1. Instituut voor Landbouw en Visserijonderzoek
Effecten op benthische habitats
Discussiemiddag effecten visserijtechnieken
19 mei 2011
Jochen Depestele & Hans Polet
Instituut voor Landbouw en Visserijonderzoek
www.ilvo.vlaanderen.be

2. Titel
Outline
INLEIDING
Welke effecten heeft bodemberoerende
visserij?
Wat is het effect op de productiviteit van
de Noordzee?
~ Hoofdstuk 5:
Effecten op
benthische
habitats
Effecten op benthische habitats - inleiding 2

3. Effecten zijnTitel
Outline
onmiskenbaar…
« [In 1776] … porpoises and
dolphins were just two among the
host of predators in pursuit of
schooling fish. They were joined by
SHARKS; the large porbeagle,
blue, mako, and tresher sharks
were common hunters of
European seas and were
occasionally accompanied by great
white sharks. Reports… suggest
sizes of 8-9 metres were not
uncommon »
“The Unnatural History of the Sea”
p. 131
Roberts (2007)
Effecten op benthische habitats - inleiding 3

4. Effecten zijnTitel
Outline
onmiskenbaar…
Roberts (2007)
Relatieve abundantie
1947-1981
ZO-Noordzee Philippart (1998)
Effecten op benthische habitats - inleiding 4

5. Effecten zijnTitel
Outline
onmiskenbaar…
Stekelrog
Olsen (1883) ICES Fishmap (91-‟04)
Effecten op benthische habitats - inleiding 5

6. Effecten zijnTitel
Outline
onmiskenbaar…
Oester
Koraalwier
Olsen (1883) Sheppard (2006)
Effecten op benthische habitats - inleiding 6

7. Titel
Outline
Altijd al visserij geweest…
Effecten op benthische habitats - inleiding 7

8. Titel
Outline
Altijd al visserij geweest…
... en de boer hij ploegde voort ...
“Visserij is nodig!”
Effecten op benthische habitats - inleiding 8

9. Titel
Outline
Scholbox = mislukt, maar een goed voorbeeld
Verweij et al. (2010)
Effecten op benthische habitats - inleiding 9

10. Titel
Outline
Scholbox = mislukt, maar een goed voorbeeld
Verweij et al. (2010)
Effecten op benthische habitats - inleiding10

11. Titel
Outline
Doelstelling?
NUANCE !
 Visserij kan een ernstige impact hebben op het mariene ecosysteem
MAAR dit hoeft niet zo te zijn en dit is niet altijd zo...
Effecten op benthische habitats - doelstelling 11

12. Titel
Outline
Overzicht wetenschappelijke informatie
Korte termijnstudies
 Wat vertellen sterfte-cijfers?
„vóór-na‟ experimenten: BACI
 Andere type studies?
• Theorie...
• Diversiteit?
• Productiviteit?
Wat kunnen lange termijn-
studies ons vertellen?
12

13. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Principe: vóór - na
Sterfte in het
sleeppad?
Effecten op benthische habitats – BACI 13

14. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Principe:
Verschil in
totale abundantie
difference Y =
[(Ana – Avoor)/Avoor] * 100
Effecten op benthische habitats – BACI 14

15. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Kaiser et al. (2006):
 101 manipulaties
55 publicaties
 boomkor
 bordennet
 dreggen
 Boomkor:
 IMPACT-I (Bergman et al.)
 IMPACT-II (Bergman et al.)
 Kaiser et al.
 Schratzberger et al.
Collie et al. (2000)

16. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Sand Muddy sand Mud ‘Gravel’ Biogenic
# datapunten
(# studies)
<1 8-50
2-7 >50
difference Y = [(Ana – Avoor)/Avoor] * 100
Kaiser et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – BACI 16

17. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Sand Muddy sand Mud ‘Gravel’ Biogenic
# datapunten
(# studies)
<1 8-50
2-7 >50
INITIËLE IMPACT OP ABUNDANTIE?
zand < mud < biogene habitats
Kaiser et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – BACI 17

18. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Sand Muddy sand Mud ‘Gravel’ Biogenic
# datapunten
(# studies)
<1 8-50
2-7 >50
HERSTEL? YES, maar...
positieve respons = meer kleine individuen
afname in totale biomassa
Kaiser et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – BACI 18

19. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Sand Muddy sand Mud ‘Gravel’ Biogenic
# datapunten
(# studies)
<1 8-50
2-7 >50
BORDENNET < BOOMKOR
Kaiser et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – BACI 19

20. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Sand Muddy sand Mud ‘Gravel’ Biogenic
# datapunten
(# studies)
<1 8-50
2-7 >50
MODDER BIOGENE HABITATS
Kaiser et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – BACI 20

21. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Sand Muddy sand Mud ‘Gravel’ Biogenic
# datapunten
(# studies)
<1 8-50
2-7 >50
INITIËLE IMPACT OP ABUNDANTIE?
zand > muddy sand ~= grindhabitats
Kaiser et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – BACI 21

22. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Sand Muddy sand Mud ‘Gravel’ Biogenic
# datapunten
(# studies)
<1 8-50
2-7 >50
HERSTEL?
boomkor: uit 1 studie – ja, voor meiobenthos!
Kaiser et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – BACI 22

23. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Opgelet ! veralgemeningen...
 „BOOMKOR‟ =/= „BOOMKOR‟
 Aantal wekkers?
 Kettingmat?
 Effect sloffen?
 „BORDENNET‟ =/= „BORDENNET‟
 idem…
Effecten op benthische habitats – BACI 23

24. Titel
Outline
Korte-termijnstudies: BACI
Opgelet ! Discussie...
 Løkkeborg (2005)
=> Methodologie BACI
Effecten op benthische habitats – BACI 24

25. Titel
Outline
Overzicht wetenschappelijke informatie
Korte termijnstudies
 Wat vertellen sterfte-cijfers?
„vóór-na‟ experimenten: BACI
 Andere type studies?
• Theorie...
• Diversiteit?
• Productiviteit?
Wat kunnen lange termijn-
studies ons vertellen?
25

26. Een proevertje: „Theorie Ecologie‟
Titel
Outline
Wat is het verband tussen…
(bio-)diversiteit,
productiviteit
en (visserij)-verstoring?
Intermediate Disturbance Hypothesis
Huston‟s equilibrium model
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 26

27. Een proevertje: „Theorie Ecologie‟
Titel
Outline
Intermediate Disturbance Hypothesis
Verstoring
(= biomassa verwijderen)
aantal soorten
~co-existentie dominant “onkruid”
~ biodiversiteit
meer visserij
Hughes (2010, Nature)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 27

28. Een proevertje: „Theorie Ecologie‟
Titel
Outline
Huston’s equilibrium model
MAFCONS (2007)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 28

29. Een proevertje: „Theorie Ecologie‟
Titel
Outline
Theorie in ‘praktijk’…
Het „werkt‟, ook in
mariene milieus !
meer verstoring
althans, mesocosm
experiment
Widdicombe and Austen (2001)
meer productiviteit
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact
29

30. Een proevertje: „Theorie Ecologie‟
Titel
Outline
Theorie in praktijk…
Verband = te zwak
=> gebrek aan data
“In none of the test
situations that we have
examined was there any
convincing indication that
Huston’s dynamic equilibrium
model provided any sort of
basis for predicting the
relationship between
diversity and disturbance.”
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 30
MAFCONS (2007)

31. Titel
Outline
Overzicht wetenschappelijke informatie
Korte termijnstudies
 Wat vertellen sterfte-cijfers?
„vóór-na‟ experimenten: BACI
 Andere type studies?
• Theorie...
• Overzicht diversiteit?
• Overzicht productiviteit?
Wat kunnen lange termijn-
studies ons vertellen?
31

32. Korte-termijnstudies: Titel
Outline vs. „BEESTJES‟
EFFORT
Vergelijking van
• Stalen van „beestjes‟
• Visserijgebieden met
verschillende
EFFORT
Idealiter: Vergelijking van
• Stalen van „beestjes‟
• Visserijgebieden met
en ZONDER
EFFORT
Hiddink et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 32

33. Stelling 1 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
1e impact = grootste (soortsafhankelijk !)
tov. oorspronkelijke populatie
Abundantie (% vermindering
Aantal jaarlijkse visserij-verstoringen
Schroeder (2008)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 33

34. Stelling 2 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Size matters !
Kleinere soorten in beviste gebieden
Duplisea et al. (2002)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 34

35. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Enkele studies…
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 35

36. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Soortenaantal met visserijdruk
(boomkor en bordennet)
Epifauna (2m boomkor) Grote infauna (dreg) Kleine infauna (Hamon grab)
soortenaantal
Trawling intensiteit (# per jaar)
Northwest Rough
Dogger Bank
Hiddink et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 36

37. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Biomassa met visserijdruk
(boomkor en bordennet)
Epifauna (2m boomkor) dreg core grabs
Biomassa (gWW*m-2
Trawling intensiteit (# per jaar)
Northwest Rough
Dogger Bank
Silver Pit
Hill‟s region
Hiddink et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 37

38. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Soortenaantal infauna met visserijdruk
(boomkor in Friese front)
soortenrijkdom
Effect op biodiversiteit: Meer moddergarnalen
(Callianassa subterranea, Upogebia deltaura),
fragiele, grote tweekleppigen (Arctica islandica,
Dosinia lupinus...)
Duineveld et al. (2007)
Wellicht ook een effect op ecosysteemfunctie
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 38

39. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Soortenaantal infauna met visserijdruk
(boomkor)
Effort: 11 jaar voor sampling Effort: 5 jaar voor sampling Effort: 2 jaar voor sampling
Significant op korte termijn
Reiss et al. (2009)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 39

40. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Soortenaantal infauna met visserijdruk
(boomkor)
Effort: 11 jaar voor sampling Effort: 5 jaar voor sampling Effort: 2 jaar voor sampling
Geen significante relaties gevonden (cf. BACI)
Reiss et al. (2009)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 40

41. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Soortenaantal infauna met visserijdruk
(boomkor)
Effort: 11 jaar voor sampling Effort: 5 jaar voor sampling Effort: 2 jaar voor sampling
Alle relaties zijn significant
Reiss et al. (2009)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 41

42. Stelling 3 ~ „soorten‟diversiteit
Titel
Outline
Soortenaantal met visserijdruk
Is dit dan de toepassing van de theorie?
= goeie vraag…
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 42

43. Stellingen Titel
Outline
~ Productiviteit
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 43

44. Stellingen Titel
Outline
~ Productiviteit
?
... en de boer hij ploegde voort ...
“Visserij is nodig!”
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 44

45. Titel
Outline
Productiviteit
Wat?
= de snelheid waarmee er biomassa in
het ecosysteem gegenereerd wordt
Soorten?
 Primaire
 Secundaire
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 45

46. PrimaireTitel
Outline
productiviteit
Impact op processen:
- Resuspensie van organisch materiaal
- Verschuiving in soortensamenstelling
o Bioturbatoren (Olsgard et al., 2008)
o Meiofauna (belangrijk voor productie!)
COMPLEX !
Weinig onderzocht…
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 46
© Westbanks

47. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Enkele studies…
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 47

48. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Productie van nematoden
(bordennet: rondvis/Noorse kreeft)
North Sea
Irish Sea
Productie daalt significant:
10x meer vissen ~ 16.3% minder productie
 Genuanceerd door Schratzberger et al. (2002):
volgende slide… Hinz et al. (2008)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 48

49. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Productie van „meiofauna‟
(boomkor)
“Experiments at two locations showed that there were
no short- to medium-term (1–392 days after
experimental trawling) trawling impacts on meiofaunal
diversity or biomass, but that there were mild effects on
community structure. Any impacts due to trawling were
minor in relation to seasonal changes in the meiofaunal
communities.”
“We suggest that meiofauna are more resistant to
disturbance by beam trawling than are macrofauna and
that they have the potential to withstand the effects of
chronic trawling on real fishing grounds and to retain a
key role in energy cycling.”
Schratzberger et al. (2002)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 49

50. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Productie van „in- en epifauna‟
(boomkor en bordennet)
- Weinig verstoring (Hill‟s gebied):
niet-significante effecten op biomassa, noch
op productie (zowel infauna, als epifauna)
owv. laag bereik trawling disturbances
- Epifauna: niet-significant (Silver pit)
- Gemiddelde verstoring (Silver pit):
Totale productie vermindert
De relatieve verhouding van kleine tov. grote
organismen in voordeel van kleine
Meer polychaeten (~D primaire productie)
- Hoge verstoring (Silver pit):
biomassa en productie van infauna valt terug
Jennings et al. (2001)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 50

51. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Productie van „in- en epifauna‟
(boomkor en bordennet)
- Gemiddelde tot hoge verstoring (Silver pit)
Vermindering van de totale productie
Meer kleintjes !
Jennings et al. (2001)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 51

52. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Productie van „infauna‟
Niet significant
Dogger bank (sand)
Beam trawl
significant
Irish Sea (mud)
Nephrops trawlers
Quierós et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 52

53. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Productie van „infauna‟ (boomkor, Duitse bocht – Noordzee)
Kleine individuen
Significant, als uitbijters worden verwijderd
Grote individuen
significant significant
Reiss et al. (2009)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 53

