Het WADDENSLEUTELS project Han Olff University of Groningen Photo H. Olff WADDENSLEUTELS project Bijdrage leveren aan betere bescherming en herstel van het waddenzee voedselweb ? WADDENSLEUTELS project • Project partners and organisatie • Bijdrage aan realisatie einddoelen uitvoeringsplan Waddenfonds • Aanpak, methoden • Eerste resultaten • Belangrijke vervolgstappen WADDENSLEUTELS project team Natuurmonumenten: Wilfred Alblas, Quirin Smeele, Martijn de Jong e.a. Otto Overdijk e.a. Staatsbosbeheer: Michiel Firet e.a. pok namens coalitie Wadden Natuurlijk Rijksuniversiteit Groningen Prof. Han Olff, Prof. Theunis Piersma e.a. NIOZ Texel: Dr. Henk van der Veer, Prof. Jaap Damste, Dr. Stefan Schouten e.a. VU Amsterdam: Dr. Matty Berg Universiteit Utrecht: Prof. Jack Middelburg NIOO Yerseke: Dr. Johan van de Koppel e.a. Nieuw personeel op project: 1 postdoc Dr. Tjisse van der Heide 3 promovendi werving loopt 1 technisch coordinator: Sander Holthuijsen 1 chemisch analist: werving loopt Werkgroepen: -Financiën -Uitvoering experimenten -Communicatie -Wetenschap WADDENSLEUTELS project • Project partners and organisatie • Bijdrage aan realisatie einddoelen uitvoeringsplan Waddenfonds, en deelprojecten • Aanpak, methoden • Eerste resultaten • Belangrijke vervolgstappen Uitvoeringsplan Waddenfonds 2010-2014 Thema 1 Ecosysteem, habitat en soorten Programma 2: Herstel biobouwers belangrijke randvoorwaarde! Programma 3: Herstel voedselweb Grootschalig voedselweb herstel in 2026 voorwaarde Uitvoering grootschalige beschermingsmaatregelen: inperking van de belangrijkste verstoringen Grootschalig herstel van biobouwers in 2026 Kansrijkdom kaart voor voedselweb herstel (waar hebben welke maatregelen meest effect, waar en wat zijn de grootste bedreigingen?) Uitvoering grootschalige herstel- en beschermings maatregelen van mosselbanken op kansrijke plekken Kansrijkdom kaarten en “best practices” adviezen mosselbank herstel Ruimtelijke analyse beperkende factoren mosselbankherstel Analyse van sleutelprocessen die bepalend zijn voor de structuur van het Waddenzee voedselweb en analyse belang, interacties tussen verstorende invloeden Vergelijking methoden mosselbank herstel op diverse locaties Analyse ruimtelijke variatie in structuur en aantasting van voedselweb en randvoorwaarden Ontwikkeling nieuwe methoden voedselweb analyse Waddenfonds einddoelen Toekomstige maatregelen o.a. gefin. uit Waddenfonds Eindproducten Waddensleutels Deelprojecten Waddensleutels Methode: • Analyse voedselweb structuur aan de hand van gehalten stabiele isotopen van C, N en S in verschillende organismen • Analyse ruimtelijke variatie in vooral omnivore soorten binnen Waddenzee als maat voedselweb aantasting • C isotopen: mariene vs. terrestrische primaire productie • N isotopen: trofisch niveau •S isotopen: mate anaerobe condities sediment 9 NIOZ Synoptic Intertidal Benthic Surveys Wadden Sea (SIBES) NIOZ/SIBES -2008 Wapenworm NIOZ/SIBES -2008 Kokkel soortenrijkdom wadbodemfauna NIOZ/SIBES -2008 Biodiversiteit <0 yrs 0 yrs 35 yrs 100 yr 0 years succession 35 years succession 10 years succession 100 years succession Data: Schrama, Jouta, Berg & Olff (unpubl) WADDENSLEUTELS project • Project partners and organisatie • Bijdrage aan realisatie einddoelen uitvoeringsplan Waddenfonds, en deelprojecten • Aanpak, methoden • Eerste resultaten • Belangrijke vervolgstappen Grootschalig voedselweb herstel in 2026 voorwaarde Uitvoering grootschalige beschermingsmaatregelen: inperking van de grootste voedselweb verstoringen Grootschalig herstel van biobouwers in 2026 Kansrijkdom kaart voor voedselweb herstel (waar