15 localities, with somewhat higher DNA-concentrations than in 2019, reflecting the observed increase in pink salmon numbers. The eDNA analyses also included another alien species in the Tana system, the European bullhead (Cottus gobio), where detections were constrained to the lower parts of Tana. We conclude that analysis of eDNA water samples is a cost-efficient method for monitoring the invasion of pink salmon at many localities, with the potential of including analyses of multiple species. We recommend that future monitoring implements a standard design with resampling of the same localities at the same time each year to enable inference on long-term trends in eDNA-concen-trations.

NIBIO har på oppdrag fra Statens Vegvesen overvåket vannkvalitet og biologi i vassdrag tilknyttet vegprosjektet E16 Bjørum-Skaret. Automatiske målinger har dokumentert flere episoder med forhøyet turbiditet i perioder med snø og regn. De høyeste målingene ble gjort under flommen i slutten av september og begynnelsen av oktober. Det var ingen hendelser med høy eller lav pH. Vannprøvene har viste forhøyet innhold av suspendert stoff i noen av prøvene tatt på høsten. Det ble påvist THC ved RUS1 i november. Det ble ikke påvist PAH og konsentrasjonene av tungmetaller har vært lave. De biologiske undersøkelsene viste god tilstand i alle bekkene. Den økologiske tilstanden ble likevel vurdert som moderat i tre av fire elver basert på totalnitrogen som har hatt en betydelig økning sammenlignet med forundersøkelsene. Den økologiske tilstanden i Holsfjorden var svært god basert på prøver av næringsstoffer, planteplankton og krepsdyr. Det var lavere tetthet av sjøørret i Isielva sammenlignet med tidligere år, men det har vært en økning i rekruttering av ørret i nedre del av Rustanbekken. Det var fremdeles ørret i bekkene til Holsfjorden.

Fossøy, F., Sivertsgård, R., Ambjørndalen, V.M., Brandsegg, H., Andersskog, I.P.Ø., Husa, V. & Forsgren, E. 2022. Kartlegging av den fremmede marine arten havnespy Didemnum vexillum ved hjelp av miljø-DNA. En rask respons undersøkelse. NINA Rapport 2092. Norsk institutt for naturforskning Havnespy, også kjent som japansk sjøpung (Didemnum vexillum), er karakterisert som en fremmed art med svært høy risiko (SE). Arten stammer opprinnelig fra Japan, men har blitt spredd over store deler av verden som blindpassasjer med skipstrafikk og finnes nå i mange temperte kystområder i Europa. Havnespy ble påvist i Engøysundet i Stavanger i november 2020 for aller første gang i Norge, og har senere også blitt funnet i Karmsundet i Haugesund samt Hanøytangen på Askøy utenfor Bergen. I desember 2021 ble den også oppdaget i Egersund. I denne rapporten presenterer vi den første regionale kartleggingen av denne arten i Norge, gjennomført som en rask respons undersøkelse ved hjelp av miljø-DNA, med fokus på havner med stor internasjonal skipstrafikk. Totalt ble 106 vannprøver innsamlet i løpet av 5 dager fra Stavanger i sør til Fensfjorden i nord. De tre lokalitetene med kjent forekomst før 1. desember 2021, ble inkludert som positive kontroller og havnespy ble påvist med miljø-DNA på alle tre stedene. Miljø-DNA-analyser påviste også havnespy for første gang ved Mongstad/Eidsbotn i Fensfjorden, Gulen kommune, der arten ser ut til å ha etablert seg flere steder. I tillegg antyder resultatene at havnespy kan ha etablert seg rundt Kollsnes i Øygarden kommune, men resultatene tillot ikke en sikker konklusjon. Denne lokaliteten bør undersøkes nærmere for å bekrefte eller avkrefte at arten har etablert seg. Men havnespy ble ellers ikke påvist på noen av de andre lokalitetene som ble undersøkt mellom Haugesund og Bergen. Generelt kan de spredte funnene så langt i Norge tyde på flere ulike spredningstilfeller gjennom skipstrafikk, og at lokal spredning fra etablerte kolonier har skjedd innenfor relativt små områder. Prøvetidspunktet i starten av desember er erfaringsmessig ikke det beste for innsamling av miljø-DNA prøver, med tanke på lave temperaturer og liten aktivitet og vekst hos de fleste levende organismer. Men analysene påviste likevel havnespy på alle kontroll-lokaliteter, selv om ikke alle prøvene var positive. Basert på vekstrater gjennom sesongen og vanntemperaturer i sjøen, antar vi at prøvetaking mellom september og november vil være det beste tidspunktet. Vi anbefaler en uttesting av prøvetidspunkt for å se hvordan oppdagbarhet varierer gjennom sesongen. Denne regionale undersøkelsen fant altså havnespy lengre nord enn tidligere funn i Norge. Men siden dette var den nordligste lokaliteten i analysen, kan vi ikke konkludere med en nordlig grense for utbredelsen av arten. Vi anbefaler derfor at denne undersøkelsen blir videreført med prøvetaking fra Sognefjorden og nordover samt andre regioner for en mer fullstendig kartlegging av havnespy.

Norway has the second longest coastline in the world, and it is challenging to monitor non-indigenous marine species (NIMS) along the entire shore including the Norwegian areas in the Barents Sea and along Svalbard. There is currently no national program for such monitoring, however some activity is taking place on specific species and organism groups which is presented here. Historically transport of NIMS is ballast water have been the main pathway into the Norwegian coast, but with the implementation of the Ballast Water Convention this risk is minimized. Biofouling on vessels coming into the Norwegian coast is thus considered to be the most important vector for marine introduction of new species. An analysis of the frequency and origin (last port call) for 158 000 vessel arrivals into Norwegian ports in the period 2020-2021 is presented. The results show that the Oslofjord area and the west coast is the areas with highest risk for marine introductions by vessels. Other vectors for such introductions into Norway are evaluated like the increasing amount of floating debris which can carry fouling organisms, larvae and eggs to new areas. An analysis of historical data for the established NIMS in Norway show that the southern area of Norway is most susceptible to new species. This pattern is not only dependent on the vector pressure but also reflects the temperature gradient northwards along the coast. Measures for prevention of new species to arrive and management of problematic species is also discussed.

DNA sequencing efforts of environmental and other biological samples disclose unprecedented and largely untapped opportunities for advances in the taxonomy, ecology, and geographical distributions of our living world. To realise this potential, DNA-derived occurrence data (notably sequences with dates and coordinates) – much like traditional specimens and observations – need to be discoverable and interpretable through biodiversity data platforms. The Global Biodiversity Information Facility (GBIF) recently headed a community effort to assemble a set of guidelines for publishing DNA-derived data. These guidelines target the principles and approaches of exposing DNA-derived occurrence data in the context of broader biodiversity data. They cover a choice of terms using a controlled vocabulary, common pitfalls, and good practices, without going into platform-specific details. Our hope is that they will benefit anyone interested in better exposure of DNA-derived occurrence data through general biodiversity data platforms, including national biodiversity portals. This paper provides a brief rationale and an overview of the guidelines, an up-to-date version of which is maintained at https://doi.org/10.35035/doc-vf1a-nr22. User feedback and interaction are encouraged as new techniques and best practices emerge. biological data management, DNA sequences, metabarcoding, metagenomics, occurrence record, open data, scientific credit, scientific reproducibility