10

DE BODEM VAN DE ZEE: EEN WOESTIJN VAN ZAND OF EEN ZEE VAN LEVEN?DE PASSIE VAN DE ONDERZOEKSGROEPMARIENE BIOLOGIE

MARIENE BIOLOGIE (MARBIOL)

Campus De Sterre, s8

Krijgslaan 281

9000 Gent

België

ONDERZOEKSGROEP

binnen de Vakgroep Biologie

VERANTWOORDELIJKEN

prof. Magda Vincx, prof. Ann Vanreusel en prof. Tom Moens

PERSONEEL

4 professoren, 10 postdocs, 2 assistenten,

1 wetenschappelijk medewerker, 15 doctorandi, 9 ATP

KEYWORDS

artifi cïele substraten; biodiversiteit; benthos; ecologie;

diepzee; estuaria; macrobenthos; meiobenthos; taxonomie;

voedselweb; zandbanken; zandstranden; Antarctica

URL: http://www.marinebiology.ugent.be

Tel: +32-(0)9-264 85 28

Fax: +32-(0)9-264 85 98

Email: magda.vincx@ugent.be

Profs :

Magda Vincx

Ann Vanreusel

Tom Moens

Carlo Heip

Medewerkers:

Bart Beuselinck

Ulrike Braeckman

Tania Campinas Bezerra

Clio Cnudde

Annelies De Backer

Steven Degraer (dr.)

Isolde De Grem

Véronique De Maersschalck

Tim Deprez (dr.)

Sofi e Derycke (dr.)

Guy De Smet

Marleen De Troch (dr.)

Giovanni Dos Santos

Maria Franco de Assunção (dr.)

Hendrik Gheerardyn (dr.)

Katja Guilini

Jeroen Ingels

Bea Merckx

Ellen Pape

Marijn Rabaut

Maarten Raes (dr.)

Karen Rappé

Thomas Remerie (dr.)

Julie Réveillaud

Annelien Rigaux

Danielle Schram

Lien Steenhuyse

Jan Vanaverbeke (dr.)

Carl Van Colen

Karel Van den Meersche

Saskia Van Gaever

Dirk Van Gansbeke

Annick Van Kenhove

Joke Van Tomme

Annick Verheylezoon

Jürgen Verstraeten

Annick Verween (dr.)

Wouter Willems

11

INLEIDING //// De zeebodem wordt bewoond door bodem-dieren die we zoöbenthos of kortweg benthos noemen. Deze bodemdieren hebben een vrijwel onzichtbaar’ bestaan. Bodemdieren nemen niet alleen vanwege hun grote aantallen en diversiteit een zeer belangrijke positie in, maar ook vanwege hun functie in het voed-selweb. Ze spelen een belangrijke rol o.a. als voedsel voor vissen, krabben, in de afbraak en het transport van organisch materiaal, enz. Zo zorgen ze voor een link tussen bodem en de waterkolom of het pelagisch systeem.

Het benthos leeft op en in de zeebodem en de organsimen kunnen sterk van grootte verschillen: micro-, meio-, macro-, epi- en hyperbenthos (zie verder). Door hun sterke connectie met de zeebodem en structurerende rol in het voedselweb, zijn benthische organismen potentiële bio-indicatoren voor veranderende milieuomstandigheden zoals vervuiling, klimaats- veranderingen, ...

De wetenschappers van de Gentse onderzoeks-groep Mariene Biologie bestuderen het benthos van kust, zeeën en oceanen al sinds 1970. Het onderzoek is gestart in enkele kreken in de buurt van het natuurreservaat het Zwin (Dievengat), uit-gebreid naar de Schelde Delta en de Noordzee en uiteindelijk naar mariene ecosystemen wereld-wijd (van de polen over de ondiepe kustzones van Europa en van enkele tropische gebieden zoals Kenia, Vietnam en Ecuador) naar de diepzee en andere extreme biotopen. Gezien de uitdagende logistiek die nodig is om de zeebodem te bestuderen (schepen, bodemgrijpers, ROVs (remote operated vehicles), duikboten,...) is dit enkel mogelijk in een goedfunctionerende internationale samenwerking.

HET BENTHOS BEMONSTEREN //// Het marien en estuarien benthos wordt in vijf groepen onderverdeeld op basis van hun grootte en afhanke-lijk van hun positie tenopzichte van de bodem: micro-, meio-, macro-,epi- en hyper-benthos. Enkel het microbenthos wordt door het Gentsemariene labo niet in detailbestudeerd, tenzij in relatie tot andere componenten van het benthos. Voor de studie van het benthos maakt men gebruik van bodem-monsters die afhankelijk van de grootte van de dieren en de plaats waar ze leven met ver-schillende toestellen worden bemonsterd. Voor de ondiepe kustgebieden (stranden, slikken en schorren) worden steekbuizen of corers ge-bruikt. Via SCUBA duiken kan dezelfde techniek ook gebruikt worden voor diepere bodems (met relatief fi jn sediment). Op zee maakt men gebruik van toestellen die vanop schepen worden bediend. Met bodemgrijpers (Van Veen, Reineck, Box corers, ...) kan een welbepaald volume substraat aan boord worden gebracht datdan verder wordt gewassen en getrieerd. Tevens kunnen ‘remote vehicles’, bestuurd vanop schepen, kleine hoeveel-heden sediment ophalen. Met al deze bemonsteringstuigen kan men slechts een klein deeltje van de zeebodem onderzoeken. De recente ontwikkelingen in instrumenten, uitgerust met foto- en fi lmapparatuur en met grijpers, stellen ons in staat om niet langer ‘als blinden’ de monsters van de zeebodem boven te halen. (zie verder: infrastructuur en technologie van het RCMG)

Deelgroep microbenthos meiobenthos macrobenthos epibenthos hyperbenthosGrootte (mm) 0.038 0.038-1 > 1 20-400 > 1Belangrijkste Bacteriën Aaltjes Schelpdieren Vissen Aasgarnalenvertegenwoordigers Eéncelligen Roeipootkreeftjes Borstelwormen Schaaldieren Vlokreeftjes Schaaldieren Zeesterren Larven epibenthosVoorkomen t.o.v. in in in op net bovenbodemVoornaamste steekbuis steekbuis steekbuis boomkor hyperbenthische bemonsterings- box-corer box-corer Van Veen happer kruinet sledemethodes macro-core

het benthos

staalname met macro-core

VOEDSELWEB Op de zeebodem is er weinig fotosynthese (primaire productie) daar licht niet tot de bodem reikt, met uitzondering van ondiepe kustgebieden met helder water, koraalriffen, slikken en schorren, enz. Het mariene voedselweb is daarom voor een groot deel afhankelijk van het voedsel in het water en het voedsel dat in de bodem wordt herwerkt door bacteriën en andere, meestal kleine organismen behorende tot het benthos (zoals tweekleppigen, borstelwormen, kleine kreeftachtigen, aaltjes, enz).Het voorkomen van de grotere bodemdieren, zoals zee-sterren, krabben en bodemvissen is direct ge-koppeld aan de algemene biologische rijkdom (bio-diversiteit) van de zeebodem o.a. omdat ze zich voeden met de kleinere bodemdieren.

