Annelies De Backer, Lisa Devriese, Kris Hostens

Transcriptie

1 Vorderingsverslag betreffende het onderzoek naar de invloed (biologie en chemie) van de exploratie- en exploitatieactiviteiten op het continentaal plat en de territoriale zee PERIODE januari december 2014 Annelies De Backer, Lisa Devriese, Kris Hostens Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek (ILVO), Eenheid Dier, Onderzoeksdomein Aquatisch milieu en kwaliteit, Ankerstraat 1, 8400 Oostende Dit rapport beschrijft de stand van het onderzoek naar de effecten van zandwinning door ILVO-Aquatisch Milieu en Kwaliteit in het jaar 2014 en de planning voor 2015, overeenkomstig Artikel 4 van het Samenwerkingsakkoord tussen de Federale Overheid en het Vlaamse Gewest van 21 december 2005 betreffende het onderzoek naar de invloed van de exploratie- en exploitatieactiviteiten op het Belgisch Continentaal Plat (BCP) op de sedimentafzettingen en op het marien milieu (KB 2006/261). 1 Staalname Tijdens het voorjaar en najaar van 2014 waren respectievelijk 2 en 3 weken campagne met de R.V. Belgica (A962) gepland door het onderzoeksdomein Aquatisch milieu en kwaliteit van ILVO. De voorbereiding van de campagne gebeurde telkens in de weken voorafgaand aan de campagnes. De voorjaarscampagne verliep probleemloos maar tijdens de najaarscampagne waren er problemen met het hydraulisch systeem waardoor de visslepen op de Hinderbanken niet konden genomen worden. Macrobenthos monsters werden voornamelijk genomen in najaar 2014 zoals aangegeven in de planning van het voortgangsrapport 2012 (De Backer et al. 2012). Hierbij werd het driejaarlijks doorschuifsysteem aangehouden zoals voorgesteld in De Backer et al. (2012). In najaar 2014 werden bijgevolg zone 1a (Thorntonbank), zone 2kb (Kwintebank), zone 2br (Buiten Ratel) en zone 4c (Z-Oosthinder) bemonsterd. Wegens verhoogde ontginning in zone 3a in 2014 werden ook hier Van Veen stalen genomen om de ontginning op te volgen. Verder werden uitzonderlijk in voorjaar 2014 macrobenthos monsters genomen om op de nakende sluiting van zone BRMC in te spelen en wegens intensieve ontginning voor strandsuppletie in zone 4c werd deze zone eveneens bemonsterd in voorjaar Epi- en demersale vismonsters werden daarentegen zowel in voor- als najaar bemonsterd in alle zones met uitzondering van zone 4 wegens technische problemen. De stalen die specifiek in het kader van de zandwinningsrapportage worden verzameld, konden worden genomen tijdens de Belgica campagnes 2014/06ab (10/03 21/03) en 2014/24abc (23/09 10/10). De respectievelijke campagneverslagen kunnen desgewenst opgevraagd worden bij ILVO (Hillewaert & Hostens 2014a, Hillewaert & Hostens 2014b). Deze Belgica-verslagen kunnen ook geraadpleegd worden op de website van KBIN-OD Natuurlijk Milieu ( In augustus 2014 werd een SPI (Sediment Profile Imagery) staalname met de Simon Stevin (cruise ) georganiseerd op de Buiten Ratel en de Hinderbanken om de mogelijkheden van dit toestel uit te testen in het kader van biologische impact evaluatie. De staalname locaties kunnen geraadpleegd worden op Sediment en macrobenthos Het macrobenthos wordt omschreven als de organismen die in het sediment leven en groter zijn dan 1 mm. Het macrobenthos en het sediment werden bemonsterd met een Van Veen grijper (0,1 m²). Uit elke Van Veen werd een steekbuis sediment genomen voor de korrelgrootteanalyse. Van elk Van Veen staal werd een foto genomen voor een grove karakterisatie van het sediment. 1 Voortgangsrapportage effecten van zandwinning, periode januari december 2014

