Environmental DNA onderzoek visbestand Neswaarden Aalst. Arthur de Bruin

Transcriptie

1 Environmental DNA onderzoek visbestand Neswaarden Aalst Arthur de Bruin

2 Colofon Status uitgave: Definitief Rapportnummer: Datum uitgave: Titel: Wijze van citeren: Samenstellers: Foto s omslag: Environmental DNA onderzoek visbestand Neswaarden te Aalst. De Bruin A. Environmental DNA onderzoek visbestand Neswaarden te Aalst Arthur de Bruin, Ruud Beringen Arthur de Bruin, blikonderwater.nl Aantal pagina s incl. bijlagen: 16 Projectnummer: Projectleider: Naam en adres opdrachtgever(s): Referentie opdrachtgever(s): Arthur de Bruin Bert Witvoet (Progrond) Staatsbosbeheer. UBW , Nijmegen 2

3 Inhoud 1 Inleiding 4 2 Werkwijze edna bemonstering Inventarisatie onderwatermilieu en waterplanten Bestaande gegevens 5 3 Resultaten Environmental DNA Aangetroffen vissoorten Relatieve dichtheden DNA Sequenties MWTL monitoring Gebiedsbezoek en waterplanten Bestaande gegevens 14 4 Conclusies 15 5 Discussie en aanbevelingen 16 3

4 1 Inleiding Staatsbosbeheer heeft in de Neswaarden bij Aalst het voornemen om samen met de gemeente Zaltbommel de diepe aangetakte voormalige zandwinplas opnieuw in te richten. SBB verwacht dat met een meer gevarieerd watermilieu de plas voor meer soorten aantrekkelijk te maken is. De plas is 58 ha groot en op sommige locaties ruim 31 meter diep. Sportvissers geven aan dat het betreffende water visrijk is, en zij zijn bang dat de voorgenomen herinrichting hier een negatieve invloed op heeft. Omdat er relatief weinig bekend is over de visgemeenschap in de plas is nader onderzoek gewenst. Daarom is aan RAVON gevraagd om de huidige visstand in kaart te brengen met edna, de bestaande gegevens te analyseren en het huidige milieu van de plas te kijken inclusief het uitvoeren van een Quick scan voor waterplanten. 4

5 2 Werkwijze 2.1 edna bemonstering Environmental DNA (edna) is een methode gebaseerd op het feit dat organismen die in het water leven DNA achterlaten. Dit DNA kan verzameld worden middels watermonsters die in het lab geanalyseerd kunnen worden. Onderzoek heeft aangetoond dat vrij in het water opgelost edna binnen 1 dag tot enkele weken afbreekt (Dejean et al., 2012). Het aantonen van edna in een watermonster wijst daarmee dus op recente aanwezigheid van de doelsoort. Doordat het DNA van de vissen in een water zich in de waterkolom verspreid kan de aanwezigheid van vissen veel effectiever worden aangetoond dan met traditionele vismethoden en ontstaat er een vrijwel volledig beeld van de soortdiversiteit. De verhoudingen in edna geven hiernaast een beeld van de algemeenheid van de verschillende vissoorten in een water. Deze verhoudingen laten zich niet direct vertalen naar biomassa per soort maar geven wel een goede indicatie van de zeldzame, algemene en dominante soorten. Sinds 2012 werkt RAVON i.s.m. SPYGEN, 13 waterschappen en de STOWA aan een toepassing van edna waarbij in één keer de hele soortenlijst voor vissen in kaart wordt gebracht. Deze methode wordt edna-metabarcoding genoemd. Hierbij worden universele primers (Valentini et al., 2016) gebruikt die al het vissen DNA in het monster middels PCR vermeerderen. Het vermeerderde DNA wordt vervolgens uitgelezen met behulp van Next Generation Sequencing waarmee een lijst van gevonden DNA-sequenties wordt verkregen. Deze sequenties worden vervolgens gematched in een door RAVON en SPYGEN zelf aangelegde referentiedatabase (belangrijk voor correcte identificatie) om tot een soortenlijst te komen. Het eindproduct is een lijst met soorten en het aantal gevonden edna-sequenties per soort (verhoudingen tussen soorten). In de Neswaarden is met een boot op een watermonster in de oever, en een monster op diepte in het open water genomen. 2.2 Inventarisatie onderwatermilieu en waterplanten Op donderdag 21 juni is de Neswaarden bezocht en is door middel van een korte snorkelronde een indruk verkregen van een deel van het onderwatermilieu van de plas. Ter plekke zijn waterplanten verzameld die nadien door de Ruud Beringen (Floron) gedetermineerd zijn. Een dergelijke inventarisatie geeft slechts een globaal beeld, dit conform de met de opdrachtgever besproken inspanning. 2.3 Bestaande gegevens De Nationale databank flora en fauna is geraadpleegd om inzicht te krijgen in eventuele eerdere inventarisaties of waarnemingen van vissen en planten. 5 In de grote rivieren ligt het een meetnet van Rijkswaterstaat Monitoring Waterstaatkundige Toestand des Lands (MWTL) door middel van bevissing met een boomkor en electrovisserij wordt binnen dit meetnet de visstand gemonitord. Een aantal

