Primeur: volautomatisch vissen tellen en herkennen

Stichting RAVON
9-JUN-2021 - Veel vissen, waaronder jonge paling, zwemmen bij nacht en ontij. Onderzoek naar vis is van oudsher arbeidsintensief en vergt hoge inzet van vangtuigen. En dan nog blijft veel informatie ongrijpbaar. De vraag die bij Vislift en RAVON rees was: hoe kom je met minder inspanning meer te weten, zonder iedere vis te hoeven vangen?
Deel deze pagina

Om dat te beantwoorden hebben we de slimste en nieuwste technieken gecombineerd. Wat dacht je van automatische beeldherkenning, machine learning, VIE-tags en slimme sensoren?

Revolutie in vismigratieonderzoek

Vislift en RAVON hebben hun kennis gebundeld om het onderzoek naar vismigratie naar een nieuw niveau te tillen. Samen is vervolgens een nieuwe monitoringsmodule ontworpen. We zijn gestart met als belangrijkste doelsoort de glasaal (jonge paling). Hiervoor gingen we uit van het natuurlijke gedrag van glasaal (en andere soorten) in combinatie met de nieuwste technieken.

De monitoringsmodule beschikt over een variabele lokstroom (bekend uit de vispassage Smart Vislift), vrij verplaatsbare inzwemopening, cameramonitoring, een ‘fish counter’ en verschillende waterkwaliteitssensoren. Achter de schermen komen alle gegevens in één portaal samen, waarbij ook automatische beeldherkenning plaatsvindt. Op die manier wordt precies vastgelegd welke soorten de module inzwemmen en wanneer. De automatische beeldherkenning onderscheidt ook VIE-tags (aangebracht kleurmerkje). Zo kan nog gerichter onderzoek worden gedaan naar gedrag van groepen glasaal en kan de omvang van de lokale populatie worden bepaald.

Automatische glasaaltelling met de Vislift Digitale Monitorings Unit (Bron: Vislift)

Nog veel onderzoek nodig

Veel vissen zwemmen tussen verschillende leefgebieden, bijvoorbeeld om zich voort te planten of op te groeien. De meest ‘extreme’ soorten zwemmen heen en weer tussen zee en polder. Er liggen vaak obstakels op de zwemroute, zoals gemalen en sluizen. Om slimme oplossingen te vinden, zoals goed werkende vispassages, is veel onderzoek nodig. In het bijzonder geldt dat voor de jonge paling, ook wel glasaal.

Deze doorschijnende visjes van zeven centimeter hebben al 6000 kilometer gezwommen om Nederland te bereiken en willen het zoete water in trekken. Om knelpunten op te sporen en stapsgewijs aan te pakken, wordt veel onderzoek gedaan. Dat gebeurt om te zien waar glasalen vastlopen, hoeveel er in de ‘file’ staan en hoe makkelijk ze naar binnen kunnen zwemmen.

Omdat glasaaltjes ’s nachts zwemmen, blijven veel van hun bewegingen ongezien. Zelfs met de hoogste inzet van de beste onderzoeksmethoden krijg je momentopnames of een globaal inzicht over een langere periode. Het liefst willen we dag en nacht op alle potentiële knelpunten weten wat daar gebeurt.

Eerste toepassing in Zierikzee

In december 2020 ontstonden de eerste ideeën over hoe de monitoringsmodule er uit moest zien en op 7 april 2021 startte de monitoring in Zierikzee. Nog diezelfde dag zwommen de eerste glasalen naar binnen. We zijn nu aan het eind van het intrekseizoen, over een week wordt de monitoring gestopt. In de huidige opstelling kunnen de vissen de module in en uit zwemmen. Ook kan de glasaal langer in de module verblijven omdat deze borstels heeft waartussen ze kunnen rusten. De glasaal is periodiek weer losgelaten.

