eDNA onthult verborgen reizen van trekvissen in de Westerwoldsche Aa
Provincie Groningen, Waardenburg EcologyVerborgen reizigers van het onderwaterlandschap
In de stille wateren van Noordoost-Groningen voltrekt zich jaarlijks een vrijwel onopgemerkt spektakel. Palingen glibberen vanuit de Waddenzee stroomopwaarts op zoek naar plekken om op te groeien om na verloop van tijd weer terug te keren naar zee. Maar hun reis wordt vaak ruw onderbroken. Stuwen, gemalen en andere barrières in het watersysteem vormen fysieke hindernissen.
Hoewel er de afgelopen decennia veel herstelmaatregelen zijn genomen, is het lang niet altijd duidelijk of de aangelegde vispassages daadwerkelijk werken. Hoe weet je of een vis ook echt zijn weg vindt?
Een moderne techniek biedt hoop: eDNA, oftewel environmental DNA. In een pilotproject in het stroomgebied van de Westerwoldsche Aa onderzochten Waardenburg Ecology en Waterschap Hunze en Aa's, met steun van de provincie Groningen, hoe effectief deze methode is voor het monitoren van trekvissen, zoals de paling (aal) en rivierprik. Doelstellingen van het onderzoek waren:
- Het in beeld brengen van de globale verspreidingspatronen van de aal in het rivierencomplex van de Westerwoldsche Aa.
- eDNA-onderzoek om potentiële onbekende paailocaties van rivierprik in beeld te brengen.
- Bepalen van de passeerbaarheid van de aal voor een selectie van gemalen en stuwen in het Westerwoldsche Aa stroomgebied aan de hand van dichtheidsmetingen eDNA.
Trekvissen met een lange reis: de levenscyclus van aal en rivierprik
Trekvissen leggen enorme afstanden af om zich voort te planten. Neem de paling, oftewel Europese aal (Anguilla anguilla). Deze vis begint zijn leven in de Sargassozee, midden in de Atlantische Oceaan. Daar worden piepkleine larven geboren die door oceaanstromingen in zo’n drie jaar tijd naar de Europese kusten drijven. Hier trekken ze als doorschijnende glasaal rivieren en beken op, zoals de Westerwoldsche Aa, om op te groeien in zoetwater. Daar verblijven ze vaak jaren, soms wel tien tot vijftien jaar, voordat ze in geslachtsrijpe toestand als schieraal de reis terug maken naar de Sargassozee om te paaien en vervolgens te sterven.
De rivierprik (Lampetra fluviatilis) kent ook een bijzonder levensverhaal. Deze soort brengt het grootste deel, vaak meerdere jaren, van zijn leven als larve (ammocoet) door in de bodem van zoetwaterbeken. Als volwassen vis trekt de rivierprik naar zee, waar hij zich voedt met visbloed. Na een korte fase in zout water keert hij terug naar de bovenlopen van rivieren om te paaien, waarna hij sterft.
De Westerwoldsche Aa
Trekvissen als de aal en rivierprik zijn beide afhankelijk van open verbindingen tussen zoet en zout water om hun levenscyclus te voltooien. In Noordoost-Groningen vormt de Westerwoldsche Aa en haar vertakkingen, zoals de Ruiten Aa, Mussel Aa en Runde, zo’n cruciale verbinding tussen het binnenland en de Waddenzee.
Door de eeuwen heen zijn in Nederland veel beken rechtgetrokken en voorzien van stuwen. Hierdoor zijn cruciale leefgebieden voor trekvissen niet meer of slechts beperkt bereikbaar, waaronder het stroomgebied van de Westerwoldsche Aa. De Europese aal en rivierprik zijn gevoelig voor dit habitatverlies en worden in Nederland dan ook als bedreigd beschouwd.
In de afgelopen jaren is daarom veel geïnvesteerd in verbetering van het leefgebied van trekvissen in het stroomgebied van de Westerwoldsche Aa. Daarbij gaat het om beekherstel en de aanleg van natuurvriendelijke oevers en vispassages. In de Westerwoldsche Aa en Ruiten Aa zijn vele vispassages aangelegd. Maar hoe goed werken die passages eigenlijk?