54. Titel
Outline
Secundaire producitiviteit
Productie met visserijdruk
(boomkor en bordennet)
Epifauna (2m boomkor) dreg core grabs
Productie (g AFDW*m-2
Trawling intensiteit (# per jaar)
Northwest Rough
Dogger Bank
Silver Pit Total benthische productie daalt met 21% (model)
Hill‟s region
Hiddink et al. (2006)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 54

55. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
„Productie van vis‟ Simplistisch bekeken:
Tong & schol eten vnl. kleine wormpjes
- Hinz et al. (2008)
visserij = minder wormpjes
- Jennings et al. (2001)
relatief gezien meer wormpjes
afhankelijk van mate van verstoring
- Quierós et al. (2006)
afhankelijk van de visgrond/vistuig(?)
geen effect in Doggerbank?
- Reiss et al. (2009)
visserij = wellicht meer wormpjes
- ....
Rijnsdorp en Vingerhoed (2001)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 55

56. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Scholbox:
Total <0.5g scholbox
Tong & schol eten vnl. kleine wormpjes
Referentiegebied Kleine schol eet ook kleinere prooien
Total <0.5g Z. Noordzee Uit modelleerwerk volgt:
- Totale benthische productie = hoogst
zonder visserij
- Productie van organismen <0.5g is
hoogst bij 0.25x slepen per jaar
- Verschil tussen „zachte‟ en „harde‟
invertebraten
Hiddink et al. (2008)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 56

57. Titel
Outline
Secundaire productiviteit
Scholbox:
scholbox - Respons binnen en buiten scholbox is
Total <0.5g vrij gelijkaardig !
- Totale benthische productie hoger IN
- „Zachte‟ benthische productie hoger
BUITEN
Tong & schol eten vnl. kleine wormpjes
Referentiegebied Kleine schol eet ook kleinere prooien
Total <0.5g Z. Noordzee Uit modelleerwerk volgt:
- Totale benthische productie = hoogst
zonder visserij
- Productie van organismen <0.5g is
hoogst bij 0.25x slepen per jaar
- Verschil tussen „zachte‟ en „harde‟
invertebraten
Hiddink et al. (2008)
Effecten op benthische habitats – Effort vs. impact 57

58. Titel
Outline
Overzicht wetenschappelijke informatie
Korte termijnstudies
 Wat vertellen sterfte-cijfers?
„vóór-na‟ experimenten: BACI
 Andere type studies?
• Theorie...
• Overzicht diversiteit?
• Overzicht productiviteit?
Wat kunnen lange termijn-
studies ons vertellen?
58

59. Titel
Outline
Lange-termijnstudies
Moeilijk !
 Geen geschikte referentiegebieden
(cf. Duineveld et al., 2007)
 Lange-termijngegevens zijn schaars
Noodzaak !
want… korte-termijnstudies: veelal al in een
verstoord systeem ! (~ shifting baselines)
Nemen meestal niet alle randfactoren in
beschouwing
Effecten op benthische habitats – Lange-termijn 59

60. Titel
Outline
Lange-termijnstudies
 Levensgemeenschappen veranderen…
 Fragiele, trage groeiers verdwijnen
 Kleine, robuste soorten overleven
 Waarom visserij als oorzaak?
 Aard van de soorten
 Locatie van vermindering in soorten
 Tijdstip van vermindering in soorten
 Maar !
Niet enkel visserij, er zijn duidelijk
versnellende factoren, waaronder zeker
KLIMAAT
Effecten op benthische habitats – Lange-termijn 60

61. Titel
Outline
CONCLUSIES
 Initieel dalen abundanties
 Kunnen weer stijgen (kleinere soorten); maar
biomassa daalt alleszins
 Vistuig? => algemene trends
 Habitat? Biogeen of zand, … afh. vistuig
 Lessen uit theorie?
 Complexe materie…
 Diversiteit?
 daalt
61

62. Titel
Outline
CONCLUSIES
 Productiviteit?
 Totale benthische productiviteit daalt
 Soortenverschuiving naar hoog productieve
soorten
 Tong en schol worden relatief bevoordeeld
een „goed‟-ploegende boer kan oogsten
 Lange termijn / herstel?
 Visserij maakt deel uit van de veranderingen!
 ‘confounding factors’
62

63. Instituut voor Landbouw en Visserijonderzoek
THANK YOU.
Jochen.Depestele@ilvo.vlaanderen.be
Hans.Polet@ilvo.vlaanderen.be
Instituut voor Landbouw en Visserijonderzoek
www.ilvo.vlaanderen.be