6 van de MWTL-trajecten ligt in de monding van de Neswaarden. Deze gegevens zijn opgevraagd bij Rijkswaterstaat en geanalyseerd. Daarnaast zijn deze gegevens vergeleken met de uitkomsten van de edna analyse. 6

7 3 Resultaten 3.1 Environmental DNA Aangetroffen vissoorten Op basis van de analyses uit de twee watermonsters blijken er in de Neswaarden 18 vissoorten voor te komen. Het gaat vrijwel uitsluitend om in Nederland algemeen voorkomende vissoorten. Vissen kunnen op basis van habitatvoorkeur ingedeeld worden in ecologische gilden (zie figuur 1). Generalistische vissoorten Meer dan 50% van de aangetroffen vissoorten in de Neswaarden (10 van de 18) behoort tot het generalistische gilde. Het gaat op blankvoorn, brasem, baars, snoekbaars, pos, bot, driedoornige stekelbaars, kleine modderkruiper, karper en paling. Generalistische vissoorten hebben een vrij brede tolerantie waardoor ze in verschillende watertypen voor kunnen komen. Paling en bot zijn trekvissen die een deel van hun leven in zout water moeten doorbrengen om hun levenscyclus te voltooien. Plantenminnend Drie van de aangetroffen vissoorten zijn plantenminnend (snoek, zeelt, rietvoorn). Deze soorten hebben gedurende een deel van hun levensloop waterplanten nodig om zich voort te planten. Deze soorten profiteren van de ondiepe en vegetatierijke oevers. Een soort als snoek heeft de oeverzone nodig om eitjes af te zetten, de jonge snoekjes jagen vanuit de waterplanten op jonge vissen. Stromingsminnend Van de aangetroffen vissoorten behoort winde tot de stromingsminnende vissoorten. Windes zijn gedeeltelijk stromingminnend en hebben vooral stromend water nodig voor de voortplanting. Buiten de voortplanting leven volwassen windes ook in open water, jonge windes groeien op in beken en de oeverzones van rivieren en aangetakte wateren. Exoten Vier van de aangetroffen vissoorten zijn exoot. De zwartbekgrondel en marmergrondel zijn bodem gebonden exotische vissoorten die profiteren van stenige oevers. Onder de stenen leggen ze eieren die bewaakt worden. In gebieden met veel stenig substraat in de oevers kunnen vooral de zwartbekgrondels hoge dichtheden bereiken. De roofblei is een exoot die een vergelijkbare habitatvoorkeur heeft als de winde. Volwassen roofblei paait in stromend water, de jonge roofblei groeit op in de oeverzones van de rivieren. Naar deze algemeen voorkomende exoten is ook de zonnebaars aangetroffen. Deze soort kan vooral in geïsoleerde wateren hoge dichtheden bereiken Relatieve dichtheden DNA Sequenties 7 Op basis van de DNA sequenties per vissoort is per vissoort berekend wat de relatieve aandeel (procentueel) van DNA uit de totale analyse is (zie ook figuur 1). Op basis van deze analyse kan gesteld worden dat de meest dominante vissoorten in de Neswaarden blankvoorn en brasem zijn. Een heel groot deel van het DNA (>80%) is afkomstig van deze