Het eDNA-onderzoek
Om de werking van vispassages te onderzoeken is gebruikgemaakt van de eDNA-methode. eDNA staat voor environmental DNA: DNA-sporen die organismen achterlaten in hun leefomgeving, bijvoorbeeld via huidschilfers, slijm en uitwerpselen. Door DNA-analyse van watermonsters kan de aanwezigheid van soorten worden aangetoond zonder de dieren zelf te vangen. eDNA heeft een aantal grote voordelen: het is goedkoop, niet-invasief (de dieren zelf worden niet gevangen of verstoord) en gevoelig genoeg om ook zeldzame soorten aan te tonen. Met reguliere onderzoeksmethodes, zoals electrovisserij of vangen met fuiken, worden zeldzame soorten soms gemist.
Er is voor de analyse van watermonsters gewerkt met de soortspecifieke qPCR-techniek. Deze techniek is gevoeliger en nauwkeuriger dan een andere veelgebruikte techniek, vismetabarcoding. Hierdoor kon het eDNA al in zeer lage concentraties worden opgespoord en vergeleken tussen locaties.
Een kaart van DNA-sporen
In 2024 zijn op dertig locaties watermonsters verzameld in het stroomgebied van de Westerwoldsche Aa, zowel stroomopwaarts als stroomafwaarts van twaalf aangelegde vismigratievoorzieningen (vispassages), zie bovenstaande figuur. De monsters werden getest op de aanwezigheid en hoeveelheid DNA van aal. Het onderzoek is tweemaal uitgevoerd, in het voorjaar en in het najaar. Met de gegevens brachten de onderzoekers de verspreiding van de aal in kaart en evalueerden ze de effectiviteit van vismigratievoorzieningen. De rivierprik komt te weinig voor om de effectiviteit van vispassages te bepalen. Op kansrijke locaties is wel de aanwezigheid van rivierprik onderzocht.
De resultaten zijn veelzeggend:
- De aanwezigheid van aal-DNA was groter in het noordelijke, voedselrijke kleigebied. Richting de zandgronden van het Drents Plateau nam dit af, zie onderstaande figuur.
- Bij Foxel, de meest stroomopwaarste meetlocatie, werd helemaal geen aal-DNA gevonden.
- De patronen kwamen overeen met eerdere traditionele monitoring, maar eDNA bleek gevoeliger. Ook bij lage dichtheden werd nog aal gevonden waar traditionele methoden niets meer aantroffen.
Migratiebarrières onder de loep
Een belangrijk onderdeel van het onderzoek was gericht op de effectiviteit van vismigratievoorzieningen. Door eDNA-concentraties stroomopwaarts en stroomafwaarts te vergelijken kon een 'connectiviteitsindex' worden berekend, zie de tweede onderstaande figuur. Hoe lager deze index, hoe groter de aanwijzing dat de barrière slecht passeerbaar is. Uit de berekening kwam het volgende naar voren:
- De vispassages in de bovenloop van de Ruiten Aa (bodemvalvistrappen) bleken goed te functioneren.
- Bij stuwen als Renneborg en Ter Apel waren de verschillen klein, wat duidt op een goede passeerbaarheid.
- Bij vijf van de twaalf voorzieningen was de doorgang beperkt, vaak door technische problemen of tijdens stilstand. In eerdere onderzoeken of bij onderhoudstrajecten waren op sommige van deze locaties ook al problemen gesignaleerd. Het eDNA-onderzoek bevestigt deze knelpunten.
Wel is het belangrijk te benadrukken dat de interpretatie van eDNA-gegevens altijd plaats moet vinden in de ecologische en hydrologische context van een locatie. Stromingspatronen kunnen ertoe leiden dat DNA zich ophoopt of juist verdunt, en ook de aanwezigheid van aantrekkelijk habitat, zoals steenstort of diepe oeverzones, kan lokaal hogere concentraties eDNA veroorzaken.