BIOLOGISCH ONDERZOEK ////‘ONZE NOORDZEE’: EEN ECO-SYSTEEM VAN ZANDBANKEN, STRANDEN EN SLIKKEN ////De Noordzee is een kleine` zeewaarvan het Belgische deel slechts 0,5% bedraagt. In het Belgische deel van de Noordzee (BNZ) ligt een complex systeem van zand-banken die evenwijdig met de kust georiënteerd zijn. Som-mige komen bloot te liggen bij extreem laagtij. Zo zijn er 40 km uit de kust plaatsen waar de zee niet dieper dan 5,4 m is (Westhinder zand-bank). De aanwezigheid van deze zandbanken, de complexe hydrodynamiek en de grote verscheiden-heid aan type sediment, zijn uniek in de Noordzee en vormen een habitat voor specifi eke fauna.

Op de overgang van zee naar land vormen zich restanten van duinen-gordels, estuaria en zandstranden. Door de getijden hebben zandstranden heel eigen kenmerken die gradiëren van zee naar land. (Zie strandprofi el p 14).

Tal van organismen trotseren hier ruwe leefomstandigheden. Zandstranden worden momenteel beschouwd als één van de meest effectieve beschermingen tegen storm, waardoor het behoud van de stranden hoog op de politieke agenda staat. Bij laagwater kunnen we verschillende steltlopers, o.a. drieteenstrandlopers (Calidris alba) en scholeksters (Haematopus ostralegus), en meeuwen op het strand waarnemen, en vangen strandvissers met kruinetten heel wat garnalen en vissen, o.a. schol (Pleuronectes platessa). Tijdens eb voeden de steltlopers zich met het talrijk aanwezige, maar goed verscholen bodemleven, terwijl verschillende soorten vissen tijdens vloed het strand op-zwemmen om zich aan hetzelfde bodemleven tegoed te doen

VERSCHOLEN IN HET ZAND Hoe hoger in de intergetijden zone, hoe beter organismen aangepast moeten zijn aan schommelingen in water-gehalte van de bodem, zoutgehalte en temperatuur. Aangezien de strandorganismen zich voeden met or-ganisch materiaal, aangevoerd door de zee, kunnen ze zich slechts kortstondig voeden. Weinig zichtbare soorten, o.a. het kniksprietkreeftje Bathyporeia pilosa, hebben zich aangepast aan het harde klimaat van de hoge intergetijdenzone. Lager op het strand wordt een hogere soortenrijkdom waargenomen (o.m. een borstelworm, de zandzager Nephtys cirrosa). Net op de grens tussen land en zee spoelt drijvend mate-riaal, waaronder wieren aan en dit wordt door een leger van landdieren (talrijke insectensoorten be-nut: dit zijn de vloedmerkgemeenschappen.

12

het kniksprietkreeftje Bathyporeia pilosa »

de zandzager Nephtys cirrosa

vereenvoudigd schema van het mariene voedselweb

sedimenttypes van het BNZ

13

Wanneer de impact van golven op de kustlijn beperkt is, kunnen fi jne slibdeeltjes bezinken en ontstaat een slik. Op de hoogste delen van de slikken vestigen zich planten: pioniersoorten zoals zeekraal en slijkgras. Zij zorgen voor het vasthouden van slib waardoor andere plantensoorten kunnen kiemen en groeien en zo schorren ontstaan. Bij hoog-water dringt het water de schorren binnen via kreken, bij springtij komt het volledige schor onder water te staan. Slechts een beperkt aantal soorten kunnen in deze omstandigheden leven, al komen ze wel in hoge dichtheden voor bv de slijkgarnaal Corophium volutator, die U-vormige gangen bouwt in het sediment. Binnen de onderzoeksgroep Mariene Biologie wordt de invloed van de slijkgarnaal op de sedimentstabiliteit van slikken onderzocht. Dit gebeurt door in detail de bio-turbatie, dit is het ‘mixen’ van sediment en de gangen-vorming van de slijkgarnaal te bestuderen.

LEVEN IN SLIKKEN EN SCHORREN De gemeenschappen van planten en bodemdieren die voorkomen in slik en schor zijn afhankelijk van het zoutgehalte van het overstromingswater, van de frequentie en duur van de overstroming en de daaraan gekoppelde milieu-factoren (bv. voedselrijkdom, zuurstofgehalte). Deze organismen kunnen dus belangrijke bio-indicatoren zijn voor verand-erende milieuomstandigheden. Schorren vervullen ook een belangrijke kraamkamerfunctie voor vogels, vissen en schaaldieren. Daarnaast worden ze ge-bruikt in de bescherming van het land tegen overstromingen. Als gevolg van menselijke activiteit echter verdwijnen steeds meer slikken– en schorren-gebieden. Maar door hun ecologisch en structurele eigenschappen worden veelvan de vroegere schorren momenteel hersteld.

HET LEVEN BIJ HET MACROBENTHOS: ÉÉN GROTE WERF? //// Er wordt nogal wat gegraven, gewoeld en gepompt door de organismen die wij macrobenthos noemen! Deze bodemdieren zijn afhankelijk van wat er uit de waterkolom naar beneden dwarrelt, maar ook van het voedsel aanwezig in de bodem. Door woelen wordt zuurstof en vast voedsel dieper in de bodem gebracht, maar ook essentiële opgeloste voedingsstoffen en uitscheidingsproducten uitgewisseld tussen zand en water. Dat zorgt voor een aangename plek om te vertoeven. Al naargelang de manier waarop ze hun eten verzamelen en leven in de bodem, worden ze ingedeeld in “functionele groepen”. Zee-egels, schelpdieren en wormen hebben zo elk hun eigen strategie om voedsel te zoeken. Er zijn wormen die in zelfgegraven gangen leven en enkel door op en neer te bewegen voedselrijk water binnen kunnen pompen (‘gallery-diffusers’). Daarnaast gaan sommige zee-egels als een bull-dozer door het zand op zoek naar eten (‘bio-diffusers’). In de onderzoeksgroep Mariene Biologie wordt onderzoek gedaan naar de specifi eke functionele rol van macrobenthossoorten; we wil-len weten welke soorten belangrijk zijn in het ecosysteem en wat er gebeurt als deze minder talrijk zouden voorkomen of zelfs verdwijnen.

FUNCTIONELE GROEPEN Een functionele groep bestaat uit een aantal soorten die een gelijk-aardig effect hebben op bv. de specifi eke biologisch-chemische kenmerken van de bodem. In zandbodems die niet door hoge stroomsnelheden worden beïnvloed, is bioturbatie (= het om-woelen van het sediment door organismen) belangrijk. Hier lijnen we dan functionele groepen af op basis van bioturbatie-activiteit: Randomverspreiders (bio-diffusers) verplaatsen door bewegen

het sediment ad random. Ganggravers (gallery-diffusers) verversen regelmatig hetwater in hun gangenstelselsTransporteurs en inverse transporteurs (conveyors en in-verse converyors) zitten met de kop neerwaarts respectieve-lijk opwaarts in de bodem verankerd en verplaatsen het zand verticaal door hun spijsverteringsstelsel.

de slijkgarnaal Corophium volutator »

