(Bron: Visionaire 41)Revolutionaire bemonsteringsmethode blijkt breed inzetbaar.
De methode environmental DNA (eDNA) is de laatste jaren sterk in opkomst. Bij deze methode worden soorten aangetoond door middelvan DNA-sporen die ze in het water achterlaten. De eerste toepassingen richtten zich op een enkele doelsoort zoals de grote modderkruiper.Vanaf 2013 werkt RAVON samen met waterschappen en STOWA aan de ontwikkeling en toepassing van eDNA metabarcoding waarbij de aanwezigheid van alle vissoorten gelijktijdig wordt geanalyseerd.
Om een beeld te krijgen van het ecologisch functioneren
van watersystemen en te voldoen aan de KRW-rapportageverplichtingen,
inventariseren waterbeheerders periodiek
de visstand in hun waterlichamen volgens de methode
van het Handboek Hydrobiologie (STOWA, 2010). Hierbij
worden de verschillende habitats bemonsterd met vangtuigen
zoals de zegen, elektrovisserij en kuil. In 2013 is
een eerste pilot uitgevoerd waarbij de uitkomsten van
eDNA-metabarcoding werden vergeleken met de vangsten
van KRW-visstandbemonsteringen. De uitkomsten
hiervan waren veelbelovend en daarom is in 2015 door
RAVON een vervolgpilot uitgevoerd samen met de STOWA
en elf waterschappen.
Monsterlocaties
Binnen het onderzoek is een groot deel van de in
Nederland voorkomende watertypen onderzocht.
Op 55 locaties, verdeeld over 12 KRW-watertypen,
werden eDNA-watermonsters genomen en vergeleken
met de uitkomsten van de KRW-visbemonstering. Onder
de bemonsterde watertypen bevonden zich stromende
wateren (variërend van kleine bovenloopjes tot bredere,
traag stomende riviertjes), lijnvormige stagnante
wateren (variërend van poldervaarten tot grote kanalen)
en overige stilstaande wateren (variërend van petgaten
en ondiepe laagveenplassen tot grote zandwinplassen).
Hiernaast is ook een aantal brakke wateren onderzocht
waaronder de Noorder IJplas in Noord-Holland en enkele
wateren in Zeeland. 
Exoten als de zwartbekgrondel kunnen perfect met behulp van DNA-sporen worden aangetroffen.
Methode
De eDNA-watermonsters zijn genomen op de locaties
van KRW-visbemonsteringen, waarbij in de regel een
traject van 250 meter werd bemonsterd. De eDNAmonsters
zijn zo kort mogelijk voorafgaand aan de KRWvisbemonsteringen genomen. De KRW-visbemonsteringen
werden uitgevoerd door adviesbureaus of door het
waterschap zelf waarbij doorgaans elektrisch vissen of
zegen werden toegepast en in de helft van de gevallen
een combinatie van beide. De eDNA-monsters zijn verzameld
met speciaal voor eDNA ontwikkelde VigiDNAfilters.
Hierbij is water verzameld over het hele traject
van 250 meter door schepjes water in een zak te deponeren
of met een pomp. Met de pomp werd het water
direct door het filter gepompt. Het water uit de zak is aan
het einde van het traject gemengd en vervolgens gefiltreerd.
Voor de analyse is het DNA-materiaal gebruikt
dat op het filter achterblijft.
Veel soorten
Het aantal aangetroffen soorten met eDNA bleek op
vrijwel alle onderzochte locaties hoger dan het aantal
soorten dat werd aangetroffen met de KRW-visbemonstering
op hetzelfde traject. Met eDNA werden er gemiddeld
1,6 keer meer soorten gedetecteerd. In stromende
wateren was het verschil het grootst met 1,8 keer meer
soorten, in meren en plassen het laagst met 1,3 keer
meer soorten. Bij stromende wateren moet er rekening
worden gehouden dat een deel van het gedetecteerde
eDNA bovenstrooms van het traject afkomstig kan zijn:
buitenlandse studies laten zien dat eDNA in snelstromend water enkele kilometers stroomafwaarts van de bron gedetecteerd kan worden. De concentraties
eDNA nemen wel sterk af verder weg van de bron. Dit
verklaart het hogere aantal soorten echter slechts voor
een klein deel, in stilstaande lijnvormige wateren waar
waterverplaatsing geen rol speelt, werden namelijk ook
1,6 keer meer soorten aangetroffen.
De trefkans voor bittervoorn lag met e-DNA-methode ruim twee keer hoger dan die in de KRW-bevissing
Trefkans per soort
Om de trefkans per soort te bepalen
is gekeken op welk
percentage van de trajecten waar een soort voorkwam,
de soort is aangetroffen met een methode (eDNA of
KRW-visbemonstering).
Om een voldoende grote steekproef
per soort te krijgen zijn enkel
soorten die op meer dan 7 trajecten voorkwamen meegenomen.
De trefkans met eDNA lag voor alle
25 soorten boven de 75 procent en
veelal boven de 90 procent. Bij de
KRW-bemonstering gold dit op
trajectniveau maar voor vier soorten
(baars, blankvoorn, riviergrondel
en snoek). Figuur 2 laat zien dat de
trefkans met eDNA, hoger is dan
die met traditionele bemonsteringsmethoden. In een
beperkt aantal gevallen werden soorten met eDNA
gemist, het ging daarbij hoofdzakelijk om soorten die in
zeer lage dichtheden (minder dan 10 individuen) op het
traject waren aangetroffen in de KRW-visbemonstering.