Een verhoogde eDNA-waarde stroomafwaarts van een vismigratievoorziening hoeft dus niet altijd te wijzen op een knelpunt in migratie, maar kan ook een reflectie zijn van plaatselijke ophoping als gevolg van habitatvoorkeur van de aal. De stuw bij Veelerveen was hier een voorbeeld van, waar juist méér eDNA werd gemeten stroomopwaarts dan stroomafwaarts van de vismigratievoorziening. Vermoedelijk speelt hier een alternatieve migratieroute via het Pagediep een rol, waardoor de lokale meetlocatie stroomopwaarts via een alternatieve route bereikbaar is voor aal.
Rivierprik: een zeldzame speurder
Tijdens het eDNA-onderzoek is op kansrijke locaties ook onderzocht of er van de zeldzame rivierprik al pionierpopulaties aanwezig zijn in het beekgedeelte van de Westerwoldsche Aa (de Ruiten Aa). Dat was niet het geval. Paaiplaatsen voor rivierprik zijn tot nu toe vrijwel uitsluitend aangetroffen in het Drentsche Aa-gebied. Om zeker te weten dat eDNA-onderzoek ook voor de rivierprik een goede onderzoeksmethode is, zijn validatiemetingen gedaan in het Gasterensche Diep. Uit die metingen bleek dat het eDNA-onderzoek gevoelig genoeg is om paaiplaatsen van rivierprik te detecteren, tot honderden meters stroomafwaarts.
Waarde van het eDNA-qPCR-onderzoek
De eDNA-qPCR-methode blijkt een waardevolle aanvulling op de monitoring van trekvissen in Westerwolde. Voor de komende jaren liggen er belangrijke opgaven rond uitbreiding van het aalbestand en de terugkeer van de rivierprik. Het waterschap en partners zetten daarbij in op goed functionerende vismigratieroutes en het oplossen van knelpunten bij bestaande passages, zoals bij Hongerige Wolf en Roswinkel. Voor Foxel heeft een nadere inspectie om de oorzaak van het geconstateerde oponthoud te achterhalen plaatsgevonden. Herhaalde eDNA-metingen kunnen laten zien of herstelmaatregelen effect hebben. Voor de rivierprik wordt gewacht op natuurlijke herkolonisatie vanuit de Eems-Dollard. Gerichte eDNA-bemonstering in hoogwaterperioden in de wintermaanden biedt hierbij uitkomst waar traditionele fuiken niet goed inzetbaar zijn.
Kansen voor toekomstig beheer
Het onderzoek laat zien dat eDNA een waardevolle aanvulling is op bestaande monitoringsmethoden. Het helpt om:
- kostenefficiënt knelpunten op te sporen,
- herstelmaatregelen te evalueren,
- natuurlijke herkolonisatie van soorten te volgen.
In een tijd van klimaatverandering, wateropgaven en biodiversiteitsverlies is dergelijke efficiënte monitoring onmisbaar.
Een boodschap in een watermonster
De resultaten van dit onderzoek zijn een krachtig pleidooi voor het inzetten van eDNA als monitoringtool in natuurbeheer. Watermonsters kunnen ons veel vertellen over de aanwezigheid van kwetsbare soorten en daarmee het functioneren van onze waterwegen en de effectiviteit van herstelmaatregelen.
Als we willen dat verborgen reizigers, zoals de aal of rivierprik, hun reis kunnen voltooien, moeten we luisteren naar wat hun DNA ons vertelt. Soms fluisterzacht, maar met de juiste technieken luid en duidelijk genoeg om in actie te komen.
eDNA trekvissen monitoring (Bron: Waardenburg Ecology)
Meer informatie
- Dit onderzoek is mede mogelijk gemaakt door de provincie Groningen in het kader van het programma 'Landelijk Gebied 3' en uitgevoerd door Waardenburg Ecology en Waterschap Hunze en Aa's.
- Het rapport: 'Innovatieve eDNA monitoring trekvissen - Evaluatie van optrekbaarheid van de Westerwoldsche Aa voor aal en rivierprik' (pdf: 3,9 MB).
Tekst: David Ekkers, Waardenburg Ecology
Beeld: Eric Gibcus, Saxifraga (leadfoto: aal); David Ekkers; Peter Paul Schollema, Waterschap Hunze en Aa's; Waardenburg Ecology