« Echinocardium cordatum graven zich in

close-up van kopstructuur Nereis spec

gang gegraven door Nereis spec »

metingen op de slikken van de ijzermonding te Nieuwpoort

14

VOEDSELWEBBEN IN DE ZEE: ROL VAN FUNCTIONELE BIO-DIVERSITEIT ////De grote biodiversiteit van organismen in de zee vraagt een goede organisatie. Hoe leven deze or-ganismen samen en hoe beïnvloeden ze elkaar? Hoe vergaren ze de noodzakelijke energie uit bepaal-de voedselbronnen? Oorspronkelijk werd gedacht dat de ene de andere opeet en alle soorten ge-linkt zijn in een eenvoudige voedselketen. Mariene organismen zijn echter gestructureerd in een com-plex voedselweb met trofi sche niveaus en onder invloed van verschillende processen (Zie fi guur inleiding).‘Bottom-up’ en ‘top-down’ controle zijn daar de belangrijkste van. Bij bottom-up worden gemeen-schappen gecontroleerd door de al dan niet beschik-baarheid van hun voedsel. Bij ‘top-down’ controleren predatoren hun prooigemeenschappen of dus “voedsel-aanbod”. Beide effecten beperken zich niet tot het vol-gende niveau in een voedselketen maar reiken verder dan we nu al kunnen inschatten. Men spreekt van een trofi sche cascade. Een voorbeeld: indien een belangrijkepredator zoals kabeljauw door overbevissing verdwijnt of sterk in aantal afneemt, worden prooien minder gegeten en groeien de prooipopulaties aan. Op hun beurt oefenen ze door hun groter aantal een sterkere druk uit op hun prooien. Dit effect kan zich trapsgewijs en alternerend voortzetten door alle niveaus van het voedselweb.Die veranderingen op elk niveau in een voedselketen kunnen verdragende gevolgen hebben; vooral indien ze sleutelsoorten treffen. Het is dus erg belangrijk dat maatregelen voor de bescherming en/of duurzame exploitatie van mariene milieus zich niet enkel baseren op gegevens over de meest in het oog springende of economisch relevante soorten, maar ook voldoende informatie inbouwen over het voedselweb.

SLEUTELSOORTEN Sleutelsoorten zijn organismen die op directe of indirecte wijze een belangrijke invloed hebben op het functioneren van het voedselweb. Een bekend voorbeeld is de zee-otter die zich voedt met grazende zee-egels. Toen de zee-otter door pels-jacht uit het ecosysteem verdween, zorgde een zee-egelplaag voor het verdwijnen van de belang-rijkste primaire voedselbron: de kelpwier. Minder bekend maar even belangrijk voor onze BNZ zijn bv. de schelpkokerworm (Lanice conchilega), de witte dunschaal (Abra alba) en de hart-egel (Echinocardium cordatum). Deze soorten veranderen in grote mate hun omgeving en worden daarom ecosysteemingenieurs genoemd. Dit verhoogt de soortenrijkdom en het voedselaanbod waardoor een complex voedselweb ontstaat.

Het ontrafelen van dit voedselweb is monnikenwerk. De onderzoek-ers van de Mariene Biologie leveren een belangrijke bijdrage door de positie van bodemdieren in dit web nader te onderzoeken. Zo worden er rondwormen (Nematoda) en roeipootkreeftjes (Copepoda) en hun voornaamste voedselbronnen (bacteriën en kiezelwiertjes) gekweekt in het labo om ze te observeren en te gebruiken in experimenten. Roei-pootkreeftjes zijn een belangrijke voedselbron voor kleine vissen en vormen zo een belangrijke energiestroom van kleine organismen naar grotere tot bij de mens. Recent werd ontdekt dat ze gebruik maken van de bacteriën die groeien op hun eigen uitwerpselen. Deze bevindingen betekenen een extra link in het complexe mariene voedselweb!

INZOOMEN OP HET VOEDSELWEB Primaire producenten of autotrofen zijn organismen die anorganisch kool-stof en nutriënten (= voedingszouten) met behulp van licht- of chemische energie kunnen vastleggen in organische verbindingen (suikers,...). Ze vormen de basis van het voedselweb. Een voorbeeld is het fytoplankton.De belangrijkste consumenten van fytoplankton zijn zoöplankton (= dier-lijk plankton), zoals roeipootkreeftjes en krill. Deze zijn op hun beurt prooi voor hogere organismen, zoals vissen, die zelf weer gegeten worden door andere vissen, zeevogels, zeezoogdieren en de mens. Bij elke transfer van een lager naar een hoger (trofi sch) niveau in een voedselweb gaan veel energie en biomassa ‘verloren’ (gemiddeld 80 à 90 %!) als dode organismen, uitwerpselen, allerhande secreties, enz.Al dit materiaal vormt echter de basis voor een tweede voedselweb, dat vaak nadrukkelijk met het eerste is verweven. Bacteriën zijn de be-langrijkste consumenten van ‘detritus’ of dood materiaal, en worden opgegeten door kleine ééncelligen (fl agellaten, ciliaten) en meer-celligen (zoals meiobenthos, bv. rondwormen). Die vallen op hun beurt ten prooi aan hogere organismen zoals macrobenthos (borstelwormen, tweekleppigen, ..), aasgarnalen en vissen, en liggen zo mee aan de basis van de productie van voor de mens eet- en oogst-bare biomassa in zeeën en oceanen.

TROPISCHE KUSTEN ANDERS BEKEKEN ///De kusten in tropische gebieden herbergen een enorme diversiteit aan organismen, zowel in het sediment als in de waterkolom. Deze diversiteit wordt mee in stand gehouden door een verscheidenheid aan ecosystemen zoals mangroves, zeegrasvelden en koraal-riffen die nauw met elkaar verbonden zijn.De afdeling Mariene Biologie verricht vooral onderzoek naar de hoge diversiteit van benthische organismen in deze eco-systemen. Het actiegebied van de Gentse onderzoekers strekt zich uit over de volledige tropische gordel: Kenia, Tanzania (Zanzibar),Ecuador, Brazilië, Mexico, Vietnam en de Filippijnen. Doo middel van gestandaardiseerde staalnametechnieken kun-nen de biodiversiteitpatronen onderzocht worden. Deze ge-bieden worden vaak voor de eerste maal ‘ontgonnen’ en meer dan 75% van de gevonden soorten, in het bijzonder van het meiobenthos, is nieuw voor de wetenschap, een ware schat-kist aan nieuwe soorten. Het beschrijven van deze nieuwe soorten is een belangrijke opdracht om deze rijke, doch vaak kwetsbare, biodiversiteit in tropische kustgebieden te kennen en te beschermen.

koraalrif aan tropische kust. octocorollia species

TAXONOMIE EN JANSEN EN JANSSEN ////Taxonomie is de wetenschap die zich bezighoudt met het localiseren, beschrijven, inde-len en benoemen van organis-men. De indeling van soorten gebeurt volgens strikte regels binnen een stamboomstruc-tuur. Ondanks een lange voor-geschiedenis is klassieke tax-onomie een uiterst dynamisch studiegebied, waarin vooral verbeterde microscopische en moleculaire technieken vernieu-wing hebben gebracht.

Het in kaart brengen en beschrijven van levende wezens gebeurt traditioneel aan de hand van morfo-logische kenmerken. Indien ver verwante soorten met elkaar vergeleken worden, zijn uiterlijke verschillen vaak zeer uitgesproken – denk bijvoorbeeld aan een paling en een goudvis –. Deze uiterlijke verschillen worden ge-ringer naarmate de soorten nauwer met elkaar ver-want zijn. Daarenboven zijn er individuen die morfologisch identiek, maar genetisch zeer verschillend zijn. Dergelijke cryptische soorten zijn zeer algemeen in nagenoeg alle dier-groepen. Omdat cryptische soorten een zeer verschillend ecologisch gedrag en belang kunnen hebben, is hun ont-dekking en karakterisering zeer belangrijk voor het begrijpen van de werking van ecosystemen. en verder voor het opstellen van doeltreffende beschermingsplannen.