Tot slot zijn enkele soorten zoals kroeskarper en giebel
op het in dit onderzoek vermeerderde eDNA fragment
niet van elkaar te onderscheiden. Dit kan in de toekomst
ondervangen worden door het toevoegen van primers die
zich op een 2e fragment richten waarop wel onderscheid
te maken is. 
Trefkans per soort eDNA en in de KRW-visbemonstering (per traject). Uitgedrukt als het percentage van alle trajecten waarop de soort met één van beide (eDNA of KRW-visbemonstering) is vastgesteld. In de grafiek zijn enkele soorten opgenomen die op 7 of meer locaties voorkwamen.
Tilapia in de grachten van Den Haag
Uit de eDNA-analyses kwamen ook enkele opvallende
detecties naar voren. Zo werd er in de grachten van Den Haag eDNA van cichliden (waartoe de tilapia behoort)
gedetecteerd. In het Twiske werd horsmakreel aangetroffen
en in de Zegerplas Europese sardine. Laatst
genoemde soorten worden als aasvis gebruikt voor het
vissen op roofvis en dat vormt mogelijk de bron voor het
aangetroffen DNA. Het eDNA van cichliden kan afkomstig
zijn van consumptieresten van tilapia of van uitgezette
aquariumvissen. Het detecteren van deze soorten
illustreert hoe goed de eDNA-methode in staat is om
zeer lage hoeveelheden DNA te traceren. Bij de detecties
ging het bijna altijd om minimale hoeveelheden eDNA
wat mogelijkheden biedt om dergelijke waarnemingen
makkelijk uit de soortenlijsten te filteren. Hoge reproduceerbaarheid
In het onderzoek is ook gekeken naar de reproduceerbaarheid
van de eDNA-methode. Zo is een monster uit de
Essche Stroom in duplo geanalyseerd. De twee analyses
gaven nagenoeg dezelfde uitkomst qua soorten (21 soorten gelijk) en verhoudingen tussen de soorten (R2 = 0,979).
Op vier locaties zijn meerdere monsters in het veld
verzameld. Drie onafhankelijk van elkaar verzamelde
monsters in de Noorder IJplas gaven ook nagenoeg een
gelijk beeld (R2 >0,9). In het geval van de Deelen werd de
slechtste correlatie gevonden. Hier gaven twee van de
drie onafhankelijk verzamelde monsters een redelijk
vergelijkbaar beeld (R2 = 0,6) maar
week het derde af doordat daar
een veel groter aandeel blankvoorn
in zat. Mogelijk is dit veroorzaakt
doordat bij het derde monster net
in de buurt van een school blankvoorns
water is verzameld of dat er
een stuk weefsel van de blankvoorn
op het filter is gekomen. De
hoge reproduceerbaarheid van de
analyse en monstername bieden
perspectief voor het verkrijgen van
betrouwbare, semi-kwantitatieve,
informatie over de aanwezige visstand. 
Reproduceerbaarheid van de eDNA metabarcoding-analyse van één monster uit de Essche stroom; het monster is na extractie in duplo
geanalyseerd (A en B). De figuren geven de aangetroffen proporties eDNA sequenties per soort weer.
Vervolgonderzoek
eDNA-metabarcoding blijkt een betrouwbare, effectieve
en bovendien diervriendelijke en weinig verstorende
methode voor het in kaart brengen van de aanwezige
vissoorten. De methode is inzetbaar voor het in beeld
brengen van de soortenrijkdom maar ook voor vraagstukken
met betrekking tot het voorkomen van bedreigde
of exotische soorten of op het gebied van vismigratie
(zijn soorten reeds voorbij een bepaalde barrière?). Daarnaast lijkt de methode in potentie geschikt voor het
bepalen van semi-kwantitatieve visgemeenschapsindicatoren.
Dit biedt in de toekomst mogelijkheden voor
toepassing in KRW-vismaatlatten. Met de in dit onderzoek
gehanteerde opzet bleek het niet goed mogelijk om
de eDNA-verhoudingen binnen een traject te vergelijken
met de hier aangetroffen aantallen en biomassa in de
KRW-visbemonsteringen. Bij een studie in België (INBO
in samenwerking met SPYGEN) met behulp van proefvijvers
waarbij de exacte biomassa en aantallen per soort
bekend was, is een sterke relatie gevonden tussen de
hoeveelheid eDNA en de biomassa. Mogelijk dat eDNA
metabarcoding op termijn toegepast kan worden voor de
KRW-beoordeling. Voor het zover is zullen verschillende
stappen doorlopen moeten worden, waaronder het vaststellen
van de benodigde bemonsteringsstrategie, het
bepalen van geschikte visindicatoren en het hiervoor
aanpassen en kalibreren van de vismaatlatten. RAVON
gaat samen met STOWA en waterschappen dit jaar een
vervolgonderzoek uitvoeren. Dat onderzoek richt zich op
het optimaliseren van de strategie voor monstername op
waterlichaamniveau. Doel is een kosteneffectieve strategie
ontwikkelen om voor een waterlichaam de relatieve
hoeveelheid vis per soort met eDNA betrouwbaar te kunnen kwantificeren.
Polder Berkel is een lijnvormig water dat onderdeel is van waterlichaam Polder Berkel