Op het Caribisch eiland Saba werkt docent-onderzoeker Alwin Hylkema met een bijzondere diersoort: de zee-egel Diadema antillarum, een diersoort die het flink te verduren kreeg, voor 98 procent uitstierf en hard nodig is om het koraalrif in goede staat te brengen. Daarom onderzocht Alwin samen met zijn team van Hogeschool Van Hall Larenstein, Wageningen University and Research en lokale natuurbeheerorganisaties hoe deze zee-egel geholpen kan worden – met prachtige resultaten én een RAAK-award als gevolg.
In dit artikel lees je meer over het Diadema-project dat Alwin Hylkema en zijn team uitvoerden. De herbivore zee-egel Diadema antillarum speelt een grote rol bij herstel van koraalriffen in het Caribisch gebied. Alwin en zijn team onderzochten waarom de zee-egel niet natuurlijk herstelt en wat de mogelijke oplossingen daarvoor zijn. Ze ontwikkelden drie innovatieve methoden: De schudtafel als kweekmethode, vestigingscollectoren in water, creëren van voldoende vestigingssubstraat.
In de jaren tachtig van de vorige eeuw stierf maar liefst 98 procent van de Diadema zee-egels, een grazende diersoort die grote invloed heeft op het koraalrif in het Caribisch gebied. Alwin: “Algen kunnen het koraalrif in een razend tempo overgroeien. De zee-egels zijn hard nodig om de algengroei onder controle te houden en het rif schoon te houden van algen, waardoor jonge koralen zich kunnen vestigen. Helaas zijn de zee-egels sinds een massale sterfte in 1983 nauwelijks hersteld.”
Tijd voor verandering. En dus startten Alwin en zijn team een onderzoek. Alwin: “We onderzochten waarom de zee-egels niet natuurlijk herstellen en wat we daaraan kunnen doen. Vervolgens ontwikkelden we drie methoden.”
De eerste methode draait om het kweken van Diadema-larven. “Daarvoor gebruiken we flessen op een schudtafel, waardoor we de larven in beweging houden zonder ze te beschadigen.” Met deze innovatieve methode zijn inmiddels duizenden kleine zee-egels gekweekt.
“Onze onderzoekers ontwikkelden een efficiënte vestigingscollector die gemaakt is van bioballen; vergelijkbaar met een soort kraamkamer, bestand tegen vijanden. Die collector hangen we in het water in de juiste tijd van het jaar. Zo verzamelen we zee-egels. Die worden opgekweekt en als jonge exemplaren op het rif uitgezet.”
De laatste methode heet Assisted Natural Recovery. “We ontdekten dat de allerkleinste zee-egels niet goed gedijden in de huidige leefomgeving. Daarom boden we extra structuur met schuilplaatsen tegen predatoren. Nu vestigen de larven zich op deze structuren, groeien ze beschermd op en komen ze als kleine zee-egels op het rif terecht.”
Samenwerken met studenten is Alwin niet vreemd. “We werken samen met tien verschillende mbo-, hbo- en wo-instellingen; al meer dan driehonderd studenten zetten zich in voor dit project.” Dat aantal loopt nog steeds op. De studenten sluiten zich aan als stagiair of afstudeerder, of volgen de HVHL minor Sustainable Island Management. “Tijdens de minor vertrekken de studenten zelfs voor een drieweekse excursie naar Sint-Eustatius en Saba, waar ze actief meedoen aan het project.”
Niet alleen studenten worden meegenomen in het project. Alwin en zijn team bereiken ook de onderzoeksgemeenschap en de praktijk, onder meer met workshops waarin dertig deelnemers van acht verschillende eilanden al naar Saba kwamen om de ontwikkelde methodes te leren gebruiken.
Goud: het project Diadema won de RAAK-award. Alwin Hylkema en zijn team wonnen onlangs de RAAK-award voor hun toonaangevende praktijkgerichte onderzoek. “Een mooie erkenning”, aldus Alwin. “We krijgen nu nog meer waardering vanuit de onderzoeksgemeenschap. We worden ook gevraagd om deel te nemen aan andere projecten – een bevestiging van ons werk.”
“Het vervolgproject is inmiddels goedgekeurd en 1 januari 2024 gestart. Want hoewel we al grotere stappen gemaakt hebben dan gepland, is het nog niet genoeg. We willen duizenden zee-egels per keer produceren en ervoor zorgen dat ze zich beter en sneller aanpassen aan het leven op het rif. Daarnaast gaan we ons onderzoek verbreden, door ook andere grazers in het Caribisch gebied te onderzoeken. Wie weet kunnen we ook andere egels, krabben en slakken een handje helpen met het verwijderen van algen op het rif. Op die manier hebben jonge koralen een kans om zich te vestigen en kan het rif beter herstellen van verstoringen.”