hebben welke maatregelen meest effect, waar en wat zijn de grootste bedreigingen?) Uitvoering grootschalige herstel- en beschermings maatregelen van mosselbanken op kansrijke plekken Kansrijkdom kaarten en “best practices” adviezen mosselbank herstel Ruimtelijke analyse beperkende factoren mosselbankherstel Analyse van sleutelprocessen die bepalend zijn voor de structuur van het Waddenzee voedselweb en analyse belang, interacties tussen verstorende invloeden Vergelijking methoden mosselbank herstel op diverse locaties Analyse ruimtelijke variatie in structuur en aantasting van voedselweb en randvoorwaarden Ontwikkeling nieuwe methoden voedselweb analyse Waddenfonds einddoelen Toekomstige maatregelen o.a. gefin. uit Waddenfonds Eindproducten Waddensleutels Deelprojecten Waddensleutels Verhoogd Opwarming Eutrophi CO2 and -catie en verzuring vervuiling zeewater Verhoogde Invasieve zeespiegel Kust Baggeren, Overbevissing exoten stijging verdediging opspuiten Verstoring natuurlijke geomorfologische en hydrologische processen, sedimenthuishouding Waddenzee voedselweb sleutelprocessen 2. “Trophic cascades and trophic amplifications” 3. Lokale en mondiale meta-ecosystem verbindingen 1. Dominantie van biobouwers abiotisch milieu biobouwers overige soorten Rocky intertidal, Bretagne, FR Environmental factors Species distribution Wadden Sea Environmental factors Species distribution Soorten die sedimentatie van slib bevorderen: mossels Photo H. Olff Soorten die sedimentatie van slib bevorderen: zeegrassen Foto: H. Olff Soorten die erosie, re-suspensie van slib bevorderen: wadpier Photos H. Olff Spoonbills foraging on mussel bed pools, Schiermonnikoog Photo H. Olff Verlies van sublitorale zeegrasbedden na sluiting afsluitdijk Mosselbed herstel in oostelijke waddenzee na 1990 Uitblijven van herstel droogvallende mosselbanken in westelijke waddenzee na 1990 Lijn van de Swarte Hean De “start van de wereld” volgens plaatselijke bevolking ? Locaties kleinschalige experimenten mosselbank herstel in kader van het Waddensleutels project Verhoogd Opwarming Eutrophi CO2 and -catie en verzuring vervuiling zeewater Verhoogde Invasieve zeespiegel Kust Baggeren, Overbevissing exoten stijging verdediging opspuiten Verstoring natuurlijke geomorfologische en hydrologische processen, sedimenthuishouding Waddenzee voedselweb sleutelprocessen 2. “Trophic cascades and trophic amplifications” 1. Dominantie van biobouwers abiotisch milieu 3. Lokale en mondiale meta-ecosysteem verbindingen biobouwers overige soorten Over-leven in het intergetijdegebied… Terrestrische soorten Sedentaire intergetijde soorten Mariene soorten Gem. hoog water Gem. laag water Gebied: Waddenzee - Subhabitat: droogvallende platen Getijperiode: eb, Seizoen: voorjaar en herfst vet: doortrekkers, onderstreept: studiesoorten, + : toenemende soorten, -: afnemende soorten Slechtvalk Drieteenstrandloper-1 + Bontbekplevier + Bonte Strandloper = Krombekstrandloper Steenloper = Bergeend = Kluut = Zandzager kleine wormen kleine kreeftachtigen wadslakje slijkgarnaal Lepelaar + Tureluur + Rosse grutto-1 + Groenpootruiter = Zilverplevier + Zwarte Ruiter Wulp + Driedoornige stekelbaars Dikkopje jonge platvis Gewone garnaal (jong) Wadpier Strandkrab (jong) Wapenworm Kanoet-1 - Japanse oester Strandkrab Nonnetje Mossel (oud) (oud) Kokkel (jong) Kokkel (oud) Mossel(jong) zoöplankton, broed schelpdieren fytoplankton epifytobenthos, detritus Instabiel, slibbig sediment, troebel water Habitat B Scholekster - Rotgans Zilvermeeuw - Smient = Zeesla Gewoon Klein zeegras kweldergras Groot zeegras Zeeweegbree (eenjarig) Schorrezoutgras