Open WL Archief (OWA)

Het belang van het begrijpen en waarderen van biodiversiteit en de gezondheid van ecosystemen wordt alsmaar belangrijker. Wereldwijde antropogene veranderingen, nieuwe economische activiteiten en toegenomen maritieme mobiliteit kunnen een grote impact hebben op de biodiversiteit. Bijgevolg wordt de evaluatie van de impact van economische activiteiten op de biodiversiteit en ecosystemen steeds meer erkend door de bedrijfswereld. Daarom biedt het gebruik van environmental DNA (eDNA) waardevolle informatie over spatio-temporele patronen van de verspreiding van soorten en wint het aan populariteit vanwege de niet-invasieve methode, kosteneffectiviteit en schaalbaarheid. eDNA-onderzoeken worden steeds vaker gebruikt in aquatische ecosystemen voor beleids- en beheersbeslissingen. Toch blijven er beperkingen en uitdagingen, met name in complexe mariene omgevingen zoals de Noordzee. eDNA-technieken zijn indirecte waarnemingsmethoden en kunnen tekortschieten door mogelijke vals-positieve of vals-negatieve waarnemingen van soorten. Dergelijke onzekerheden kunnen leiden tot onjuiste beheer- en beleidsbeslissingen die economische activiteiten negatief beïnvloeden (vertragen of uitschakelen). Dit vermindert vervolgens het vertrouwen van belanghebbenden in het toepassen van eDNA-gebaseerde technieken en leidt ertoe dat traditionele methoden een vereiste blijven voor veel potentiële toepassingen. 
Het eDNA-OPTIMA-project richt zich op de huidige uitdagingen bij het monitoren van biodiversiteit op basis van eDNA door de fundamentele problemen die leiden tot vals-positieve en vals-negatieve detecties van soorten te verminderen. Het is specifiek gericht op het aanpakken en beter karakteriseren van belangrijke processen van transport, resuspensie en degradatie die van invloed zijn op de verspreiding, detectie en persistentie van eDNA in een staal. Om dit te doen, onderzoeken we eerst de onderliggende mechanismen door het combineren van experimenten en observaties in-situ in de Noordzee en in het laboratorium. Om potentiële vals-positieve waarnemingen van allochtoon eDNA te identificeren, zullen we bepalen hoe ver eDNA wordt getransporteerd door stromingen. Hiervoor zullen in-situ experimenten worden uitgevoerd met kunstmatig ingebrachte eDNA-bronnen, zoals kooien met oesters, om transportafstanden te kwantificeren. Het project zal gebruikmaken van bio-informatica en hydrodynamische modellering om de mogelijkheden van eDNA-monitoring verder te verfijnen. Door methoden te ontwikkelen om de patronen van eDNA-fragmentatie te analyseren, kunnen we de degradatie van eDNA schatten en afleiden hoe lang het in het milieu heeft doorgebracht en de afstand die het in die tijd mogelijk heeft afgelegd. Uiteindelijk streven we naar een uitgebreid model dat eDNA-verspreidings trajecten en -oorsprong voorspelt op basis van afbraaksnelheid en hydrodynamische modellen. 
Een belangrijke doelstelling van het project is het opstellen van robuuste protocollen voor eDNA-verzameling en data-interpretatie. Hierbij richten we ons op het minimaliseren van het risico op vals-positieve en vals-negatieve resultaten door het diepgaand evalueren van staalname technieken en strategieën voor het nemen van replicaten om contaminatie te beperken. Bovendien wil het project protocollen voor eDNA-monitoring optimaliseren, specifiek voor macrobenthos gemeenschappen in de Noordzee. Daar is macrobenthos een belangrijk onderdeel van de mariene biodiversiteit dat tot nu toe zeer moeilijk te beoordelen is met behulp van eDNA. Een cruciaal aspect is het vergelijken van eDNA verkregen uit de waterkolom en het sediment om de meest efficiënte methode voor soortdetectie te bepalen. Tegelijkertijd evalueren we het potentiële effect van eDNA-resuspensie uit het sediment dat kan leiden tot vals-positieve detecties. Uiteindelijk zal deze inspanning uitmonden in de ontwikkeling van uitgebreide richtlijnen voor betrouwbare eDNA staalname en rapportage. 
Omdat de huidige eDNA-staalname methoden op zee vaak nog arbeidsintensief zijn, zullen door eDNA-Optima technologieën worden ontwikkeld en procedures worden getest om eDNA-stalen te verzamelen met geautomatiseerde staalname apparatuur op vaste bodem frames en onbemande oppervlakte vaartuigen. Automatisering van eDNA-staalname is veelbelovend (vooral voor bedrijven in de blauwe economie), maar vereist het vaststellen en testen van best practices om de noodzakelijke kwaliteitsnormen te waarborgen. Deze vooruitgang zal de weg vrijmaken voor het gebruik van eDNA als een betrouwbare en efficiënte manier voor het monitoren van de biodiversiteit en de gezondheid van ecosystemen in de Noordzee en andere mariene milieus.