Factors challenging the European eel (Anguilla anguilla) stock recovery in continental waters

Prigge, Enno

In the present thesis, it was for the first time possible to directly assess the entire silver eel escapement from a medium freshwater system in Northern Germany (Schwentine river system) over a 3-year period (Chapter I). The rare possibility to document the complete escapement of silver eels out of the system and the complete recruitment (via stocking) to the system, allowed for the characterization of factors acting on the amount of emigrating spawners. Thereby, it was possible to document the potential of the Schwentine river system to produce (healthy) silver eels and compare the results with the escapement requirements of the EU Regulation. It became obvious that current estimates of the silver eel escapement from a freshwater system in Northern Germany are overstated. Such an overestimation will have severe consequences for the future development of the European eel stock, because it might lead to a false-positive evaluation of the management success. As it is usually not possible to directly assess the entire silver eel escapement from a freshwater system, scientists across Europe rely on population dynamics models to describe the spawner output. To evaluate the accuracy of such model-approaches, it is of high importance to assess how close to reality the model output actually is. Comparing modeled escapement numbers with the directly assessed in situ silver eel output provides possibly the best evaluation of the model potential. In Chapter II, the German Eel Model II (GEM II), applied in the German EMP, was used to estimate the potential silver eel output of the Schwentine river system. To do so, it was first necessary to adjust the GEM II for the system-specific population characteristics of the Schwentine river eel population. Estimated escapement numbers were in the same range of the actually documented escapement in Chapter I. Results, thereby, document the potential of the GEM II in providing the necessary base for sound management decisions. At the same time, however, Chapter II illustrates the absolute necessity to minimize the generalization of input parameters. Only by a fine adjustment of input parameters to system-specific population characteristics, it is achievable to ensure the highest model accuracy possible. Up to date, management of the European eel is primarily restricted to the inland waters of the European Member States. In order to fulfill the required minimal escapement numbers, many Member States decided to extend already existing stocking programs. Today, these programs already require huge numbers of glass eels, caught at the coast of France and Spain and then allocated all across Europe. This procedure is subject of a lot of controversy, because it is still not entirely clear, whether the translocation of glass eels from the Atlantic coast to Northern Europe interferes with their ability to find the spawning location once they become silver eels and leave continental inland waters. Therefore, in Chapter III, formerly stocked silver eels from the Schwentine river system were tagged with T-Bar Anchor Tags to track their migration route through the Baltic Sea and evaluate their migratory success. Recapture reports accumulated in the Danish Belt Sea and results indicate the capability of stocked eels to successfully find the passage from the Baltic Sea into the North Sea without being dependent on an imprinting. In addition, however, documented migration speeds had to be considered to be too slow to reach the spawning ground in time for reproduction. The lack of imprinting seems to force the eels to search for the right route and it is highly questionable whether these eels are still part of the effective population size and thus can contribute to the stock recovery.

In der vorliegenden Arbeit konnte erstmals die gesamte Blankaalabwanderung eines mittelgroßen Binnengewässers (Schwentine Flusssystem) in Norddeutschland über einen Zeitraum von 3 Jahren direkt erfasst werden (Kapitel I). Die seltene Möglichkeit die komplette Abwanderung von adulten Aalen, sowie die Rekrutierung von Jungtieren (durch Besatz) direkt zu erfassen und nicht abschätzen zu müssen, sowie die Quantifizierung verschiedenster Sterblichkeitsfaktoren für Aale im untersuchten Binnengewässer, ermöglichte die Dokumentation der Einflussfaktoren auf die Anzahl der abwandernden Blankaale. Hierdurch war es möglich, die Blankaalproduktion des Schwentinesystems zu beurteilen und die erfasste Abwanderung mit den Vorgaben der EG-Verordnung, bzw. der Aalbewirtschaftungspläne, zu vergleichen. Dabei wurde deutlich, dass bisherige Abschätzungen der Blankaalproduktion des Schwentine Systems die tatsächlich stattfindende Abwanderung offensichtlich überschätzen. Dies kann weitreichende Folgen für die weitere Entwicklung des Aalbestandes haben, führt die Überschätzung der Abwanderung doch zur fehlerhaften Beurteilung bereits etablierter Managementmaßnahmen. Da die Möglichkeit die Blankaalabwanderung direkt zu erfassen in der Regel nicht gegeben ist, sind Wissenschaftler in ganz Europa darauf angewiesen, die tatsächliche Abwanderung mit Hilfe von Populationsmodel zu schätzen. Um die Genauigkeit solcher Modellierungen zu beurteilen, ist es dringend nötig die Realitätsnähe der Modelle zu evaluieren. Die Modelergebnisse mit der tatsächlich dokumentierten Abwanderung vergleichen zu können, schafft hier für nahezu ideale Bedingungen. In Kapitel II wurde das in den deutschen Aalbewirtschaftungsplänen verwendete German Eel Model II (GEM II) genutzt um die potentielle Blankaalabwanderung der Schwentine zu modellieren. Hierfür war es zunächst nötig, dass Modell an die systemspezifischen Charakteristika der Aalpopulation der Schwentine anzupassen. Die mit Hilfe des angepassten GEM II geschätzte potentielle Blankaalabwanderung entsprach in etwa der tatsächlich dokumentierten Abwanderung (Kapitel I). Die Ergebnisse dokumentieren das enorme Potential des GEM II. Gleichzeitig verdeutlichen sie aber auch die Notwendigkeit der Erfassung systemspezifischer Populationscharakteristika um die höchstmögliche Realitätsnähe des Modells zu gewährleisten. Bisher beschränken sich die Maßnahmen zu Wiederauffüllung des Aalbestandes in erster Linie auf die europäischen Binnengewässer. Um die geforderten Mindestabwanderungen zu sichern, konzentrieren sich viele EU Mitgliedstaaten unter anderem darauf, bestehende Besatzprogramme auszubauen. Dafür werden schon jetzt große Mengen Glassaale an den Küsten von Frankreich und Spanien gefangen und auf Binnengewässer in ganz Europa verteilt. Diese Praxis ist nicht unumstritten, konnte doch bisher nicht endgültig geklärt werden, inwiefern sich der Transport von Glassaalen aus dem Atlantik nach Nordeuropa auf deren Fähigkeit die richtigen Wanderouten zum Laichgebiet zu finden auswirkt. Deshalb wurden für Kapitel III Blankaale aus dem Schwentine System mit externen „T-Bar Anchor Tags“ markiert und dann erneut in die Schwentine gesetzt um eine ungehinderte Abwanderung zu ermöglichen. Wiederfangmeldungen konzentrierten sich in der dänischen Beltsee. Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass besetzte Aale trotz des Mangels eines imprintings der Wanderroute in der Lage sind, den Weg aus der Ostsee zu finden. Gleichzeitig konnte jedoch auch gezeigt werden, dass die Wandergeschwindigkeiten der besetzten Aale deutlich zu langsam sind, um rechtzeitig im Laichgebiet anzukommen. Es scheint, als würden die Aale nach der richtigen Route suchen müssen und wären somit nur bedingt in der Lage ohne imprinting zielgerichtet abzuwandern. Es muss deshalb in Frage gestellt werden, ob diese besetzten Aale noch Teil der effektiven Population sind und somit zur Arterhaltung beitragen können.

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Prigge, Enno: Factors challenging the European eel (Anguilla anguilla) stock recovery in continental waters. 2013.

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