Om dubbeltellingen te corrigeren en beter inzicht te krijgen in de vangstefficiëntie en de lokale glasaalpopulatie, zijn ‘VIE-tags’ ingezet: in totaal kregen 207 glasalen een klein onderhuids kleurmerkje. Zo konden we precies zien hoe snel deze glasalen weer in de module zaten en wat de verhouding van deze groep was tot de lokale populatie. Omdat we in deze opstelling gebruik maken van automatische beeldherkenning, een fish counter en handmatige tellingen, kunnen we de methoden valideren en corrigeren.

Informatie in ongekend detail

Omdat dag en nacht volcontinu wordt gemeten, krijgen we tot op de seconde inzicht in de activiteit van verschillende soorten. Al die informatie kan naast andere variabelen worden gelegd, zoals getij en temperatuur. Terwijl Nederland op één oor lag, werden de vissen automatisch geteld zonder dat ze dit zelf door hadden. Tot nu toe zijn en zijn er 58.000 visbewegingen geteld, waarvan 43.000 van glasaal en 10.000 van driedoornige stekelbaars. Ook zagen we onder andere haring, bot en tiendoornige stekelbaars. Door de tijd heen zijn er grote verschillen in aantallen. Ter validatie hebben we ook handmatig geteld hoeveel vissen er in de module verbleven.

Door toepassing en detectie van VIE-tags kregen we nog meer diepgang. Zo blijkt de module erg efficiënt. Binnen drie dagen na het loslaten bevond 63 procent van de gemerkte glasalen zich weer in de module. Na zes dagen is dat 73 procent en loopt dit vrijwel niet meer op. Door deze hoge efficiëntie en het weer terugzwemmen of loslaten van glasaal wordt een groot deel uiteindelijk dubbel of nog vaker waargenomen. Dankzij de VIE-tags kan je hiervoor corrigeren. Zo weten we nu dat er begin mei ongeveer 1700 glasalen rondzwommen voor het gemaal (95 procent betrouwbaarheidsinterval 1427-2090).

Figuur: Registraties van glasaal via automatische beeldherkenning over de periode van monitoring

Figuur: Activiteit van glasaal via automatische beeldherkenning per uur over vijftig dagen continue monitoring

Grote meerwaarde voor de toekomst

De nieuwe module geeft ons veel toegevoegde waarde. In Zierikzee weten we nu bijvoorbeeld hoeveel glasaal er zwemt en wanneer ze actief zijn. We gaan deze opzet op meer locaties toepassen om inzicht te krijgen in het aanbod en het gedrag van glasaal. Ook weten we in Zierikzee nu dat ze lang voor het gemaal blijven rondhangen en bij welke lokstroomkarakteristieken ze het best naar binnen zwemmen.

Met die kennis kan er op termijn een goede vispassage worden gebouwd. Ook op andere locaties willen we met deze opzet gaan voorsorteren op uiteindelijke aanleg van een vispassage. We kunnen namelijk vooraf verschillende variabelen testen, zoals omvang, stroomsnelheid en positionering van de lokstroom, voordat alles in beton gegoten is. We zien ook grote meerwaarde in toevoeging van de automatische cameramonitoring in bestaande vispassages. Deze brede opzet gaan we verder uitwerken en toepassen binnen het ‘Passagecheck onderzoek’, waarbij RAVON kijkt naar de aanleg en efficiëntie van vispassages.

Meer informatie is te krijgen via Martijn Schiphouwer.

Deze monitoring is mede mogelijk gemaakt dankzij de prettige samenwerking met Waterschap Scheldestromen, waar we van alle faciliteiten op Gemaal ’t Sas gebruik konden maken. Ook danken we de deelnemers aan de Nationale Postcode Loterij voor hun bijdrage aan het project Red Onze Paling, waardoor het voor RAVON mogelijk was te investeren in dit project.

Tekst: Martijn Schiphouwer, John van Boxel, Anne Regtien & Sanne Ploegaert
Foto’s:  RAVON; Vislift
Film: Vislift