Het klassieke taxonomische onderzoek binnen de afdeling Mariene Biologie richt zich vooral op Nematoda (Aaltjes of rondwormen) en Copepoda (Roeipootkreeftjes). Deze groepen kennen een hoge soortenrijkdom en aanpassingsvermogen en zijn hierdoor ideale modelorganismen in evolutie-studies.Het beschrijven van nieuwe soorten van weinig bestudeerde gebieden, zoals de tropen en de diepzee, is essentieel voor de studie van deze eco-systemen. In bodemstalen van de diepzee zijn tot 95% van de soorten roeipootkreeftjes en aaltjes nieuw. Elke nieuwe soort bevat een potentiële schat aan informatie. De lokatie geeft informatie over de verspreiding van de soort. De morfologie over de ecologische positie in het voedselweb, enz Het is verwonderlijk dat morfologisch identieke soorten teruggevonden worden op sterk verschillende dieptes en ver van elkaar verwijderde lokaties.

Het onderzoek naar cryptische diversiteit in de afdeling Mariene Biologie is momenteel geconcentreerd rond hyperbenthische aas-garnalen (Mysida), epibenthische sponzen en meiobenthische rond-wormen (Nematoda). Zeer recent hebben we aangetoond dat twee(morfologische) soorten aasgarnalen en nematoden elk eigenlijk bestaan uit twee tot maar liefst 10 verschillende cryptische soorten.

GENTSE MARIENE BIOLOGEN LEVEN VERDER IN DE NAAM VAN EEN DIER In de zoölogische naamgeving is de wetenschappelijke naam van een soort uniek en bestaande uit twee namen: het geslacht (geslachts of genus) en de soortsnaam. Meestal zijn deze Grieks of Latijn en geven ze een opvallend kenmerk van de soort aan. Namen van verdienstelijke collega-wetenschappers worden soms verwerkt in de nieuwe soortsnaam. Zo leven ver-schillende Gentse mariene onderzoekers verder in de naam van een bodemdier.

Soortsnaam Auteur Vindplaats Genoemd naar...Sabatieria coomansi Chen & Vincx, 1999 Sub-Antarctische regio Prof. August CoomansRichtersia heipi Soetaert & Vincx, 1987 Middellandse Zee Prof. Carlo HeipHypodontolaimus marleenae Muthumbi & Vincx, 1987 Keniaanse kust Dr. Marleen De TrochEchinodesmodora moensi Verschelde & Vincx, 1995 Keniaanse kust Prof. Tom MoensChromaspirina vanreuselae Verschelde & Vincx, 1996 Keniaanse kust Prof. Ann VanreuselTricoma vincxae Soetaert & Decraemer, 1989 Middellandse Zee Prof. Magda VincxSiphonolaimus smetti Chen & Vincx, 2000 The Beagle Channel Dhr. Guy De Smet

15

Spiniferaphonte ornata, een Keniaanse copepode, waarvan de soortsnaam ‘ornata’ verwijst naar het sterk geornamenteerde lichaamsoppervlak, op basis van de publicatie Gheerardyn et al. (2007).

16

OUDE DATA UIT DE KAST IN EEN NIEUW KLEEDJE? EEN VERHAAL VAN DATABANKEN EN MODELLEREN ////De tijd dat een afgewerkt onderzoek ergens onder-aan een schuiif of een muffe kelder belandde, is lang voorbij. Alle gegevens die een wetenschapper verzamelt tijdens zijn onderzoek, worden tegen-woordig samengebracht in één groot gegevens-bestand, dat uiteindelijk in een wereldwijde databank toegankelijk wordt voor de hele onderzoeksgemeen-schap. De onderzoeksgroep Mariene Biologie heeft al haar biodiversiteitsgegevens verzameld in databanken die ze in samenwerking met het Vlaams Instituut voor de Zee beheert en ter beschikking stelt van andere wetenschappers, managers en beleidsmensen. Het bi-ologisch informatiesysteem NeMys (http://nemys.ugent.be) bewees de afgelopen jaren haar meerwaarde als bio-diversiteitsdatabank door via een online inputtool de mogelijkheid te bieden soorten te documenteren aan de hand van literatuur, fi lm, identifi catie-sleutels, foto’s,... Verschillende gebrui-kers gebruiken deze tool binnen hun projecten als com-municatie-instru-ment om bevindingen over bepaalde sleutel-soorten uit te wis-selen.

Diversiteit van de nematodengemeenschap (ES(25)) van het Belgisch Continentaal Plat.

Binnen de onderzoeksgroep Mariene Biologie werd op kleinschaliger niveau een massagegevens over het benthos samengebracht in een databank (Macrodat). Deze databank integreert gegevens van de laatste dertig jaar en maakt het mogelijk niet eerder vastgestelde verbanden tussen diersoorten en hun omgeving te onderzoeken en zodoende waardevolle gebieden te identifi ceren. Zo kan op basis van deze gegevens de biodiversiteit of de aan-wezigheid van sleutelsoorten voor de Belgische kust voorspeld worden. Deze kaarten kunnen verder gebruikt worden om waardevolle gebieden af te bakenen en te beschermen.

Zeer laagLaag GemiddeldHoogZeer hoog

IN DE VOETSPOREN VAN DE POOL-REIZIGERS ////De opwarming van de aarde veroorzaakt snelle, dramatische veranderingen in het polaire klimaat. Daarom krijgt deze problematiek van de klimaatsverandering nu de nodige aan-dacht van wetenschap en media in de vorm van het Inter-nationaal Polair Jaar (IPY 2007/2008). Het recente rapport van het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2007) stelt dat het effect van klimaatveranderingen op het mariene ecosystemen aan beide polen onduidelijk blijft. Als antwoord op de vraag naar meer informatie werd aan de onderzoeksgroep Mariene Biologie van de Universiteit Gent recentelijk gestart met onderzoek naar het effect van klimaatgerelateerde veranderingen in het milieu op mariene bodemdieren, zowel in de Zuidelijke Oceaan als aan de Noordelijke ijsgrens.

Adrien de Gerlache, wetenschapper van opleiding en eerste luitenant bij de Mariene, was de man die België een plaats gaf in Antarctica’s geschiedenis. Met een driemaster, het hydrografische schip de Belgica, verliet hij op 16 augustus 1897 samen met bemanning en wetenschappers (onder wie Roald Amundsen) de Antwerpse haven richting het zuiden. Het zou de eerste wetenschappelijke expeditie worden waarbij overwinterd werd op het ongerepte continent.

Screenshots van nemys databank2

Diversiteit van de macrobenthos-gemeenschappen van het Belgisch

Continentaal Plat.

17

ARCTICA: OP DE GRENS VAN HET IJSHet Hausgartenonderzoeksgebied aan de noordelijke ijsgrens wordt door de wisselwerking tussen het ijs en de nutriëntenrijke waterstromin-gen gekenmerkt door een hoge productiviteit. Als gevolg van de opwarming trekt de ijsgrens zich steeds noordelijker terug. Hier probeert men door middel van jaarlijkse campagnes en experimenten een inzicht te krijgen in de impact van het verander-ende klimaat: (1) Wat is de rol van het meiobenthos in de werking van het ecosysteem; (2) Wat is hierbij het belang van hun soortenrijkdom; (3) Hoe gaan ze om met klimaatgerelateerde veranderingen?

HET ANTARCTISCHE LARSENGEBIED: EN TOEN WAS HET VERDWENEN...Het Antarctische schiereiland is één van de snelst op-warmende gebieden op aarde (+2.5°C in 50 jaar) De op-warming op dit schiereiland is heel duidelijk gebleken in 2002, toen in één maand tijd de ijsplaat, die de oostzijde van het Larsen B gebied bedekte, afbrokkelde en ver-dween. Deze plaat besloeg ongeveer 3250 km2 en telde 500 miljard ton ijs. Op die manier kwam echter een heel interessant, ongerept en voorheen onbereikbaar gebied vrij. Onze onderzoeksgroep was vertegenwoordigd op de Polarstern expeditie naar dit gebied tussen november 2006 en januari 2007. Op een diepte van ongeveer 300 tot 850m werden stukjes zeebodem verzameld voor later onderzoek in het lab.

