Martin Pastoors neemt genetisch monster van haring.
Martin Pastoors neemt genetisch monster van haring. Visserijnieuws

Genoom ontrafeld: nieuwe haringpopulatie in beeld

Algemeen

IJMUIDEN/SCHEVENINGEN - De samenwerking tussen de pelagische visserijindustrie en onderzoeksinstellingen levert nieuwe inzichten op over het gedrag van vis en de omvang van visbestanden. Martin Pastoor – wetenschapper in dienst van de Pelagic Freezer-trawler Association – licht er twee onderzoeken uit: de begrenzing van vispopulaties en de verzameling van makreelkuit-monsters aan boord van pelagische trawlers. 

Genetisch onderzoek naar vispopulaties

Het definiëren van populaties die in ruimte en tijd gescheiden zijn is een belangrijk onderdeel van het wetenschappelijk advies over commerciële visbestanden. Als een wetenschappelijk advies wordt gegeven voor bijvoorbeeld haring in de Noordzee, dan wordt ervan uitgegaan dat die haring zich niet mengt met andere haringpopulaties in bijvoorbeeld de Baltische zee, de Noorse Zee of de wateren boven Schotland.

Maar hoeveel is er eigenlijk bekend over de begrenzing van vispopulaties? Eerlijk gezegd niet veel. En omdat er relatief weinig informatie en kennis is over de veranderende grenzen tussen populaties handhaven wetenschappers en vervolgens ook beleidsmakers daarom grotendeels de grenzen die ooit zijn getrokken. De verschillende technieken en methodes om de begrenzing van populaties te onderzoeken zijn lange tijd beperkend geweest met veel onzekerheden. Onlangs zijn er echter grote stappen gemaakt met het genetisch onderzoek naar vis, waardoor het nu mogelijk wordt om met grotere zekerheid uitspraken te doen over het a mengen (of niet) van verschillende populaties.

De Redersvereniging voor de Zeevisserij is samen met een aantal visserijorganisaties in Schotland, Ierland en Denemarken enkele jaren geleden de samenwerking aangegaan met twee onderzoeksinstituten in Ierland en Zweden voor onderzoeksprogramma’s naar de genetische samenstelling van haring en horsmakreel. In beide gevallen werd het volledige genoom van die vissoorten door de onderzoekers ontrafeld, waardoor het mogelijk wordt om de genetische eigenschappen van individuele vissen met elkaar te gaan vergelijken.

Zo wilden we bijvoorbeeld graag weten wat de relatie is tussen haring ten noorden van Schotland (ICES-gebied 6a noord), de haring ten noorden van Ierland (gebied 6a zuid en 7bc) en haring in de omliggende gebieden (bijvoorbeeld in de Noordzee). Voor de horsmakreel zijn we vooral geïnteresseerd in de afkomst van de horsmakreel die voorkomt in het Kanaal en in de noordelijke Noordzee: is dat de westelijke horsmakreel of is dat de Noordzee-horsmakreel of is dat soms een mengvorm?

Naast de financiering van het onderzoek door de visserij-industrie, hebben de bemanningen van diverse trawlers een belangrijke rol gespeeld bij het verzamelen van monsters, juist als de vis aan het paaien was. Dat is voor genetisch onderzoek essentieel. Immers, de paaigrond bepaalt voor een groot deel tot welke populatie een bepaalde vis kan worden gerekend. Door de samenwerking tussen visserij en onderzoek konden op een zeer efficiënte manier monsters worden verzameld die gebruikt konden worden voor de populatie-bepalingen.

Voor haring is dit genetische onderzoek inmiddels afgerond. Het heeft ervoor gezorgd dat het duidelijk is dat de haring in gebied 6a zuid en 7bc kan worden onderscheiden van de haring in 6a noord. Maar bovendien heeft het laten zien dat de najaarspaaiende haring in 6a noord eigenlijk niet te onderscheiden is van de najaarspaaiende haring in de noordelijke Noordzee, iets dat vissers ook al langere tijd hebben gezegd.

Tot slot, is duidelijk geworden dat er in de ‘Minch’ tussen Schotland en de Hebriden ook nog een andere haringpopulatie is gevonden, die in het voorjaar paait. Deze kleine populatie was eerder nog niet in beeld.

