De architectuur van de biobouwers

Door: Gerbrand Gaaff
Datum: 5 februari 2015

Subsysteem mosselbank, foto Oscar Bos.

Hoe kun je in een experiment testen wat het effect is van een kokerwormen-rif?  Hoe groot is het effect van biobouwers op de complexiteit van het voedselweb in en op de wadbodem? Dit soort vragen speelden een rol in een onderzoek binnen het door het Waddenfonds gefinancierde project Waddensleutels. Het effect van biobouwers op de soortenrijkdom blijkt aanzienlijk, het effect op de ecologische complexiteit is spectaculair.

Mosselen, oesters, zeegras en kokerwormen worden beschouwd als de biobouwers van het wad. Het zijn de organismen die een vaste structuur bouwen op de wadbodem. De dynamiek van zand en slik verandert op de plekken waar de biobouwers groeien, waardoor er plaatselijk een rijker ecosysteem ontstaat. Vanuit de wetenschappelijke archieven weten we dat de Nederlandse Waddenzee in het verleden veel meer van dit soort subsystemen kende. De uitgestrekte velden met zeegras zijn verdwenen, en ook natuurlijke mosselbanken zijn sterk in oppervlakte achteruit gegaan. Het voorkomen van kokerwormriffen in het verleden is minder goed gedocumenteerd dan dat van zeegras en mosselen, omdat kokerwormen geen commerciële toepassingen hebben. De bedden met platte oesters zijn ook verdwenen. De afgelopen decennia hebben zich wel uitgestrekte riffen van de Japanse oester ontwikkeld. Dit is weliswaar een niet-inheemse soort, maar de exotische oesterbedden zijn toch wel degelijk van belang als nieuw subsysteem op het wad (zie wadweten Mosselen spelen verstoppertje in oesterbank).

Experimentele plots

Mosselen als biobouwers, hier vooral met zeepokken en klein darmwier, foto Simone de Vries.

Het algemeen belang van biobouwers is wel bekend, maar in het kader van herstelprojecten is het van belang om precies te weten wat zich in de subsystemen afspeelt. In een veldproef van het project Waddensleutels zijn daartoe twee experimentele plots ingericht. De westelijke plot lag op het relatief zandige wad onder Terschelling. De plot is blootgesteld aan stroming en golven. De oostelijke plot, op het wad onder Schiermonnikoog, ligt meer beschut en is rijker aan slik.
De focus in het onderzoek lag op twee typen biobouwers: zandkokerwormen die qua structuur vooral onder het bodemoppervlak effect hebben, en mosselen die zich vooral op de wadbodem  manifesteren. Mosselen kun je gewoon uitspreiden ('zaaien') op een stuk wadbodem, maar kokerwormen laten zich niet makkelijk verhuizen. In eerder onderzoek is echter uitgevonden dat je een zandkokerwormrif qua sedimenthuishouding goed kunt imiteren met anti-erosiematten, dus brachten matten van kokosvezel hier uitkomst. Drie maanden na de aanleg van het experiment werden de plots onderzocht op veranderingen in de sedimenthuishouding, de flora en de fauna.

Wapenwormen

Zandkokerwormenrif, foto Oscar Bos.

Na drie maanden waren de kokosmatten bedekt met een enkele centimeters dikke zandlaag. Op de stukken waar alleen kokosmat lag waren er geen effecten op de gehalten aan organische stof of slik. Op de stukken waar mosselen waren uitgezaaid (met of zonder onderlaag van kokos) was dat anders. Daar had zich meer organische stof opgehoopt, en het slikgehalte was er verdubbeld. Ook de wierbegroeiing was verschillend. Op de experimentele mosselbedjes onder Schiermonnikoog had zich hier en daar blaaswier gevestigd. Onder Terschelling waren de mosselbedjes vrijwel volledig bedekt met zeesla.

De verschillen in de samenstelling van de bodemfauna waren al na drie maanden aanzienlijk. Zo vonden de onderzoekers veel zandkokerwormen in de bedjes met kokosmatten, terwijl in de onbehandelde bedjes wapenwormen dominant waren. Samen met andere organismen die in de wadbodem leven (de infauna), zoals bulldozerkreeftjes en de borstelworm Aphelocaeta, telden de bedjes met kokosmatten gemiddeld 1,6 meer soorten dan de controlebedjes. Onder Schiermonnikoog was dit effect 1,5 keer zo sterk als onder Terschelling. Daar was het grootste effect op de biodiversiteit te meten op de mosselbedjes. Dan gaat het om soorten die op de wadbodem leven (de epifauna): zeepokken, strandkrabben, vlokreeftjes en mosselzaad. De soortenrijkdom was hier met factor 1,4 toegenomen.

Vernieuwend aan dit onderzoek was dat de onderzoekers de data ook hebben geanalyseerd op zogenaamde voedselgilden (feeding guilds). Dat zijn groepen van organismen die een vergelijkbare plek in het voedselweb innemen. Deze analyse levert een maat voor de ecologische complexiteit van een subsysteem. De onderzoekers konden vaststellen dat die complexiteit al na drie maanden spectaculair was toegenomen, zeker in de bedjes met een combinatie van kokosmatten en mosselen.

Bron:

Els M. van der Zee, Elske Tielens, Sander Holthuijsen, Serena Donadi, Britas Klemens Eriksson, Henk W. van der Veer, Theunis Piersma, HanOlff, Tjisse van der Heide, 2015: Habitat modification drives benthic trophic diversity in an intertidal soft-bottom ecosystem. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 465 (2015), 41-48.