Het kwantitatieve belang van het Schelde-estuarium voor mariene vispopulaties: een analyse voor de grondelsoort Pomatoschistus minutus aan de hand van geochemische merkers
Engelstalige titel: The quantitative importance of the Scheldt estuary for marine fish populations: an analysis for the goby species Pomatoschistus minutus using geochemical markers Identifier financieringsorganisatie: 23552+21552 (Other contract id) Periode: Januari 2003 tot Februari 2008 Status: Afgelopen
Vlaamse overheid; Beleidsdomein Economie, Wetenschap en Innovatie; Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie (IWT), meer, financier
Abstract
Levende organimsen migreren tijdens hun leven tussen verschillende habitaten. Migraties tussen kraam-en kinderkamergebieden en overwinteringsgebieden vormen een goede strategie om de levensverwachting te verhogen. Bekende voorbeelden zijn trekvogels maar ook vissen verwisselen regelmatig van habitat tijdens hun levenscyclus. Mariene soorten zoals haring, grondel, schol en kabeljauw paaien in de diepere zones van de zee (paaigebieden). Tussen de lokale populaties (populaties die paaien op verschillende plaatsen) treden migraties en bijgevolg, uitwisseling van genetische informatie op. Deze verzameling van lokale populaties wordt ook omschreven als een metapopulatie. Na het paaien op de verschillende paaigronden drijven de eieren en de larven onder invloed van zeestromingen naar de ondiepe kustzones (de kinderkamer-gebieden) waar ze opgroeien. Een deel van deze juveniele vissen migreert echter naar estuaria, de brakke overgangszones tussen zoet landwater en zout zeewater. Vermoedelijk migreren deze jongen naar de estuaria na het maken van een compromis: de verhoogde fysiologische stress in een estuarium in vergelijking met de zee is nefast voor de groei, maar jonge vissen vinden in estuaria meer voedsel en minder predatoren. In dit voorstel wordt de functionele rol die estuaria vervullen voor jonge vissen uitgediept. Waarom zijn estuaria zo belangrijk voor mariene vissen tijdens de eerste maanden van hun levenscyclus? Wat is de impact van het korte estuariene verblijf op de metapopulatie-structuur van een soort. Daarom gaan we na in welke proportie een populatie van zandgrondels (Pomatoschistus minutus) bestaat uit individuen die enkele maanden tijdens hun leven in het brakke Schelde-estuarium door hebben gebracht en uit individuen die permanent in de ondiepe kustzones van het Belgisch Continentaal Plat hebben verbleven. Dit vertaalt zich concreet in twee wetenschappelijke vraagstellingen: (1) hoe is de (genetische) structuur van een metapopulatie van grondels opgebouwd en, (2) wat is de omvang van de migraties tussen de kustzone en het estuarium. Het antwoord op deze vragen wordt aangebracht via een multidisciplinaire aanpak. Stalen van grondels worden genomen op de paaigronden en kinderkamers langsheen de Belgische kust en langsheen een estuariene gradient van zoet naar zout in het Schelde estuarium.
De metapopulatiestructuur van grondels wordt bestudeerd aan de hand van genotypering en door het gebruik van biochemische spoorelementen die het habitatgebruik van een individu aantonen. We gaan na of er verschillen bestaan in het genetisch materiaal van verschillende lokale populaties voor de Belgische kust (genotypering van 60 vissen per staal op 8 polymorfe DNA microsatelieten loci. Daarnaast worden de otolieten van grondels (gehoorstenen) geanalyseerd op de aanwezigheid van spoorelementen. Otolieten worden opgebouwd door calcium en spoorelementen zoals strontium te onttrekken uit het water; dit resulteert in groeiringen. Omdat de proportie van spoorelementen in het water verandert over een gradiënt van zoet naar zout kan de microanalyse van de gehoorstenen uitsluitsel geven wanneer vissen welk habitat hebben gebruikt (bepaling van Sr/Ca in otolieten). Met beide technieken kunnen we de verschillende paaiplaatsen identificeren en het relatieve aandeel van estuariene migraten bepalen.
De dynamiek van de migraties tussen zee en estuarium wordt afgeleid uit de populatiedynamica (de seizoenale verandering van aantallen vissen en van de lengte-frequentie structuur) en uit de verhouding van stabiele koolstof- en stikstofisotopen in het spierweefsel van vissen. Natuurlijke verschillen van 13C/12C en 15N/14N langsheen de estuariene zoet-zoutgradiënt worden via het voedsel ingebouwd in het spierweefsel van vissen zodat hun recente habitatgebruik kan gereconstrueerd worden (massaspectroscopie van C and N). Trade-offs tussen voordelen en nadelen verbonden aan het estuarien verblijf worden geoptimaliseerd in een dynamische programmatieomgeving. De resultaten van de verschillende deelstudies worden geïntegreerd in een conceptueel metapopulatie-model voor grondels dat wordt aangewend bij het beoordelen van het beheer van visstocks en de menselijke ingrepen op deze natuurlijke rijkdommen.
Alle informatie in het Integrated Marine Information System (IMIS) valt onder het VLIZ Privacy beleid