Al met al heeft dit geleid tot een nieuwe aanpak van het wetenschappelijk advies voor haring in de genoemde gebieden. Ten aanzien van de begrenzing van Noordzeeharing en haring ten noorden van Schotland zal in de toekomst een nieuwe evaluatie gaan plaatsvinden van de veranderingen in de wetenschappelijke advisering.

Makreel-kuiten in de visserij

Elke drie jaar wordt de grote internationale ei-survey gehouden voor makreel en horsmakreel. Dit is een enorme onderzoeksinspanning waarbij een groot deel van de Noordoost-Atlantische Oceaan meerdere keren wordt bevist om het aantal makreel- en horsmakreeleitjes te tellen die zich in de waterkolom bevinden. Het jaar 2022 is weer het jaar van een ei-survey.

Van makreel weten we dat de verspreiding over de Atlantische Oceaan de afgelopen 10-15 jaar enorm is toegenomen, zowel in de noordelijke als in westelijke richtingen. Het is een grote uitdaging voor de wetenschap om tijdens de ei-survey die ruimtelijke verspreiding te kunnen afdekken met de beschikbare schepen.

Naast het tellen van het aantal eitjes in zee is het ook heel belangrijk om te bepalen hoeveel eitjes er worden gemaakt per vrouwtjes-vis. Want de koppeling tussen het totaal aantal eieren en het aantal eieren per vis levert namelijk de schatting van het volwassen paaibestand. De tweede grote uitdaging van de ei-survey is daarom om voldoende vrouwtjes-makrelen te vangen vlak voordat ze gaan paaien, zodat het mogelijk is om het aantal eieren per vrouwtje te bepalen.

Al in 2019 is een nauwe samenwerking gestart tussen Wageningen Marine Research en de Redersvereniging voor de Zeevisserij om meer inzicht te krijgen in het paaigedrag van makreel: het ‘Year of the mackerel’ onderzoek. Oorspronkelijk was het de bedoeling om dit onderzoek gedurende één jaar uit te voeren, maar toen bleek dat het veel nieuwe inzichten gaf is besloten het voort te zetten.

In dit onderzoek verzamelt de bemanning van een aantal RVZ-trawlers door het jaar heen en in verschillende gebieden makreelkuiten die direct aan boord worden ingevroren. Na het lossen worden deze kuiten vervolgens geanalyseerd door WMR. Voorlopige resultaten laten zien dat de bevroren kuiten grotendeels bruikbaar zijn voor het bepalen van het aantal eitjes per vrouwtjes makreel.

Maar voor de toepassing van makreelmonsters tijdens de makreel ei-survey, is het nodig om de kuitmonsters vers te nemen, dus voordat de vis wordt ingevroren, en ook net voordat de vis gaat paaien. Daarom is dit voorjaar, Lina de Nijs, onderzoekster bij de Redersvereniging, twee reizen mee geweest met de H 72 ‘Frank Bonefaas’ om verse monsters te kunnen nemen van de makreelkuiten op het moment dat ze precies in de goede staat zijn. Tegelijkertijd, heeft ze ook de kuitmonsters verwerkt op de manier waarop dat aan boord van een aantal trawlers al gebeurde, dus met invriezen van de monsters. Hierdoor hebben we gerealiseerd dat er veel verse kuitmonsters van makreel beschikbaar zijn als onderdeel van de internationale makreel ei-survey. Bovendien, kunnen we een vergelijking gaan maken tussen de kwaliteit van verse en bevroren kuitmonsters.

De kuitmonsters worden momenteel geanalyseerd in het laboratorium door Wageningen Marine Research en andere onderzoeksinstellingen in Europa en zullen worden gebruikt voor de bestandsschatting van makreel op basis van de eisurvey in 2022.

Samenwerking loont

De samenwerking tussen visserij-industrie en onderzoek heeft grote voordelen voor zowel sector als wetenschap.

Voor de industrie is het natuurlijk belangrijk om goed onderbouwd wetenschappelijk advies te krijgen over de toestand van visbestanden en de mogelijkheid om daar duurzaam van te oogsten. Bovendien is het mogelijk om op deze manier de kennis, vaardigheden en beschikbaarheid van schepen en bemanning in te zetten voor verbetering van de bestandsschatting.