2 In 2014 werden in totaal 166 Van Veen monsters verzameld voor het onderzoek naar de biologische effecten van zandwinning, 56 in het voorjaar en 110 in het najaar. Daarnaast werden 48 locaties, eveneens bemonsterd met de SPI. Een overzicht van de bemonsterde punten voor macrobenthos in 2014 wordt gegeven in Bijlage 1. Daarnaast werden tijdens de najaarscampagne van 2014, extra Van Veen stalen bemonsterd op een aantal locaties voor de evaluatie van bacteriële gemeenschappen aanwezig op het sediment. Hiervoor werd telkens ook een staaltje genomen uit de Van Veen voor sediment karakterisatie (totaal organisch koolstof, carbonaat gehalte, korrelgrootte bepaling). Een overzicht van de bemonsterde locaties voor bacteriële karakterisatie wordt weergegeven in Bijlage 1. Epibenthos en demersale vis De demersale visfauna en het epibenthos worden omschreven als de organismen die op of in de nabijheid van de bodem leven. Ze kunnen efficiënt met een boomkor worden bemonsterd. Beide groepen werden aan boord van de RV Belgica bemonsterd met een 8-meter boomkor met een fijnmazig garnalennet (maaswijdte 22 mm in de kuil) en een bollenpees zonder wekkerkettingen, om de schade aan het milieu zoveel mogelijk te beperken. Het net wordt over de bodem gesleept aan een snelheid van 3.5 knopen gedurende 15 minuten. Als dusdanig wordt een gemiddelde afstand van 1750 meter gesleept. Tijdstip, begin- en eindcoördinaten, traject en bemonsteringsdiepte werden genoteerd om een correcte omrekening naar oppervlakte-eenheid toe te laten. De slepen volgden min of meer de dieptelijnen parallel met de kust om de variatie in diepte binnenin 1 sleep te beperken. Na elke sleep werd een foto genomen van de vangst vóór de verwerking. In totaal werden in het voorjaar 20 stations, en in het najaar 16 stations bemonsterd in Een overzicht van de exacte coördinaten van de stations in 2014 wordt gegeven in Bijlage 2. Deze slepen werden enerzijds volledig verwerkt voor biologische impact evaluatie waarbij alle vissen geïdentificeerd, geteld en gemeten worden en het epibenthos geïdentificeerd, geteld en gewogen (krabben en garnalen worden eveneens gemeten). Anderszijds worden op dezelfde stations een aantal organismen verzameld voor chemische monitoring op de zandbanken. Deze chemische monitoring bestudeert de accumulatie van polychloorbifenylen (PCB s), organochloorpesticiden (OCP s), zware metalen en polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK s) in biota op zandextractiegebieden en referentiezones. De analyses werden uitgevoerd op zeester, garnaal, zwemkrab en kleine Pieterman. PAK s werden niet geanalyseerd in kleine Pieterman aangezien PAK s gemetaboliseerd worden in vis. Het voorkomen van parasieten en andere uitwendige aandoeningen werd bestudeerd bij de vissen Merlangius merlangus (wijting) en Limanda limanda. (schar). Als aanvulling bij het onderzoek naar uitwendige aandoeningen bij vissen (visziekten) is het van belang de algemene gezondheid van de vis te inspecteren. Hiervoor werden otolieten van Limanda limanda uitgesneden en afgelezen om de leeftijd van het individu te bepalen. Daarnaast werd de aanwezigheid van marien zwerfvuil in elke vissleep uit Bijlage 2 geëvalueerd en per categorie genoteerd. 2 Verwerking van de data Macrobenthos In 2014 werden alle resterende stalen van najaar 2013 uitgewerkt (67 stalen). Daarnaast werden een groot deel van de voorjaarsstalen van 2014 (34 stalen) uitgewerkt. Momenteel worden de resterende stalen van voorjaar 2014 verwerkt en werd er gestart met de stalen van najaar Alle stalen werden uitgewerkt voor de parameters species, aantal en gewicht met de geaccrediteerde methode conform ISO/IEC Sediment Wat betreft de korrelgroottesamenstelling zijn de stalen tot en met het voorjaar 2014 volledig verwerkt d.m.v. laserdiffractie. De quality check op de data is gebeurd t.e.m. voorjaar 2014 en invoering in de Biomon databank is gebeurd t.e.m. najaar De korrelgroottesamenstelling van de stalen van najaar 2014 moeten nog geanalyseerd \2