8 twee vissen. Snoek, baars en zwartbekgrondel komen op basis van het percentage in DNA waarschijnlijk eveneens vrij algemeen voor. De overige aangetroffen soorten hebben slechts een klein deel van het DNA (minder dan 1 %) en zijn naar verwachting veel minder algemeen. Naam ecologisch gilde Percentage in DNA blankvoorn generalist 42,67 brasem generalist 41,70 snoek plantenminnend 4,93 baars generalist 3,84 zwartbekgrondel exoot 2,94 winde stromingsminnend 0,82 marmergrondel exoot 0,74 snoekbaars generalist 0,70 zeelt plantenminnend 0,51 zonnebaars exoot 0,33 pos generalist 0,24 bot generalist 0,23 driedoornige stekelbaars generalist 0,09 roofblei exoot 0,09 kleine modderkruiper generalist 0,08 rietvoorn plantenminnend 0,05 karper generalist 0,03 paling generalist 0,01 Figuur 1 Aangetroffen vissoorten met edna analyse, ingedeeld in ecologische gilde, waarde is procentueel aandeel DNA per soort in het monster. 8

9 3.2 MWTL monitoring In het kader van de MWTL monitoring zijn de gegevens van de boomkor trajecten nabij de Neswaarden geanalyseerd. Het gaat om een grove analyse, waarbij de gegevens van de trajecten amaas07, amaas08, amaas09 en amaas54 (zie figuur 2) samengevoegd zijn. Het totaal aantal aangetroffen vissoorten per jaar is vervolgens berekend (zie figuur 3). Alle aangetroffen vissoorten zijn algemene soorten in Nederland. Baars komt is afgelopen jaren het meest dominant in de bemonsteringen aanwezig. De MWTL monitoring geeft geen goed beeld van de vissamenstelling of de biomassa, de gevangen aantallen vissen zijn erg laag en de aantallen en soorten variëren sterk tussen de verschillende onderzoeks jaren. Figuur 2 Ligging trajecten Neswaarden MWTL. Figuur 3 Totaal aantal aangetroffen vissoorten/ en exotische rivierkreeft per jaar in MWTL monitoring (totaal van trajecten amaas07, amaas08, amaas09 en amaas54). 9

10 MWTL MWTL 2017 edna 2018 De aantallen gevangen vissen binnen de MWTL monitoring van 2017 en van de periode zijn omgerekend tot percentage per vissoort van de totaal vangst (zie figuur 4). Vergelijking edna met MWTL 2017 Met edna zijn 12 soorten meer aangetroffen dan in de MWTL monitoring van november Met edna is 1 soort niet aangetroffen (Pontische stroomgrondel) die in de MWTL monitoring van november 2017 wel in werd gevangen. Vergelijking edna met MWTL Met edna zijn 5 soorten meer aangetroffen dan in het totaal van de monitoringsgegevens van de MWTL monitoring uit de periode Met edna werden drie soorten (Pontische stroomgrondel, rivierdonderpad, kolblei) niet aangetroffen die eerder wel in de MWTL monitoring gevangen werden. Voor rivierdonderpad kan aangenomen worden dat deze ook niet meer aanwezig was tijdens de edna bemonstering. Deze werd uitsluitend in 2010 en 2012 aangetroffen en is naar verwachting (net als op andere plekken in het rivierengebied) verdwenen door de opkomst van zwartbekgrondels. Kolblei werd alleen in 2010 aangetroffen in de MWTL monitoring (3 exemplaren). Pontische stroomgrondel is niet met edna gedetecteerd terwijl deze wel in lage dichtheid in de omgeving van de Neswaarden voorkomt ( exemplaren). Zeelt zonnebaars, roofblei, rietvoorn en karper werden nooit in de MWTL monitoring aangetroffen maar wel in (lage dichtheid) in de edna bemonstering. Figuur 4 procentueel voorkomen van vissoorten binnen MWTL monitoring Nabij Neswaarden voor november 2017 (MWTL 2017) en (MWTL ) ten opzichte edna uitkomsten. Vissoort blankvoorn 42,67 X 17,82 brasem 41,70 3,57 2,1 snoek 4,93 X 0,73 baars 3,84 39,28 44,09 zwartbekgrondel 2, ,17 winde 0,82 X 1,68 marmergrondel 0,74 X 1,37 snoekbaars 0,70 8,92 1,05 zeelt 0,51 X X zonnebaars 0,33 X X pos 0,24 6,89 16,87 bot 0,23 3,44 0,21 driedoornige stekelbaars 0,09 X 0,94 roofblei 0,09 X X kleine modderkruiper 0,08 X 3,79 rietvoorn 0,05 X X karper 0,03 X X paling 0,01 X 0,31 pontische stroomgrondel X 12,5 0,84 rivierdonderpad X X 0,63 kolblei X X 0,31 10