Voor het onderzoek levert de samenwerking de mogelijkheid om monsters te verzamelen op momenten dat onderzoeksschepen daar niet toe in staat zijn of in gebieden waar onderzoeksschepen normaliter niet komen.

Het directe contact tussen onderzoekers en bemanning zorgt voor een verbreding van het wederzijdse inzicht en waardering voor de verschillende vormen van kennis. Voor zowel de visserij als het onderzoek is daar nog steeds een wereld te winnen.

Wageningen Marine Research

Onderzoekers van Wageningen Marine Research doen elke drie jaar in mei/juni een survey van zes weken naar makreel- en horsmakreeleierenproductie in de Noordoost-Atlantische Oceaan. Dit levert schattingen op van de totale eiproductie tijdens het paaiseizoen. Door het bevissen en tellen van de eitjes in het paaigebied kunnen wetenschappers een schatting maken van het volwassen paaibestand van dat jaar. Dit onderzoek is onderdeel van de door ICES (International Council for the Exploration of the Sea) gecoördineerde internationale Northeast Atlantic mackerel and horse mackerel egg survey.

Makreel is een migrerende vis die in grote groepen zwemt en enorme afstanden aflegt. De migratiepatronen van deze soort wijzigen door klimaatverandering en het groter worden van het paaibestand. Vergeleken met vroeger wordt makreel nu veel meer in westelijke en noordelijke richting van de Atlantische Oceaan waargenomen. De laatste jaren zijn er ook veranderingen gesignaleerd in paaien. Er zijn veranderingen in de timing en in het hoogtepunt van de paaitijd.

Voor een bestand met zo’n groot verspreidingsgebied, van het westen van Portugal tot in de Noorse Zee is het een voortdurende uitdaging om te proberen de ontwikkelingen te volgen.

Het ‘Year of the mackerel’-project is een grote onderzoeksinspanning. In dit onderzoek volgen we de ontwikkeling van de gonaden van vrouwelijke en mannelijke makrelen, op basis van maandelijkse bemonstering door een aantal pelagische trawlers, gedurende het hele jaar. Dit maakt het mogelijk het tijdstip te bepalen waarop de makreel klaar is om te paaien en hoe lang het duurt om oöcyten (eicellen) te ontwikkelen tot deze paairijp zijn.

Aan boord van een trawler worden de rijpheidsstadia van de bemonsterde vissen beoordeeld. Als ze geschikt zijn voor vruchtbaarheidsonderzoek wordt er een klein monster (van minder dan een gram) van hun gonaden genomen. Elk gonademonster wordt vervolgens geanalyseerd in het laboratorium door Wageningen Marine Research. Hierin wordt onderzocht welke ontwikkelingsstadia en hoeveel oöcyten aanwezig zijn in de gonade. Deze monsters worden rechtstreeks gebruikt in de bestandsschatting van makreel op basis van de eisurvey in 2022.

Resultaten van genetische analyse van verschillende haringpopulaties: Donderblauw en lichtblauw: Noordzeeharing en 6a noord najaarspaaiers (geen verschil). Donkerrood: 6a noord voorjaarspaaiers. Donkergroen: 6a zuid haring. Oranjegeel: Ierse zee haring. Lichtgroen en paars: Keltische zee haring en Downs (kanaal) haring (geen verschil?).
De huidige indeling van haringbestanden in de verschillende ICES-gebieden: 6a noord najaarspaaiende haring (rood), 6a zuid – 7bc haring (groen) en Noordzeeharing (blauw). Het nieuwe haringbestand 6a noord voorjaarspaaiende haring staat hier nog niet op aangegeven.
Lina de Nijs neemt een pipetmonster van een makreelkuit.
Lina de Nijs snijdt aan boord van de ‘Frank Bonefaas’ een makreel voor onderzoek.
Makreelkuit met rijpe eitjes zichtbaar (don- kere vlekjes).
PFA-infographic over makreelonderzoek.
Genetisch bemonsteringsgereedschap, ont- wikkeld door Ierse onderzoekers samen met LVL technologies in Duitsland en de Europese pelagische visserijindustrie.
!