Een tweede groot veldexperiment (Schotanus et al. 2020?) onderzocht of een restauratieontwerp dat de ontwikkeling van zelffaciliterende terugkoppelingen stimuleert het transplantatiesucces verhoogt in zeer dynamische omgevingen zoals geëxponeerde vooroevers. Het doel was om te testen of het transplantatiesucces toeneemt door wegspoelen te verhinderen en tegelijkertijd de ontwikkeling van natuurlijke ruimtelijke configuraties (d.w.z. bandpatronen) te stimuleren. Hiervoor zijn technische maatregelen ontworpen in de vorm van barrières die de wegspoelende mosselen opvangen, in plaats van het vooraf samenklonteren van individuen zoals bij de restauratie-inspanningen van bijvoorbeeld mosselen (Paoli de et al. 2017), mangroven (Toledo et al. 2001), zeegrassen (Suykerbuyk et al. 2016) en schorren (Silliman et al. 2015). De verwachting was dat het plaatsen van mosselen tussen de barrières op den duur zou leiden tot bandvormige patronen en hogere lokale mosseldichtheden, waardoor het effect van veiligheid in aantallen zou ontstaan en een hogere en langere overlevingskans zou worden bereikt. Om een beter inzicht te krijgen in de onderliggende mechanismen die mosselverliezen veroorzaken (d.w.z. losraken versus predatie) en de rol die veiligheid in aantallen speelt op de lokale mosseloverleving is ook een kooi-experiment uitgevoerd. De verwachting was dat de lokale mosselverliezen als gevolg van predatie lager zouden zijn wanneer de dichtheid van de omringende mosselen hoger zou worden.
Zie voor de proefopzet deze pagina.
Bevordering van de ontwikkeling van zelf faciliterende terugkoppeling
Figuur 1. A: Bovenaanzicht foto's van de mosselpercelen in februari. Rode stippellijnen scheiden de compartimenten (1,2,3,4) waarvoor de mosselbedekking is berekend. B: De helling (b), die de afname van het mosselbedekking aangeeft (log(y)) van compartiment 1 tot compartiment 4 (x) voor elk perceel (log(y)= a + bx)). De gegevens zijn gemiddelden ± SE (n= 18). C: Aantal mosselen per m2 in mosselaggregaties. Geschatte afname van kernmonsters vlak voor de hekken (behandelingen 2, 4 & 5) of in het midden van mosselvelden in behandelingen zonder hekken (behandelingen 1 & 3). Gegevens zijn gemiddelden ± SE (n= 3), letters bovenaan geven de significantie aan.
Door mosselen te transplanteren tussen hekken die tegenover de inkomende golven waren geplaatst, werd er getest of het succes van de transplantatie vergroot werd door te voorkomen dat mosselen uitspoelen. Tevens werd de ontwikkeling van natuurlijke ruimtelijke configuraties (d.w.z. bandvormige patronen) gestimuleerd met behulp van technische maatregelen. Het bleek dat de hekken inderdaad als barrières fungeerden, waardoor ze de losgeslagen mosselen vasthielden. Dit resulteerde in gebandeerde patronen van de mosselen tegen de hekken (Fig. 1A). In de behandelingen met hekken was de mosselbedekking hoger op de meest aan golven blootgestelde gebieden voor de percelen. De mosselen die in percelen zonder hekken werden getransplanteerd werden weggespoeld of naar de achterkant van de percelen verplaatst. Dit betekent dat de mosselbedekking sterker afnam vanaf de achterkant van het mosselperceel (minder aan golven blootgestelde gebied, fig. 2A, compartiment 1) naar de voorkant van het perceel (meest aan golven blootgestelde gebied, fig. 2A., compartiment 4) wanneer er geen hekken werden geplaatst (F4,10= 4,30, p= .028) in combinatie met mosselen die tussen de hekken werden geplaatst (fig. 2B). De mosseldichtheid bleek aanzienlijk hoger te zijn voor een hek dan in het midden van de mosselaggregaties in percelen zonder hekken (Fig. 1C, glm, p<.001, gecorrigeerd voor een oververdeling van: 1090). De hoogste mosseldichtheid werd gevonden voor hekken in behandeling vijf in vergelijking met mosseldichtheden in alle andere behandelingen (tukey 1,2,3 - 5 p<.001, 4 - 5 p=.025). Dit was ook de enige behandeling waarbij de mosselen op het einde van het experiment een significant lager natgewicht hadden (2,02 ± 0,03 SE mg) dan de andere behandelingen (F4.148= 5,68, p<.001). De rij waarin de kernmonsters werden genomen had geen significant effect op de gemiddelde mosseldichtheid of het gewicht (gegevens niet weergegeven).