De Nederlands Caribische eilanden Saba en St. Eustatius hebben momenteel een unieke positie in de wereld. Met uitzondering van een aantal op zichzelf staande gevallen in 2020 zijn de eilanden Covid-19 vrij. Er zijn dan ook geen beperkingen, met uitzondering van strenge inreis- en quarantaineregels, die ervoor moeten zorgen dat dit zo blijft. Omdat VHL (penvoerder van het project) een onderzoeker op Saba heeft gedetacheerd en de partnerorganisaties ook gewoon open zijn, kan het Diadema project grotendeels uitgevoerd worden zoals gepland. Helaas heeft de natuurbeheerorganisatie Saba-Conservation-Foundation (SCF) financiële problemen. Een groot deel van hun inkomsten is afhankelijk van toerisme (elke duiker en iedereen die overnacht op het eiland betaald een nature fee) en die inkomensstroom is bijna geheel opgedroogd. Om die reden heeft de SCF minder boten in het water. Die boten worden ook gebruikt voor hun andere taken en het gebeurt regelmatig dat het niet mogelijk is om op het gewenste moment naar de onderzoekslocaties te gaan. Hierdoor hebben we experiment 2.3 (gepland voor eind 2020), waarvoor we 20 duiken per week moeten maken, niet kunnen uitvoeren. Experiment 2.4 en 4.1 zijn gepland voor 2021 en ook hier verwachten we problemen, omdat we niet altijd op het juiste moment een boot kunnen gebruiken. We mogen dus wel naar de onderzoekslocaties, maar kunnen dat soms niet, omdat er geen boot beschikbaar is. Dit was nooit voor zo’n lange periode gebeurt in de pre-covid situatie, vandaar dat er hier sprake is van onvoorziene omstandigheden veroorzaakt door Covid-19. We willen dat op twee manieren oplossen: Inzetten van camera set-ups die meerdere dagen onder water kunnen filmen, waardoor minder bezoeken (duiken) nodig zijn. Inhuren van een boot van de lokale duikschool, die graag willen assisteren, maar dat hier een vergoeding voor moeten hebben. Het voorliggende Diadema Impuls voorstel moet dit mogelijk maken.
Bestaande artificiële rif ontwerpen zijn vaak duur, onpraktisch en slagen er vaak niet in de functies van natuurlijke riffen te vervangen. Docent-onderzoeker Alwin Hylkema (VHL) en productontwikkelaar Frank Westland (Wortel) hebben op basis van de resultaten van het RAAK-publiek AROSSTA project het MOREEF ontworpen. MOREEF modules zijn makkelijk te plaatsen en worden onder water aan elkaar bevestigd, waardoor een groot en orkaanbestendig rif ontstaat dat ecologisch maximaal functioneert. In deze haalbaarheidsstudie wordt het ontwerp verder gedetailleerd en wordt de MOREEF mal geproduceerd en getest. Daarnaast wordt onderzocht of het commercieel haalbaar is om de mal op de markt te brengen.
De HBO opleidingen presenteren zich steeds nadrukkelijker als centra voor toegepast onderzoek, naast hun traditionele rol als onderwijsinstelling. Bij Van Hall Larenstein te Leeuwarden, binnen de opleiding Kust- en Zeemanagement, wordt baanbrekend onderzoek gedaan naar mogelijkheden om de koraalriffen in de Cariben, die net als de koralen elders zwaar lijden onder de klimaatcrisis,te laten hergroeien. Onderdeel van deze poging is het herstel van de populatie van Diadema, een zee-egelsoort, die als grazer van microalgen cruciaal lijkt te zijn bij het onderhoud van levende riffen. Tom Wijers met studenten waren de eersten die zee-egels continu konden produceren in kweek. Een redactielid van Aquacultuur bezocht daarom het lab van Wijers, sprak met de onderzoeker en keek rond.
MULTIFILE
Bij het Caribische eiland Saba wordt hard gewerkt aan een kunstmatig koraalrif. Het gaat slecht met het koraal en dit kunstmatige rif moet de biodiversiteit onder water weer op peil krijgen. Bevat geluidsfragment met telefonisch interview met Alwin Hylkema, onderzoeker aan het lectoraat Kust- en Zeemanagement van hogeschool Van Hall Larenstein.
LINK
The massive die-off of the herbivorous sea urchin Diadema antillarum in 1983 and 1984 resulted in phase shifts on Caribbean coral reefs, where macroalgae replaced coral as the most dominant benthic group. Since then, D. antillarum recovery has been slow to non-existent on most reefs. Studying settlement rates can provide insight into the mechanisms constraining the recovery of D. antillarum, while efficient settlement collectors can be used to identify locations with high settlement rates and to collect settlers for restoration practices. The aim of this study was to compare pre and post die-off settlement rates and to determine possible settlement peaks in the Eastern Caribbean island of St. Eustatius. Additionally, we aimed to determine the effectiveness and reproducibility of five different settlement collectors for D. antillarum. D. antillarum settlement around St. Eustatius was highest in May, June and August and low during the rest of the study. Before the die-off, settlement recorded for Curaçao was high throughout the year and was characterized by multiple settlement peaks. Even though peak settlement rates in this study were in the same order of magnitude as in Curaçao before the die-off, overall yearly settlement rates around St. Eustatius were still lower. As no juvenile or adult D. antillarum were observed on the reefs around the settlement collectors, it is likely that other factors are hindering the recovery of the island's D. antillarum populations. Of all five materials tested, bio ball collectors were the most effective and reproducible method to monitor D. antillarum settlement. Panels yielded the least numbers of settlers, which can partly be explained by their position close to the seabed. Settler collection was higher in mid-water layers compared to close to the bottom and maximized when strings of bio balls were used instead of clumps. We recommend research into the feasibility of aiding D. antillarum recovery by providing suitable settlement substrate during the peak of the settlement season and adequate shelter to increase post-settlement survival of settlers. The bio ball collectors could serve as a suitable settlement substrate for this new approach of assisted natural recovery.
MULTIFILE