3 worden. Na quality check zullen deze samen met de data van voorjaar 2014 ingevoerd worden in de databank, dit dient nog te gebeuren. De DGGE-fingerprinting methode werd geoptimaliseerd en uitgetest op 6 verschillende locaties van het Belgisch deel van de Noordzee (Devriese et al., 2014; Vandecasteele, 2014). Deze methode zal toegepast worden op de sedimentstalen van het najaar De start van de analyses is gepland in februari Epibenthos en demersale vis De biologische analyse betreft het determineren van de soorten, geslachtsbepaling (bij krabben), tellen, meten en wegen. De demersale vis werd aan boord verwerkt. De epibenthos stalen werden grotendeels aan boord uitgewerkt. Wat niet aan boord kon gebeuren werd meegenomen naar het labo. Alle stalen van voorjaar en najaar 2014 zijn volledig verwerkt en ingegeven in de Biomon databank. De verschillende biotastalen genomen in 2014 werden opgewerkt en geanalyseerd op hun gehalte aan PCB s, zware metalen, OCP s en, indien van toepassing, PAK s. De aandoeningen bij schar en wijting werden verwerkt t.e.m het voorjaar De otolieten van de in 2013 bemonsterde schar werden reeds afgelezen om de leeftijd van het individu te bepalen. Het aflezen van de otolieten van de in het najaar van 2014 bemonsterde schar is in uitvoering. 3 Analyse en evaluatie van de verwerkte data Macrobenthos In 2014 werden de resultaten van de macrobenthosdata van de Buiten Ratel als onderdeel van een A1 publicatie gepubliceerd in Marine Pollution Bulletin onder de titel: Similar diversity-disturbance responses to different physical impacts: three cases of small-scale biodiversity increase in the Belgian part of the North Sea. (De Backer et al., 2014a). De resultaten van deze publicatie werden eveneens voorgesteld in Sesimbra (Portugal) op het 54ste ECSA congres Coastal systems under change: tuning assessment and management tools in de sessie Shifts in biodiversity and ecosystem functioning. Verder werden in 2014 alle macrobenthosdata van 2010 t.e.m. 2013, geanalyseerd in functie van ontginningsdruk afgeleid van de black box data. Hierbij werd niet enkel gekeken naar structurele factoren (dichtheid, aantal soorten, biomassa) maar ook naar functionele aspecten en tevens werd de BEQI uitgetest als evaluatie tool. Dit resulteerde in het hoofdstuk Structural and functional biological assessment of aggregate dredging intensity on the Belgian part of the North Sea gepubliceerd in het rapport van de studiedag (De Backer et al, 2014b). De resultaten werden eveneens voorgesteld op de Studiedag van 20 oktober 2014 in de geïntegreerde presentatie van COPCO-ILVO-OD Natuur. Sediment In 2014 werd een PCR-DGGE methode ontwikkeld waarbij op basis van een DGGE profiel de bacteriële gemeenschappen kunnen geëvalueerd worden op verschillende sedimenten. De pilootstudie met de geoptimaliseerde methode voor de profilering van bacteriële gemeenschappen op sediment werd voorgesteld als poster presentatie op de studiedag van 20 oktober 2014 en als abstract gepubliceerd in het rapport van de studiedag (Devriese et al., 2014). Epibenthos en demersale vis De epibenthos en demersale visdata van 2010 t.e.m werd geanalyseerd en voorgesteld in een poster op de studiedag (De Backer & Hostens, 2014c). Van de SPI beelden genomen in augustus 2014 op de Buiten Ratel werd ook een poster gemaakt voor het brede publiek om te visualiseren wat de intensieve zandwinning op de Buiten Ratel veroorzaakt heeft op de zeebodem. De resultaten van de chemische analyses van werden geëvalueerd. Voor de analyse van zware metalen in biota werden geen verschillen waargenomen tussen de verschillende zandextractiezones. De analyse van PCB s in kleine Pieterman toonden aan dat er geen verschil is tussen zandextractiegebieden en nabijgelegen referentie, maar Voortgangsrapportage effecten van zandwinning, periode januari december