IN, ONDER, OP EN DOOR HET IJSHet onderzoek van polair, marien benthos in België is niet mogelijk zonder verregaande internationale samenwerking. Hoewel België binnenkort met het Prinses Elisabeth station zichtbaar aanwezig zal zijn op het Antarctische vasteland, heeft ons land geen eigen infrastructuur om marien onder-zoek te ondersteunen. Hiervoor doen we beroep op onze samenwerking met het Alfred-Wegener-Institut für Polar und Meeres-forschung (AWI) in Bremerhaven, Duitsland. Expedities op de polaire zeeën gebeuren steeds met het Duitse onderzoeksschip Polarstern. De Antarctische kustzone en de ondiepe mariene habitats van het Antarctische schiereiland kunnen onderzocht worden vanuit het Argentijnse station Jubany, waar het AWI laboratorium Dallmann gevestigd is.

DE POLARSTERN Deze 118m lange ijsbreker vaart moeiteloos doorheen twee meter dik ijs om haar staalnamestations in de open zee te bereiken. De Polarstern is sinds 1982 zo’n 300 dagen per jaar in omvaart en biedt plaats aan een 50-tal wetenschappers en 50 bemanningsleden. De faciliteiten aan boord laten zowel geologen, biochemici, fysici als biologen toe bemonsteringen en experimenten uit te voeren. Ieder op zich dragen die wetenschappers hun steentje bij om tot een ge-ïntegreerd beeld te komen van wat zich afspeelt in het ijs, de water-kolom en de oceaanbodem van zowel de noordelijke als de zuidelijke polaire regio’s.

DIEPZEE – ONBEKEND, NIET ONBEMIND ////De diepzee bedekt ongeveer 60% van de aardoppervlakte en vormt zo de grootste leefomgeving op deze planeet. Ze wordt bewoond door een verscheidenheid aan organismen die aangepast zijn aan duisternis, extreme omgevingsvariabelen en een druk tot 1000 maal hoger dan op het land. Miniaturisatie en gigantisme zijn voorbeelden van aanpassingen aan een laag of plaatselijk soms heel hoog voedselaanbod. Andere soorten ontwikkelen een vreemde lichaamsbouw, zoals enorme kaken, lange terugstaande tanden en grote, uitrekbare magen. Omwille van de ontoegankelijkheid van de diepzee en de problemen bij observatie en bemonstering, blijft deze fascinerende onderwaterwereld relatief onontgonnen terrein. De vrij recente ontwikkeling van hoogtechnologische staalname- en observatie-apparatuur, het inzetten van grote onderzoeksschepen en onderwater-robots, maar vooral de bewustwording dat de diepzee een erg belan-grijke rol speelt op deze planeet en dus de groeiende media-aandacht zorgen ervoor dat de geheimen van de diepzee langzaam maar zeker ontrafeld worden.

Het grootste deel van de diepzee wordt ingenomen door abyssale vlakte, een uitgestrekt gebied dat op het eerste zicht weinig variatie vertoont, maar in werkelijkheid een ongeziene diversiteit aan levens-vormen herbergt. Rond 1970 ontdekten wetenschappers scheuren in de aardkorst, (thv. de Mid-oceanische ruggen) waaruit warm, aangerijkt water stroomde waarrond dense populaties van wel-doorvoede schelpdieren en wormen leefden: een ware voedseloa-se. Geen saaie en onveran-derlijke diepzee dus!

De meeste diepzeeorganismen zijn afhankelijk van voedsel (fyto-plankton) gevormd in de bovenste water lagen. In tektonsich actieve gebieden zoals de mid-oceanische ruggen of daar waar er gassen door de zeebodem sijpelen kunnen dieren aangewezen zijn op andere energiebronnen dan deze gebaseerd op fotosynthese. In hydrothermale bronnen vormen chemosynthetische zwavel-bacteriën, die soms zelfs als endosymbionten in het weef-sel voorkomen, zo de basis van het voedsel web. Kolossale koker- en palmwormen van een meter lang met bloedrode tentakelachtige borstels, enorme tweekleppigen, stapels mosselen, talloze krabben, garnalen en zeeanemonen bewonen deze aanvankelijk toxische milieu’s.

organismen uit de diepzee »

De randen van het continentaal plat zijn geken-merkt door een grote diversiteit aan diepzee-habitats waaronder zachte sedimenten van de contientale hellingen, canyons, koudwater koralen en koude methaanbronnen. Recent gaat er veel aandacht naar submariene canyons: diepe, lange scheuren in de aardkorst die een erg verstoorde en ruwe omgeving creëren. Deze “diepzeevallen” ver-voeren grote hoeveelheden sediment en voedings-stoffen van ondiepe wateren naar de abyssale vlaktes en maken zo – als een erg verstoord en voedselrijk habitat – een belangrijk deel uit van de complexe diepzee. Hier en daar op de diepzeebodem liggen karkassen van walvisach-tigen die een heel apart eco-systeem creëren. Deze nieuwe en tijdelijke biotopen worden bezocht door een grote verscheidenheid aan organismen die zich voeden of vasthechten aan de botten. Deze tijdelijke verschijningen zijn mogelijk belang-rijke ‘stepping stones’ die de verspreiding van soorten bevorderen .

In het kader van een multidisciplinair Europees onder-zoeksprogramma wordt door de Mariene Biologie van Universiteit Gent ondermeer onderzoek gedaan naar het belang van meiobenthos in diepzeesedimenten langs de Europese continentale rand. Hierbij wordt vooral aan-dacht besteed aan (1) de positie en het belang van het meiobenthos in de voedselketen en de invloed op andere benthoscomponenten; (2) het begrijpen van diversiteit en welke omgevingscomponenten verantwoordelijk zijn voor die diversiteit en (3) het achterhalen hoe specifi eke aanpassingen een oplossing kunnen bieden aan het leven in unieke levens-omstandigheden, zoals de extreme stromingen in canyons, de harde substraten van koudwaterkoralen en de sulfi derijke sedimenten van cold seeps.Ook wordt populatiegenetisch onderzoek gedaan bij sponzen geassocieerd met koudwaterkoralen.

MENS EN ZEE //// MENS EN ZEE: EEN MOEILIJK HUWELIJK //// De mens maakt gebruik van strand en zee door recreatie, visserij, enz. Ook de unieke mogelijkheden die de zee biedt maken heel wat activiteiten mogelijk zoals energieproductie met windmolens en transport van goed-eren over zee. De zeevisserij en scheepvaart behoren tot de oudste actviteiten, terwijl recenter o.a. ook zandwinning, strandopspuitingen, de aanleg van pijpleidingen en militaire oefeningen op zee worden uitge-bouwd. Het mag duidelijk zijn dat wanneer elk van deze activiteiten ruimtelijk van elkaar gescheiden zouden doorgaan, het BNZ driemaal groter zou moeten zijn. Gelukkig kunnen verschillende activiteiten binnen één en hetzelfde gebied gecombineerd worden, zodat de beschikbare ruimte maximaal wordt benut. Het toenemende gebruik van de zee leidt soms tot vernieling van habitat en biologische diversiteit door o.a. visserijdruk, introductie van niet-inheemse soorten, dumping,.. Het bestuderen van deze menselijke invloeden is een belangrijke taak van de onderzoeksgroep Mariene Biologie. Resultaten uit het onder-zoek kunnen verder gebruikt worden in het opstellen van advies en zo opgenomen worden in managmentpraktijken.Om de zeeën en oceanen (door sommigen ook wel beschouwd als de laatste wildernis) te beschermen, worden zo overal ter wereld ‘natuurgebieden op zee’ aangeduid.