11 3.3 Gebiedsbezoek en waterplanten Tijdens de bemonstering voor edna konden geen waterplanten aangetroffen worden. Op is daarom een aanvullend gebiedsbezoek aan de Neswaarden gebracht waterplanten te verzamelen. Snorkelend is op circa 200 meter oever en maximaal 2 meter diep het onderwatermilieu bestudeerd en zijn verschillende planten meegenomen voor verdere determinatie. Aanvullend zijn diverse zichtwaarnemingen van het onderwatermilieu vastgelegd. De bodem in de oeverzone bestaat uit zand met kleibanken. In de kleibanken zijn veel holtes aanwezig waar gevlekte Amerikaanse rivierkreeften in zitten (zie figuur 8 en 9). Op de bodem werd een zeer hoge dichtheid aan zwartbekgrondels aangetroffen het gaat om meer dan 1 grondel per vierkante meter. Overige zichtwaarnemingen van vissen zijn 1 snoek, 25 driedoornige stekelbaarzen, 3000 jonge baarzen, 50 jonge blankvoorns. De harde delen zoals takken en stenen zijn bezet met quaggamossels. Het water heeft een zichtdiepte van meer dan 2 meter. Waterplanten groeien vanaf meer dan 3,5 meter diepte naar het wateroppervlakte. (zie figuur 6 t/m 9) voor een indruk van het onderwatermilieu) Waterplanten De waterplanten zijn gedetermineerd door Floron (zie figuur 5). In totaal werden 7 verschillende waterplanten aangetroffen. Het gaat om; Doorgroeid fonteinkruid (Potamogeton perfoliatus) (zie figuur 7), Gekroesd fonteinkruid (Potamogeton crispus), Tenger fonteinkruid (Potamogeton pusillus), Schedefonteinkruid (Potamogeton pectinatus)(zie figuur 7), Puntig fonteinkruid (Potamogeton mucronatus), Smalle waterpest (Elodea nuttallii) Zanichellia (Zannichellia palustris). Met uitzondering van het vrij zeldzame Puntig fonteinkruid zijn dit algemeen voorkomende soorten. Alle aangetroffen waterplanten zijn karakteristiek voor matig voedselrijke tot voedselrijke wateren. Figuur 5 Verzamelde waterplanten gedetermineerd tot soort. 11

12 Figuur 6 Schedefonteinkruid in Neswaarden. Figuur 7 Doorgroeid fonteinkruid in Neswaarden. 12

13 Figuur 8 Bodem van Neswaarden met smalle waterpest, quaggamossel en puntig fonteinkruid. Figuur 9 Bodem van Neswaarden met jonge baars, kleibanken met holtes waar gevlekte Amerikaanse rivierkreeften in zitten en oeverzone met diverse waterplanten. 13

14 3.4 Bestaande gegevens Vissen In de nationale databank zijn geen eerdere waarnemingen van vissen bekend uit de Neswaarden. Waterplanten In de NDFF zijn weinig recente waarnemingen van waterplanten bekend. Na 2010 zijn de volgende waterplanten aangetroffen in de Neswaarden. Gekroesd fonteinkruid Glanzig fonteinkruid Smalle waterpest Tenger fonteinkruid Bultkroos Gekroesd fonteinkruid Gele plomp Gewone waterbies Grote watereppe Kikkerbeet Parelvederkruid Schedefonteinkruid Sterrenkroos (G) Doorgroeid fonteinkruid 14