4 wel tussen de verschillende zandextractiezones. Vermoedelijk is dit effect niet gerelateerd aan zandextractie maar aan de afstand van de respectievelijke zandbank tot de kust. Het aantal analyses is evenwel nog te beperkt voor een diepgaande resultatenanalyse. 4 Planning 2015 In 2015 zijn opnieuw 2 staalnameperiodes gepland en de stalen zullen genomen worden volgens het standaard design opgesteld sinds 2010 (impact + referentiestalen) en het doorschuifsysteem zoals ingevoerd in najaar 2012 (De Backer et al. 2012). In 2015 zullen de Hinderbanken, Buiten Ratel en Thorntonbank opnieuw bemonsterd worden en eventueel ook zone 3. De macrobenthosstalen zullen voornamelijk beperkt worden tot de najaarscampagne. Echter, door de sluiting van de depressie op de Buiten Ratel wordt deze zone ook bemonsterd in voorjaar Epi- en demersale visstalen worden daarentegen zowel in voor- als najaar bemonsterd volgens het design opgesteld in 2010 en rekening houdend met de intensiteit van de ontginning. Naar uitwerking van de stalen toe, zullen alle resterende stalen van voorjaar 2014 en de stalen van najaar 2014 verwerkt worden. Volgens onze interne planning, zouden alle stalen verwerkt zijn tegen eind september De epibenthosstalen die verzameld worden in 2015 en niet volledig verwerkt worden aan boord zullen stelselmatig in het labo uitgewerkt worden en de data zullen ingegeven worden in de databank. De sedimentdata van najaar 2014 zullen eveneens verwerkt worden en samen met de reeds verwerkte stalen van voorjaar 2014 ingevoerd worden in de Biomon databank. In 2015 zal er ook een start gemaakt worden met het publiceren van de resultaten neergeschreven in het studiedag 2014 rapport. De resultaten zullen eveneens voorgesteld worden binnen de ICES werkgroep rond zandextractie die dit jaar georganiseerd wordt in Oostende door het ILVO. Bedoeling is om ook andere onderzoekers van COPCO en OD Natuur uit te nodigen om een presentatie te geven van hun werk in het kader van zandwinning op het Belgisch deel van de Noordzee. Wijting (Merlangius merlangus) en schar (Limanda limanda) worden verder onderzocht op externe visziekten en parasieten volgens de ICES TIMES richtlijnen. Voor schar wordt dit onderzoek in het najaar verder aangevuld met een algemene gezondheidsindex. Het voorkomen van zweren of ulcers bij scharren wordt verder uitgediept en gepubliceerd als een ILVO mededeling.de sedimenten bemonsterd in het najaar 2014 worden geanalyseerd met PCR- DGGE in de eerste helft van De diversiteit in bacteriële gemeenschappen wordt vergeleken tussen de verschillende zandwinningsgebieden, maar voornamelijk tussen impact en referentie zones. Op basis van deze resultaten kan de bemonstering voor bacteriële analysen in 2016 vastgelegd worden. Het ILVO wil vanaf heden ook inzetten op genetisch monitoren van benthische biodiversiteit aangezien dit meer en meer de toekomst wordt, als we kijken naar onze Europese partnerinstellingen. Er is echter nog een lange weg af te leggen vooraleer dit een feit zal worden. Bedoeling is om in 2015 de eerste stappen te zetten in de ontwikkeling van een op genetica gebaseerde benthische biodiversiteitstool. Hiervoor zullen tijdens de komende Belgica campagnes, verschillende soorten macrobenthos verzameld en geïndentificeerd worden die dan later in het labo genetisch gesequeneerd zullen worden om de basis te leggen van een DNA sequentie databank. 5 Contact info Annelies De Backer (annelies.debacker@ilvo.vlaanderen.be) Lisa Devriese (lisa.devriese@ilvo.vlaanderen.be) Kris Hostens (kris.hostens@ilvo.vlaanderen.be) \4