EEN METER ZAND OP JE KOP //// Om de kust tegen stormen te beschermen zorgt de overheid regel-matig voor de aanvulling van geërodeerde stranden met zand. Men veronderstelt dat strandophoging of ‘strandsuppletie’ minder ernstige ecologische veranderingen veroorzaakt dan het bouwen van harde kustverdedigingsstructuren zoals dijken en golfbrekers. Toch werden reeds schadelijke effecten waargenomen op de bodemorganismen van het strand, een belangrijke voedselbron voor vogels die zich daar voeden. Reeds verschillende ‘strandsuppleties’ langs de Belgische kust zijn gepland voor de komende jaren. Het is dus belangrijk het ecologische effect hiervan te kennen.

Voor strandophogingen wordt zand aangevoerd die een andere structuur en korrelgrootte heeft dan wat op het ‘oor-spronkelijke’ strand aanwezig is. De effecten van deze veran-deringen van het zand op het benthos werd experimenteel onderzocht. Dit onderzoek gaf advies aan de overheid over o.a. de timing en herkomst van het te gebruiken zand voor toekomstige en biologisch verantwoorde strandophopingen langs onze kust.

18

experimentopstelling: preferentie

van korrelgrootte bij bodemorganismen

zandstrandprofi el (Speybroeck, J. (2007). Ecologie van macrobenthos als een basis voor een

ecologische bijsturing van strandsuppleties. PhD Thesis. Universiteit Gent. Vakgroep Biologie,

sectie Mariene Biologie: Gent, Belgium. 189 pp)

19

DE ZEEBODEM: MATERIAAL VOOR ONZE GEBOUWEN //// Zand is een belangrijke grondstof voor de bouw-industrie. Zandwinning gebeurt op zee en kan nadelig zijn voor de bodemgemeenschappen in het ontginningsgebied.Het herhaaldelijk ontginnen van zand in eenzelfde gebied kan de morfologie van die regio veranderen en de samenstelling van het zand wijzigen zoals op de Kwintebank gebeurde.

Bij nematodengemeenschappen- dit zijn de dominante meer-cellige organismen die in de bodem leven-, werd een onsta-biele gemeenschap aangetroffen waaruit grotere soorten ver-dwenen. Na het stopzetten van de ontginning werd een meer stabiele gemeenschap gevormd waar grotere soorten weer verschenen. Van een volledig herstel kon niet direct gesproken worden. Dit onderzoek werd gebruikt om adviezen op te stellen voor een duurzaam beheer van de Noordzee. Zo werden rotatie-principes ingevoerd voor activiteiten op zee en de intensiteit en locatie van ontginning werden bijgestuurd.

DE ZEE: ONS (CHEMISCH) AFVALVAT? ////De zee is een verzamelplaats voor afval door o.a. het dumpen van chemische stoffen. Ook indirect komen er via de monding van de rivieren, de rioolafvoer, de atmosfeer, de scheepvaart, verschil-lende vervuilende stoffen in het zeewater terecht zoals PCB’s, nutriënten, zware metalen, olie, antibiotica en hormonen. Deze stof-fen stapelen zich op in het sediment, de waterkolom maar ook in de organismen. Dit kan nadelige effecten veroorzaken op verschillende niveaus van het voedselweb.Het Labo voor Mariene Biologie onderzoekt wat de impact van deze vervuilende stoffen is op de groei, morfologie, populatiegenetische diversiteit… van onder andere de mossel, oester, aasgarnaal en nematoden. Er wordt ook nagegaan of verontreiniging een impact heeft op de soorten-samenstelling en de diversiteit van het benthos. De biologische resultaten worden gekoppeld aan chemische analyses van weefsel, water en sediment, zodat een globaal beeld gevormd wordt van de impact van vervuilende stoffen op kustecosystemen.

MET DE WIND OP KOP… ////Dertig kilometer voor onze kust op de Thorntonbank worden 60 wind-turbines ingepland. Uit de ervaringen van andere landen weten we dat het inplanten van windmolens op zee gevolgen heeft voor het lokale eco-systeem. Harde structuren in een zandbanksysteem veranderen het habitat waardoor nieuwe soorten zich hier vestigen (vooral dan vastgehechte organismen). Op hun beurt trekken deze nieuwelingen andere soorten aan of verdringen ze. De uiteindelijke soortensamen-stelling in deze artifi ciële gebieden blijkt zeer variabel en is afhankelijk van het type harde substraat, de omgeving en het seizoen waarin het materiaal werd afgezet.. Vaak wordt gesteld dat dergelijke harde substraten de bio-diversiteit verhogen, maar dit blijkt niet altijd het geval. Het is hoe dan ook onduidelijk wat precies de gevolgen van het ontstaan van nieuwe soortengemeenschappen op specifi eke plaatsen zijn. In de onderzoeksgroep Mariene Biologie wordt onder zocht wat de impact is van inplanting van harde structuren op de naburige mariene bodemdieren; specifi ek gericht op de gewijzigde predator-prooi inter-acties en de fysische veranderingen. Het relatief belang van deze impact wordt opgevolgd en afgewogen tegen de voordelen van de productie van ‘schone energie’. Europa heeft zich ertoe verbonden de normen te halen van het Kyoto protocol (het bekende protocol van de klimaatsconventie van de Verenigde Naties, dat een globale CO2-reductie nastreeft). In dit kader heeft België zich ertoe verbonden om o.m. 6% van de elektriciteitsproductie te halen uit hernieuwbare energiebron-nen. In veel landen maakt energieproductie met windmolens een grote opgang. Op zee is er bijna altijd een relatief constante wind. Anderzijds moet de elektriciteit tot op het land gebracht worden en komen de ondiepe kustwateren dus het best in aan-merking voor het installeren van windmolenparken. Landen zoals Denemarken bouwden intussen al een jarenlange ervaring op.

side scan sonar opname van Kwintebank

« kooiexperiment met mossels en oesters in de haven van Oostende en Zeebrugge

windmolenpark (foto: Jos Beurkens)

20

ALLOCHTONEN: WIE ZIJN ZE, WAAR KOMEN ZE VANDAAN EN WAT DRIJFT HEN? ////Het tempo waaraan nieuwe soorten zich vestigen in de Noordzee is sedert 1990 verdrievoudigd t.o.v. de periode 1970-1990. Sommigen weten zich succesvol te vestigen in hun nieuw versprei-dingsgebied of kunnen zich explosief vermeer-deren. Deze niet-inheemse soorten kunnen echter verstrekkende gevolgen hebben op ecologisch en economisch vlak. Zo wordt de gewone pok (Semi-balanus balanoides) bedreigd door het succes van de Nieuw-Zeelandse pok (Elminius modestus).

De introductie van de uit Amerika afkomstige brak-waterschelpdieren Mytilopsis leucophaeata en Rangia cuneata brengt economische schade met zich mee. Ze zijn een plaag in industriële koelwatersystemen langs de Schelde, waar warmtewisselaars en leidingen volledig overwoekerd worden en verstoppen. In de zoektocht naar een alternatief voor het gebruik van biocides werd de hulp van de Afdeling Mariene Biologie ingeroepen. Met laboratoriumexperimenten werden de tolerantiegrenzen van de mosselen en hun larven voor temperatuur, zout-gehalte en voedsel ontrafeld en een tijd- en kostenbe-sparend ‘early-warning system’ ingericht. Door kennis van de levensgeschiedenis van de mosselen, kent men de meest geschikte tijdstippen om de mosselen te doden en kan er gewerkt worden met veel beperktere hoeveelheden biocides.