15 4 Conclusies Uit de edna bemonstering blijkt dat er in de Neswaarden hoofdzakelijk vissoorten voorkomen die algemeen voorkomen in Nederland. Het visbestand wordt gedomineerd door soorten die een brede range aan milieuomstandigheden kunnen bewonen (vooral blankvoorn en brasem). In de MWTL monitoring variëren de vangsten sterk per jaar waarmee deze behalve in aanwezigheid van soorten per jaar weinig inzicht geven in het visbestand. De MWTL monitoring laat zien dat in het verleden ook de zeldzame rivierdonderpad voor kwam. Deze is na 2012 niet meer aangetroffen. Naar verwachting is deze soort verdrongen door de invasieve zwartbekgrondel. Het water in de Neswaarden was tijdens beide gebiedsbezoeken helder > 2 meter doorzicht. In het heldere water kunnen waterplanten ook op grotere dieptes groeien. De oeverzones van de Neswaarden zijn momenteel al rijk begroeid met diverse waterplanten en vormen voor veel vissoorten in de Neswaarden opgroeigebied. De oevers lopen relatie stijl naar beneden waarmee er in verhouding tot de diepe delen weinig oppervlakte aan ondiep leefgebied voor de opgroei en paai van vissen aanwezig is. Buiten de smalle oeverzone met waterplanten is relatief weinig onderwaterstructuur, zeker in het najaar wanneer waterplanten afsterven is er voor jonge vis nauwelijks een plek om te schuilen tegen predatie van roofvis of visetende vogels. 15

16 5 Discussie en aanbevelingen Diepe zandwinplassen zoals de Neswaarden kunnen voor veel vissoorten functioneren als overwinteringsplekken. Waarbij de vissen in de diepe delen bij constante temperatuur overwinteren. De in deze studie uitgevoerde edna monstername is een relatief kleine steekproef en geeft geen inzicht in biomassa van vissen in de Neswaarden. De MWTL monitoring geeft geen goed beeld van de vissamenstelling of de biomassa, de gevangen aantallen zijn erg laag en de aantallen en aangetroffen soorten variëren sterk tussen de verschillende onderzoeksjaren. Om meer inzicht te krijgen in het functioneren van dergelijke plassen voor vissen is het noodzakelijk om gedurende het seizoen (voorjaar, zomer en winter) bemonsteringen uit te voeren. Het voortplantingssucces van de verschillende vissoorten is vooral afhankelijk van de oeverzones. Met behulp van een zegen (klein sleepnet) kan inzicht verkregen worden in het huidige functioneren van deze oeverzone als opgroeigebied. Ook een uitgebreide snorkel bemonstering geeft hier een goed inzicht in. Om inzicht te krijgen in de aanwezigheid van een functie als winter/ zomer verblijfplaats in de diepe delen van de Neswaarden kan onderzoek met SONAR apparatuur inzicht geven op welke diepte hoeveel biomassa aan vissen verblijven in zomer en winterperiodes. Het verzamelen van waterplanten is in dit onderzoek slechts in een klein deel van de plas en uitsluitend in het oppervlakte (< 2 meter diep) uitgevoerd. Dit geeft geen compleet beeld, gezien het goede doorzicht van het water is het goed mogelijk dat er waterplanten, waaronder mogelijk ook zeldzamere soorten kranswieren op grotere dieptes voorkomen. Een uitgebreider onderzoek naar waterplanten wordt aanbevolen om een compleet inzicht te verkrijgen. De huidige oeverzone van de Neswaarde heeft in de zomer redelijk wat structuur door waterplanten. In het voorjaar, herfst en winter zijn deze waterplanten nog niet aanwezig en is er weinig structuur aanwezig. Het inbrengen van grote hoeveelheden bomen die volledig onderwater komen te liggen kan een sterke verrijking geven aan natuurlijke structuur in de oeverzone en biedt veel jonge vissen schuilmogelijkheid (ook in de maanden dat er minder waterplanten aanwezig zijn) en daarmee betere opgroeimogelijkheden. Het vergroten van het oppervlakte ondiepe oever geeft de mogelijkheid dat het oppervlakte aan waterplanten, oeverplanten toeneemt. Bij een grotere en bredere ondiepe oeverzone kan het nu kleine aandeel plantminnende vissoorten zoals zeelt en rietvoorn toenemen. Ook een soort als snoek profiteert hiervan doordat jonge snoeken jagen vanuit de planten en zelf minder makkelijk ten prooi vallen aan volwassen roofvissen. Aanleggen van zeer ondiepe delen (<0.5 meter) die zich ontwikkelen tot water en moeras kan de paai en opgroeimogelijkheden voor veel vissoorten vergroten. 16