Maatlat Onderzoek Vis eDNA

De vissamenstelling in meren, rivieren en andere wateren vertellen veel over de kwaliteit van het water. Vissen stellen hoge eisen: ze hebben zuurstof nodig, voldoende voedsel, en veel soorten gebruiken een heel groot gebied sommige zelfs van een kleine beek tot en met de zee. In een maatlat -volgens regels uit de Kaderrichtlijn Water- is vastgelegd welke soorten er horen te zijn in welk type water. Deze vissen vangen we tot nu toe met netten, fuiken, kuilen of electro-visserij. Deze vangstmethoden hebben verschillende beperkingen. In dit project bekijken we of deze vangstmethode te vervangen zijn door naar het DNA in het water te kijken, ook wel environmental DNA genoemd ofwel eDNA.  

 

Beoordeling volgens de Kaderrichtlijn Water vindt plaats met een maatlat met een Ecologische kwaliteitsratio en vijf klasse. De referentie is een toestand zonder of heel weinig menselijke belasting en is het ankerpunt van de beoordeling.

Het doel

Met dit onderzoek willen we een nieuwe maatlat ontwikkelen om de visstand te beoordelen volgens de Kaderrichtlijn Water met eDNA. Daarom gaan we bestaande methoden van eDNA analyseren met elkaar vergelijken en ijken met de kwaliteit van het water.   Ook zullen we onderzoeken of een aantal beperkingen van eDNA zijn op te lossen, zoals vervuiling van DNA in het water van vissen die niet gezwommen hebben.

Aeres Hogeschool staat midden in de samenleving. Een samenleving die complex is, veel uitdagingen kent en ambities heeft. Om aan die samenleving bij te dragen, sluiten wij aan bij de Sustainable Development Goals (SDG’s), ontwikkelingsdoelen die van de wereld in 2030 een betere plek willen maken door aandacht te vragen voor mensenrechten, economische groei, vrede, veiligheid en klimaat. Binnen dit project werken wij aan onderstaande SDG's.

Het onderzoek

Met een onderzoeksteam van Aeres voeren we het project uit. We verzamelen watermonsters door heel Nederland in sloten, kanalen, beken, rivieren en meren. De monsters zullen soms ook in samenwerking met of door waterbeheerders genomen worden. De analyses worden uitbesteed aan gespecialiseerde laboratoria. De resultaten kunnen we vergelijken tussen verschillende methodes. Aan het einde van het project zullen we de maatlat ontwikkelen. Ook zullen studenten kunnen een eigen onderdeel uitvoeren in het project, als stage of afstudeeropdracht. 

De (verwachte) resultaten

Het verwachte eindresultaat is een maatlat om vis met eDNA te beoordelen. Ook zullen we aangeven wat de kwaliteit van de maatlat is, hoe oordelen zich verhouden tot klassieke vangstmethoden en hoe verschillende methode van eDNA toegepast worden.

Financiering

Het onderzoek wordt volledig gefinancierd met een subsidie vanuit het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. 

De huidige vangstmethode hebben zo hun beperkingen. Soorten verschillen in hun vangbaarheid, de vangbaarheid hangt af van de waterkwaliteit, sommige leefgebieden zijn niet of moeilijk te bemonsteren en soms kan schade optreden aan het ecosysteem. Naar verwachting heeft de eDNA methode deze beperkingen veel minder en is het ook goedkoper, zeker op de lange termijn. Het toepassen van eDNA is dus waarschijnlijk een betere en goedkopere methode om de visstand te beoordelen.

Hoe komt het onderzoek terug in het onderwijs van Aeres Hogeschool?

Onderwijs en onderzoek vinden elkaar door de mogelijkheid van deelname via stage en/ of een afstudeeropdracht. Ook zullen gastlessen gegeven worden over de toepassing van dit onderzoek. Ook is er bij Aeres een PCR machine aanwezig, zodat studenten ook kunnen kennismaken met deze techniek in het onderwijs.  

Met welke partners wordt het onderzoek uitgevoerd?

Dit project wordt begeleid  door vertegenwoordigers van Ministerie van IenW en LVVN, Naturalis, Wageningen Universiteit, STOWA, Aquon, een waterschap en Rijkswaterstaat. Er is ook een grote gebruikersgroep samengesteld. Deze bestaat uit waterbeheerders, maar ook uit een aantal marktpartijen en kennishouders.

DNA is overal om ons heen, van lucht, bodem tot water. Dus ook van vissen is DNA in het water terug te vinden, ook wel ‘environmental DNA’ genoemd, afgekort tot ‘eDNA’. Het eDNA halen we uit het water met een pomp en gaat over een filter. In het laboratorium vermenigvuldigen we het DNA van alleen de vissen. Daarna volgt een analyse van de volgorde van het DNA (metabarcoding). Deze volgorde is uniek voor elke soort. Zo achterhalen we de soortensamenstelling en hebben we ook een indruk van de relatieve aanwezigheid van DNA van de soorten. Daarmee kunnen we naar verwachting een nieuwe maatlat bouwen. Ook is het tegenwoordig veel makkelijker om specifieke soorten tegelijkertijd te analyseren via High TroughPut qPCR. Hiermee is het mogelijk om abundanties van eDNA per soort te schatten voor meerdere soorten tegelijk.

Links: Een vergelijking tussen huidige monitoring en eDNA monitoring voor een aantal karakteristieken.

Rechts: Het verzamelen van water voor analyse van eDNA gaat met een externe pomp en een steriele zak in een verzamelvat.