NIET-INHEEMSE SOORTEN Niet-inheemse soorten zijn organismen die door toedoen van de mens of door natuurlijke gebeurtenissen buiten hun oorspronkelijk areaal terechtkomen. Nieuwe zeedieren en -planten komen hier veelal terecht als verstekeling op de romp of in de ballastwatertanks van schepen of door de aquacul-tuur. Met name in havens en op kunstmatige substraten kunnen niet-inheemse soorten tot 20% uitmaken van de totale biodiver-siteit. Enkele voorbeelden: japanse oester Crassostrea gigas, japans bessenwier Sargassum muticum, chinese wolhandkrab Eriocheir sinensis, amerikaanse zwaardschede Ensis directus.

TIEN KLEINE VISJES… DIE WILDEN NAAR DE ZEE //// Net als in andere zeeën over de hele wereld, is er in de Noordzee een ernstig overbevissingsprobleem. De Belgische vangsten maken 1% uit van de totale visvangst in de Noordzee.Door de visserijdruk zijn de populaties van de grote predatoren zoals haaien en roggen ingestort of zelfs verdwenen waardoor de gehele ‘visproductie’ nu herleid is tot een fractie van wat die ooit was. Het verdwijnen en zeldzaam worden van deze toppredatoren heeft zijn effect op alle lagen van het ecosysteem: de zogeheten ‘trofische cascades’ (zie: het voedselweb).

Bovendien wordt het bodemleven van de Noordzee grondig verstoord door het gebruik van visserijtuigen. Een boomkor woelt de zee-bodem tot een diepte van meer dan 10 cm om. Het is precies in deze bovenste lagen dat de hoogste aantallen en soorten organismen leven die dus mee omgewoeld worden. Verscheidene, vooral kleinere, soorten kunnen zich daarna opnieuw in de bodem ingraven, maar vele andere worden zodanig beschadigd dat ze het niet overleven. De overlevingskansen verschillen sterk van soort tot soort. Tweekleppigen (Bivalvia) hebben met hun harde schelpen een grotere kans onbeschadigd uit het net te komen dan de zeeklit Echinocardium cordatum) met een broos skelet, of een borstel-worm (Polychaeta) zonder harde lichaamsdelen. Als je weet dat iedere vierkante meter bodem van de Noordzee gemiddeld éénmaal per jaar, aan de Belgische kustzone zelfs méér dan tienmaal per jaar, door boomkorren wordt omgewoeld, is het duidelijk dat de invloed van boomkorvisserij op de benthische gemeenschappen enorm is.

boomkor met kettingen om bodemvissen op te schrikken

boomkorvisser

Lanice conchilega rif

Om de impact van de boomkorvisserij op het bodem-leven vast te stellen, gaan wetenschappers van de Mariene Biologie zelf de zee op met een boom-kor. Ze nemen voor het vissen, meteen erna en op geregelde tijdstippen bodemmonsters om te bepalen wat met ecologisch belangrijke bodem-dieren, zoals de rifvormende schelpkokerworm Lanice conchilega, gebeurt. Verder bekijken ze of de voedselbeschikbaarheid voor de vissen plaatselijk afneemt. Ook via labo-experimenten werd aange-toond dat een belangrijk effect van verstoring merk-baar is op de biodiversiteit in deze Lanice riffen.

VISSERIJTECHNIEKEN In zandige bodems worden vooral technieken gebruikt om bodemvis te vangen (tong, kabeljauw, rog, …). Hiervoor gebruikt de visser actieve technieken zoals de boomkor, span- of bordervisserij. Kettingen worden over de grond gesleept om bodemvissen op te schrikken. Hierbij worden heel wat bodembewonende dieren ver-nietigd en komt de ecosysteemfunctie van sleutelsoorten in het gedrang (bv. schelpkokerworm). Bij passieve technieken plaatst men de netten op de bodem en wacht men tot de vis erin zwemt (bv. warrelnetten). Deze techniek vernietigt de bodem niet en is energiezuiniger. Nadeel hierbij is wel dat zeezoogdieren erin kunnen verstrikken en verdrinken.

BELGISCHE VISSERIJ Een van de grootste bedreigingen voor het zeeleven is over-bevissing. De helft van de commercieel beviste soorten zit aan zijn maximaal mogelijke vangstdraagvlak, 15% van onze vissoorten is overbevist en 7% is reeds verdwenen.Belgische vissers zijn via Europa gebonden aan jaarlijkse quota, en ook de vloot en het aantal ‘visdagen’ wordt beperkt via de Europese regelgeving. De quota zijn gebaseerd op weten-schappelijke data, maar Europa laat toe dat er meer wordt gevist dan wat het ecosysteem volgens wetenschappers duur-zaam aankan. In het kader van natuurbescherming hebben verschillende Europese landen gebieden afgebakend waarin niet gevist mag worden. Voor België is dit nog niet het geval

De typische Belgische visserij omvat boomkorvisserij en garnaalvisserij. De boomkorvloot richt zich voornamelijk op tong en schol, maar heeft ook belangrijke bijvangsten van kabeljauw, rog en bot. In de Zuidelijke Bocht zijn ook een aantal schepen actief in de bordenvisserij en de warrelnetvisserij. Doelsoorten zijn respectievelijk tong en schol en tong, zeebaars of kabel-jauw, al naargelang het seizoen.

boomkorschema: Met een metalen dwarsbuis wordt

het net uiteen gehouden. Bron:Ecomare

NATUURGEBIEDEN OP ZEE, STRAND, SLIK EN SCHOR Omwille van de dynamiek van zeeën en oceanen en van veel van hun be-woners wil men een netwerk van gebieden uitbouwen waar organismen niet verstoord of geëxploiteerd worden. Men streeft hierbij naar een be-scherming van 20 à 30% van de totale oppervlakte van zeeën en oceanen. Onder invloed van Europese regelgeving heeft België drie mariene gebieden afgebakend specifi ek ter bescherming van zeldzame zeevogels en twee om habitats te beschermen. Deze laatste gebieden zijn belang-rijk door hun aandeel bodembewoners die als voedsel kunnen dienen voor vogels en vissen. In deze beschermde zones zijn voorlopig nog steeds heel wat menselijke activiteiten toegelaten zoals de boomkor-visserij. Volgens de defi nitie zijn ook strand- en estuariene reservaten MBGs. In dat kader hebben we drie Vlaamse natuurreservaten: een strandreservaat in Heist, het Zwin in Knokke en de IJzermonding in Nieuwpoort.

De snelle achteruitgang en steeds hogere druk van de mens op de mariene ecosystemen, maakt de nood aan MBGs alleen groter. De onderzoeksgroep Mariene Bio-logie voert onderzoek uit naar wat MBGs in het BNZ en de aangrenzende intergetijdengebieden kunnen betekenen. Hiermee willen ze de impact van verstoringen en herstel in het mariene milieu inschatten en natuurontwikkelingsprojecten evalueren en interpreteren. In de slikken en schorren van de IJzermonding en van de Wester-schelde (bv. de Paulinaschor) wordt zo onderzocht hoe het herstel van mariene bodemdiergemeenschappen na verstoring verloopt en wat de mechanismen en drijvende factoren van dit herstel-proces zijn, zoals ver-anderende milieufactoren, competitie voor plaats en voedsel.