Effect van transplantatiedichtheid en technische maatregelen op de mosselbedekking
De hekken (F1,11=6,33, p=,027) en de dichtheid waarin de mosselen werden getransplanteerd (F2,11=4,27, p=,043) hadden beide een significant effect op het gemiddelde mosselverliespercentage, wat resulteerde in een significant verschil tussen de behandelingen (Fig. 2A, F4,10=43,07, p=,043) (Fig. 2B). Mosselen getransplanteerd tussen hekken en in een hogere dichtheid (behandeling 4) hadden een significant lager gemiddeld verliespercentage per week (tukey, p=.03) dan mosselen getransplanteerd in lage dichtheden en zonder hekken (behandeling 1). Voor alle behandelingen werd het grootste verlies gevonden in de eerste twee weken na de transplantatie (64 % ± 3 SE). Gedurende deze twee weken hadden de behandelingen die in lage dichtheden werden getransplanteerd (behandeling 1 en 2) de grootste daling van de mosseldichtheid (77 % ± 3 SE) in vergelijking met de behandelingen met een hogere mosseldichtheid (F2,12=11,56, p=,006, behandelingen 3, 4 en 5), ongeacht of ze al dan niet tussen hekken werden getransplanteerd (F1,11= 1,72, p = .216). Drie weken na de start van het experiment was er een storm op 13 september met de hoogste gemiddelde windsnelheden per uur van 17 m/s. Na deze storm (4 weken na de start van het experiment) had alleen de behandeling met een hoge mosseldichtheid tussen 10 m uit elkaar liggende hekken (behandeling 4) een significant hogere mosseldichtheid in vergelijking met de behandeling zonder hekken en getransplanteerd in een lage dichtheid (tukey: behandeling 1 - 4 p =.039). Dit verschil was zichtbaar tot de negende week, daarna werden geen significante verschillen tussen de behandelingen gevonden.
Effect van transplantatiedichtheid en omgevingsstress op lokale mosseloverleving
Figuur 3: Het percentage mosselbiomassa dat achterblijft: gesloten kooien, beschermd tegen roofkrabben en uitspoeling door golven; halfopen kooien, beschermd tegen uitspoeling maar niet tegen roofkrabben; open, niet beschermd tegen predatie of uitspoeling. De kooien werden geplaatst in percelen zonder mosselen in de omgeving (blauw), in percelen met een lage dichtheid (geel) of in percelen met een hoge dichtheid (grijs). Kooien met een verschillende dichtheid werden gegroepeerd omdat de dichtheid geen significant effect had op het aantal mosselen. De gegevens zijn gemiddelden ± SE. De letter boven de balk geeft de significantie aan en de getallen eronder de monstergrootte.
Er werd een kooi-experiment uitgevoerd om mosselverliezen door hydrodynamische krachten of predatie te scheiden en om het effect van kleinschalige en grootschalige dichtheden op de overleving van de mossel te bepalen. De aanwezigheid van een kooi die bescherming biedt tegen hydrodynamische krachten, predatie of beide (kooisoort: open, halfopen of gesloten) had een significant effect op de overleving van de mosselen (F2,66 = 94,18, p<.001, fig. 3). De mosseloverleving was het laagst in de volledig open kooien (7 % ± 2 SE, tukey p <.001), gevolgd door de mosselen in de halfopen kooien (36 % ± 4 SE, tukey p <.001) en het hoogst in de volledig gesloten kooien (68 % ± 4 SE, tukey p <.001). De dichtheid van de mosselen in de kooien had geen significant effect op de overleving van de mosselen (F2,66 = 2,51, p=,09). Ook de mosseldichtheid rond de kooien had geen effect (F2,66 = 2,51, p=,14). Er was echter wel een significante interactie tussen het kooisoort en de mosseldichtheid rond de kooien (F4,85= 4,47, p <.001). De overleving van de mosselen in halfopen kooien, waarin de mosselen beschermd waren tegen hydrodynamische stress maar niet tegen roofkrabben, was significant hoger wanneer ze werden geplaatst in percelen met mosselen die in hoge dichtheid (4,2 kg/m2) werden getransplanteerd, in vergelijking met halfopen kooien die werden geplaatst in percelen zonder omringende mosselen (tukey p=,001), wat wijst op het effect van veiligheid in aantallen.
Referenties
- Behavioral self-organization underlies the resilience of a coastal ecosystem, Paoli de, H., Van Der Heide, T., Van Den Berg, A., Silliman, B. R., Herman, P. M. J., & Van De Koppel, J., 25 juli 2017.
- Facilitation shifts paradigms and can amplify coastal restoration efforts, Silliman, B. R., Schrack, E., He, Q., Cope, R., Santoni, A., van der Heide, T., Jacobi, R., Jacobi, M., & van de Koppel, J., 17 november 2015.
- Unpredictability in seagrass restoration: analysing the role of positive feedback and environmental stress on Zostera noltiitransplants, Suykerbuyk, W., Govers, L. L., Bouma, T. J., Giesen, W. B. J. T., de Jong, D. J., van de Voort, R., Giesen, K., Giesen, P. T., & van Katwijk, M. M., 25 januari 2016.
- Monitoring of black mangrove restoration with nursery-reared seedlings on an arid coastal lagoon, Toledo, G., Rojas, A., & Bashan, Y., 1 februari 2001.
Zie ook
- Aanleg litorale mosselbank
- Groei en ontwikkeling mosselbank
- Resultaten mosselbankrestauratie in hoogdynamische omgeving, eerste experiment
- Ontwikkeling van mosselbegroeiing op strandhoofden met een Elastocoast® toplaag
- Zeegrasmitigaties Oosterschelde: Proeven met verplaatsen van klein zeegras Zostera noltii in de Oosterschelde: mitigatiemaatregel bij toekomstige dijkwerkzaamheden ZLD-6606A Eindrapportage
- Mogelijkheden van Stabilisatietechnieken bij zeegrastransplantatie, Bureaustudie
- Herintroductie Zostera marina in de westelijke Waddenzee (2002-2006) Resultatenrapportage activiteiten 2002
- Kennis- en onderzoeksagenda voor de Nederlandse oestersector
- Leren leven met de oesterboorder
- Herintroductie van groot zeegras (Zostera marina) in de westelijke Waddenzee (2002-2005)