5 6 Referenties De Backer A., Hostens K., De Witte B, Devriese L. en Robbens J. (2012). Vorderingsverslag betreffende het onderzoek naar de invloed van de exploratie- en exploitatieactiviteiten op het continentaal plat en de territoriale zee, Periode januari december pp. De Backer A., Van Hoey G., Coates D., Vanaverbeke J. & Hostens K. (2014a). Similar diversity-disturbance responses to different physical impacts: Three cases of small-scale biodiversity increase in the Belgian part of the North Sea. Marine Pollution Bulletin 84: , De Backer A., Hillewaert H., Van Hoey G., Wittoeck J. 1 Hostens K. (2014b) Structural and functional biological assessment of aggregate dredging intensity on the Belgian part of the North Sea. In: De Mol L. & Vandenreyken H. (Ed.) (2014). 'Which future for the sand extraction in the Belgian part of the North Sea?'. Study day, 20 October 2014, Belgium Pier Blankenberge, pp De Backer A.& Hostens K.(2014c). Marine aggregate dredging from a fished point of view. In: De Mol L. & Vandenreyken H. (Ed.) (2014).'Which future for the sand extraction in the Belgian part of the North Sea?'. Study day, 20 October 2014, Belgium Pier Blankenberge, pp Devriese L., Maes S., De Tender C., Baeyen S., Bekaert K., Cremelie P., Robbens J. (2014). DGGE fingerprinting for microbial community monitoring as a new tool for anthropogenic impact assessment on the Belgian part of the North Sea. In: De Mol L. & Vandenreyken H. (Ed.) (2014). 'Which future for the sand extraction in the Belgian part of the North Sea?'. Study day, 20 October 2014, Belgium Pier Blankenberge, pp. 117 Hillewaert H. and Hostens K. (2014a). Cruise report Belgica, Campaign ST2014/06ab. Report ILVO-Belgica 2014/1, 48 pp. Hillewaert H. and Hostens K. (2014b). Cruise report Belgica, Campaign ST2014/24abc, Report ILVO-Belgica 2014/2, 53 pp Vandecasteele D. (2014). Bepaling van de microbiële diversiteit op mariene sedimenten via DGGE profielen. Howest, bachelor proef pp. Voortgangsrapportage effecten van zandwinning, periode januari december

6 7 Bijlagen Bijlage 1: Overzicht staalnamepunten voor macrobenthos, sediment, bacteriële gemeenschappen en SPI stalen in \6 Station Zone Bio/SPI/Bact Lat (WGS84) Lon (WGS84) TB07 B TB08 B TB11 B TB12 B/Bact TB15 B/Bact TB16 B TB19 B TB20 B TB21 Zone 1b - Thorntonbank B TB23 B TB24 B TB28 B TB29 B TB38 B TB39 B/Bact TB40 B TB41 B/Bact BRN10 B/SPI BRN11 B/SPI/Bact BRN12 B/SPI BRN13 B/SPI BRN14 B/SPI BRN15 B/SPI BRN16 B/SPI BRN24 B/SPI BRN25 B/SPI BRN26 B/SPI BRN27 Zone 2c Buiten Ratel B/SPI BRN28 B/SPI BRN29 B/SPI BRN30 SPI BRN31 SPI BRN32 SPI BRN33 SPI BRC07 B/SPI BRC08 B/SPI/Bact BRC09 B BRC10 B/SPI/Bact BRN17 Buiten Ratel Referentie B/SPI