Spanvisserij: Door ver uit elkaar te varen, wordt het

net open gehouden Bron: Ecomare

Bordervisserij:Met twee vleugels of scheerborden

wordt het net open gehouden. Bron: Ecomare

21

bodemorganismen in ontbinding na defaunatie

staalname op de Paulinaschor van de Westerschelde

De gegevens van benthosgemeenschappen die het Marien labo reeds verzameld heeft, worden gebruikt om de ‘kwaliteit’ of zelfs de ‘waarde’ van een gebied in te schatten. Zo kunnen biologische waarderingskaarten opgesteld worden die gebruikt kunnen worden als instrument o.m. om mariene reservaten af te bakenen.

Verder wordt aan de hand van de gegevens over de verspreiding van een soort en de karakteris-tieken van zijn habitat voorspeld waar een soort in de Noordzee voorkomt: een habitatmodel. Daarvoor wordt hun relatie wiskundig beschreven en met een computerprogramma gesimuleerd. Op basis van deze habitatmodellen worden voor ver-schillende organismen gebiedsdekkende kaarten van het BNZ gemaakt. Deze kunnen gebruikt worden voor beleidsbeslissingen omtrent ruimtelijke planning en gebruik van het BNZ.

MARIEN BESCHERMD GEBIED Een marien beschermd gebied (MBG) wordt gedefi nieerd als “een gebied op het strand (in intergetijdengebied) of onder water, dat samen met de waterkolom en de geasso-cieerde fl ora, fauna, historische en culturele elementen, geheel of gedeeltelijk beschermd wordt d.m.v. wetten of andere effectieve middelen”. In sommige gevallen worden alle menselijke activiteiten uit het gebied gebannen om de natuur volledig zijn gang te laten gaan. Het idee van MBGs is de laatste tien jaar erg populair geworden en overal ter wereld worden gebieden afgebakend. Sommige MBGs worden specifi ek aangelegd om de biodiversiteit te ver-hogen, andere vooral om tanende vispopulaties nieuwe kansen te bieden.

STUDEREN AAN DE UGENT: MARIENE BIOLOGIE IN HET ONDERWIJS //// Mariene Biologie kan je in de Universiteit Gent volgen in twee zeer sterke Masteropleidingen: namelijk de Master of Science in Mariene en Lacustriene Wetenschappen (MARELAC) en de ERASMUS MUNDUS Master of Science in Marine Biodiversity and Conservation (EMBC). Bijna elke Bachelor of Science in de Wetenschappen en Toegepaste Biologische Wetenschappen kan zich voor deze masteropleidingen inschrijven.

Het MARELAC programma is een interdisciplinair programma dat zowel de biologie, chemie, fysica, geologie, socioeconomie, edm... van oceanen, zeeën en diepe meren uitdiept. De theoretische lessen worden aangevuld met praktijk in het veld en op zee: er zijn verschil-lende meerdaagse excursies (met o.m. RV Belgica en Zeeleeuw); verschillende mariene onderwerpen kunnen ook in samenwerking met buitenlandse laboratoria (Ecuador, Filippijnen, Kenia, ...) uit-gevoerd worden (http://www. marelac.ugent.be). Het ERASMUS MUNDUS M.Sc. in Marine Biodiversity and Conservation is een Europese opleiding die doorgaat in zes Europese universiteiten waarbij de student, tijdens de duur van de tweejarige opleiding, in minstens twee van deze instellingen moet gaan studeren. Deze opleiding heeft een ecologische, bio-diversiteits-invalshoek mat natuurbehoud en natuurbeheer als fi naliteit (http://embc.marbef.org).

Naast deze twee marien georienteerde masters bieden de Master-opleidingen BIOLOGIE en GEOLOGIE tevens mogelijkheden tot specialisatie in de Mariene Wetenschappen (door o.m. keuze van de Masterthesis en enkele major-vakken in de respectie-velijke richtingen).

In de laatste vijf jaar hebben 40 Biologie studenten en 50 Marelac studenten een Master thesis gemaakt in de onderzoeksgroep Mariene Biologie (http://www.marinebiology.ugent.be).

22

biologisch waarderingskaart van het BNZ (BWZEE)* stage te Wimereux

23

MARIENE BIOLOGIE EN ONTWIKKELINGS-SAMENWERKING ////Door de toenemende economische ontwikkeling en de hoge bevolkings-concentratie in de kust-gebieden van Azie, Afrika en Zuid-Amerika is de druk op mariene en estuariene ecosystemen sterk toegenomen. Hierdoor is er een belangrijke vraag ontstaan naar marien onderzoek in heel wat ont-wikkelingslanden. Via de Vlaamse interuniversitaire raad (VLIR-UOS) worden projecten gefi nancierd in ondermeer Ecuador, Vietnam en Kenia die als be-langrijkste doelstelling hebben om aan de hand van gerichte opleidingen en samenwerking met Vlaamse onderzoeksgroepen, gespecialiseerde regionale onder-zoekscentra uit te bouwen. Deze centra kunnen dan aan de hand van specifi ek onderzoek, inzicht verwerven in fundamentele ecologische processen belangrijk voor de regio en bijdragen tot een duurzame ontwikkeling van kustgebieden.Eén van de belangrijkste socio-economische ontwikke-lingen van de laatste decennia in Ecuador en Vietnam is het gebruik van aquacultuur voor het kweken van mariene of brakwater consumptiesoorten zoals garnalen. Echter de intensieve toepassing van aquacultuur geeft aanleiding tot een zware druk op het marien ecosysteem dat zich rechtstreeks of onrechtstreeks vertaalt in een verminderde aquacultuurproductie, en zo een bedreiging vormt voor de duurzame ontwikkeling. Het overmatig gebruik van voedings-stoffen en het kappen van mangrovebomen ter uitbreiding van aquacultuurvijvers zijn slechts enkele voorbeelden van dergelijke activiteiten met zware gevolgen voor het milieu en de natuurlijke habitats. Mangroves zijn wouden die letterlijk ‘met hun voeten (of wortels in dit geval)’ in het water staan tijdens hoog water. Het krekensysteem dat zich vormt tussen de vegetatie is een belangrijke voedings- en schuilplaats voor onder-meer de garnalen die als aquacultuurproduct gebruikt worden. Door de ontbossing van deze mangroves wordt het natuur-lijke recruteringsgebied vernietigd, maar verdwijnt ook een habitat dat gekenmerkt wordt door een hoge biodiversiteit aan planten en dieren, en een natuurlijke beschutting verleent tegen kusterosie.Doordat jonge studenten uit deze landen worden opgeleid als onderzoeker via Masteropleidingen (eveneens gefi nancierd door VLIR-UOS), en lokale laboratoria met de noodzakelijke infra-structuur worden uitgebreid, kunnen ook heel wat onderzoeks-projecten in het Zuiden worden opgestart al dan niet in het kader van een doctoraatswerk. Doctoraatstudenten blijven meestal in hun land werken maar krijgen de gelegenheid om enkele maanden per jaar aan de Universiteit van Gent te werken. Zo ontstaat er een sterke interactie met de Vlaamse promotor en de medewerkers van de Vlaamse onderzoeksgroep. Op deze manier wordt binnen deze ontwikkelingssamenwerkingsprojecten in het Zuiden de nodige capaciteit opgebouwd zowel in termen van ‘mankracht’ als onderzoeks-faciliteiten. Het verstevigt tevens de interactie met onderzoeksgroepen in het Noorden en het laat ons toe inzicht te verwerven in mariene processen overal te wereld.

bezoek Rector P. Van Cauwenberge in ESPOL (Ecuador) - 2007