Stabiel sediment, helder water, biobouwers Habitat A van Roomen et al 2006 Interactie tussen voedselweb verstoringen Uitwisseling sediment, detritus, nutriënten, energie met getijstroom Dagelijkse en seizoenmatige migratie van vogels, vissen zoogdieren, ongewervelden Opwarming Sedimentverstoring Overbevissing Waddenzee Sublitorale geulen en zandbanken Droogvallende platen Kwelders, duinen en binnendijkse landbouwgebieden Fisheries: “ Fishing down food webs” Fisheries: “ Fishing down food webs” North Sea Fisheries: “ Fishing down food webs” Waddenzee, 1973 – shark catches Fisheries: “ Fishing down food webs” Density changes predatory fish in the Wadden Sea / wijting Density (N/ha) Trophic level 4.1 (nekton) / steenbolk Trophic level 3.62 s.e. 0.61 (zoobenthos) harnasmannetje / Trophic level 3.43 s.e. 0.47 (zoobenthos) Trends: Tulp et al. 2008 Journal of Sea Research 60:54-73 Trophic level: Fishbase.org Fisheries: “ Fishing down food webs” / schar Density (N/ha) Trophic level 3.29 s.e. 0.38 / schol Trophic level 3.26 s.e. 0.39 Trends: Tulp et al. 2008 Journal of Sea Research 60:54-73 Trophic level: Fishbase.org Potential interaction of overfishing with climate change Total fish biomass water Wadden Sea Wadden Sea Tulp et al. 2008 Journal of Sea Research 60:54-73 Trophic amplifications leading to collapse of fish and shallow-living bivalve populations and of the species that depend on these (birds) Overfishing of adult fish stocks Sediment disturbance due to trawling and dredging Unstable sediment + Less spatfall of mussels Less adult mussels + Less musselbed stability More detritus in the water More predation on eggs and larvae of large fish and bivalves Higher activity shrimp and carnivorous zooplankton Higher water temperatures Less larger predatory fish + Less predation on shrimp & carnivorous zooplankton More shrimp and carnivorous zooplankton Green: evidence by Pauly et al. Science 279:860-863 Pinnegar et al. Environ. Conserv. 27, 179-200 (2000). Black: evidence by Kirby et al 2009 Ecosystems 12:548-561 Kirby et al 2009 Proc Roy Soc B 276:4095-4103 Blue: to be investigated in Waddensleutels Verhoogd Opwarming Eutrophi CO2 and -catie en verzuring vervuiling zeewater Verhoogde Invasieve zeespiegel Kust Baggeren, Overbevissing exoten stijging verdediging opspuiten Verstoring natuurlijke geomorfologische en hydrologische processen, sedimenthuishouding Waddenzee voedselweb sleutelprocessen 2. “Trophic cascades and trophic amplifications” 1. Dominantie van biobouwers abiotisch milieu 3. Lokale en mondiale meta-ecosysteem verbindingen biobouwers overige soorten METAWAD voorstel Arctic tundra Wadden Sea Banc d’Arguin Piersma 2007 Wadden Sea Ecosystem no. 23 METAWAD voorstel Exchange of sediments, detritus, nutriënts, energy through tidal currents Daily and seasonal migration of birds, fish, mammals, invertebrates Temp. rise Acidification Overfishing Temp. rise Sediment disturbance Overfishing Temperature rise Arctic tundra Temperature rise Sediment disturbance Overfishing Eutrophication Wadden Sea Northern atlantic North sea Sublitoral banks and gulleys Intertidal flats Desertification Overgrazing Acidification Overfishing Tropical Atlantic coastal zone Northwest European Lowlands W-African intertidal areas Sahara, Sahel METAWAD voorstel lepelaar aalscholver drieteenstrandloper brandgans rotgans Recent afname: Vogelsoorten kanoet met gespecialiseerd dieet/habitat en/of lange-afstandstrekkers bergeend rotgans kanoet kluut scholekster wintertaling kluut zilvermeeuw scholekster regenwulp strandplevier Blew et al 2007 Wadden Sea Ecosystem 23, Wilhemshaven regenwulp ?