7 BRN18 B/SPI/Bact BRN19 B/SPI BRN20 B/SPI BRN21 B/SPI BRN22 B/SPI/Bact BRN23 B/SPI BRNR01 B/SPI BRNR02 B/SPI BRNR03 B/SPI BRNR04 B/SPI/Bact BRZR02 B/SPI BRZR04 B/SPI BRZR06 B/SPI BRZR07 B/SPI/Bact BRZR08 B/SPI BRZR09 B/SPI H181 B/SPI/Bact H182 B/SPI H183 B/SPI/Bact H184 B/SPI H185 B/SPI/Bact H186 B/SPI H187 Zone 4c - Hinderbanken B/SPI H192 B H193 B H194 B H195 B H196 B H197 B H154 B/SPI H155 B/SPI H156 B/SPI H157 B/SPI H167 B/SPI H168 B/SPI/Bact Hinderbanken - Referentie BB2 B BB5 B/Bact BB6 B/SPI BB7 B/SPI BB8 B/Bact BB9 B ZG01 B/Bact ZG04 B/Bact Zone 2kb - Kwintebank ZG05 B ZG06 B Voortgangsrapportage effecten van zandwinning, periode januari december

8 ZG07 B ZG08 B ZG09 B/Bact ZG10 B KBN01 B KBN02 B KBN03 B/Bact KBN04 B KBN05 B KBN06 B KBN10 B KBN13 B KBN14 B/Bact KBZ07 B KBZ08 B/Bact KBZ09 B KBZ10 B/Bact KBNR01 B KBNR02 B KBNR03 B/Bact KBNR04 B KBZR01 Kwintebank - Referentie B KBZR02 B KBZR03 B/Bact KBZR04 B KBZR05 B Z3A01 B/Bact Z3A02 B Zone3a Sierra Ventana Z3A03 B/Bact Z3A04 B/Bact Van Veen stalen genomen in zowel voor- als najaar \8

9 Bijlage 2: Overzicht staalnamepunten voor epibenthos en demersale vis tijdens de voorjaars- en najaarscampagne I = impactslepen in concessiezones, R= referentieslepen. Van alle slepen werden biologische parameters (B) bepaald en uit de slepen voor chemische monitoring (C) werden visziektes bestudeerd en biota verzameld voor chemische analyse. Tevens werd voor alle slepen aanwezigheid van zwerfvuil genoteerd. Station Zone imp/ref startn starte endn ende Bio/chemie ft215s I B/C ftkb1s I B/C ftkb2s Zone 2kb I B/C ftkbz01s I B/C ftkbr01s R B/C ftbrn01s I B/C ftbrn02s Zone 2br R B/C ftbrzrs R B/C ft315s I B/C ftodc01s Zone 2od I B/C ftodr01s R B/C fttb1s I B/C ftwt1biss I B/C Zone 1a ftwt2biss R B/C ftwt3s R B/C fthb6s I B/C fthb8s I B/C ftwoh02s I B/C ftwoh03s I B/C fthb10s I B/C Zone 4 fthb11s I B/C ftwoh01s R B/C fthb9s R B/C ftwbb02s R B/C ftwbb03s R B Enkel in voorjaar wegens problemen met het hydraulisch systeem van de Belgica Voortgangsrapportage effecten van zandwinning, periode januari december

10 Tussentijds rapport in opdracht van FOD Economie, K.M.O., Middenstand en Energie Vermenigvuldiging of overname van gegevens toegestaan mits duidelijke bronvermelding. Aansprakelijkheidsbeperking Deze publicatie werd door het ILVO met de meeste zorg en nauwkeurigheid opgesteld. Er wordt evenwel geen enkele garantie gegeven omtrent de juistheid of de volledigheid van de informatie in deze publicatie. De gebruiker van deze publicatie ziet af van elke klacht tegen het ILVO of zijn ambtenaren, van welke aard ook, met betrekking tot het gebruik van de via deze publicatie beschikbaar gestelde informatie. In geen geval zal het ILVO of zijn ambtenaren aansprakelijk gesteld kunnen worden voor eventuele nadelige gevolgen die voortvloeien uit het gebruik van de via deze publicatie beschikbaar gestelde informatie. Verantwoordelijke uitgever: Instituut voor Landbouw- en Visserijonderzoek Burg. Van Gansberghelaan 96 B-9820 Merelbeke Tel Fax \10