Onderzoek in de Mesodrome

De Chinese wolhandkrab is een invasieve exoot in onze zoetwater ecosystemen en de laatste jaren lijkt hun aantal toe te nemen, zeker in de bovenlopen van rivieren. In deze bovenlopen groeien waterplanten die een belangrijke ecologische rol hebben in het ecosysteem. Het effect van de wolhandkrabben op deze vegetatie is onvoldoende gekend. Een handvol laboproeven toont aan dat de krabben de planten op hun dieet hebben staan, maar dit is niet uitsluitend. Enkele case studies in het veld claimen dat wolhandkrabben verantwoordelijk zouden zijn voor een complete kaalslag in de vegetatie, maar ook hier was er geen eenduidig bewijs voor. Onze hypothese is dat de krabben daadwerkelijk een verwoestend effect op de watervegetatie kunnen hebben, maar alleen als deze vegetatie reeks verzwakt is of onder (abiotische) stress staat van andere oorzaken. In dit project wordt experimenteel onderzocht of de krabben een negatief effect kunnen hebben op de waterplanten door herbivorie en of dit effect groter is wanneer de planten reeds onder stress staan. De onderzochte abiotische stressen zijn EDTA-vervuiling en lichtstress, twee factoren gelinkt aan de eerder gemelde case studies. Een combinatie van densiteitsgegevens en kennis over de herbivorie druk bij bepaalde krabdensiteiten, zal ons toestaan te voorspellen in welke mate de krabben een bedreiging zijn voor inheemse flora in zoetwater rivierecosystemen.

Chinese wolhandkravven hebben de meerderheid van de waterplanten (Myriophyllum spicatum) opgegeten in deze Mesodrome vijver.

Meer informatie?

Contact jonas.schoelynck@uantwerpen.be

Op televisie: http://deredactie.be/permalink/2.50807?video=1.3017672

In samenwerking met Dr. Božidar Rašković van de Universiteit van Belgrado, en gesponsord door de EU COST Action FA1304 FITFISH, hebben we onderzocht of jonge karpers (Cyprinus carpio) beter groeien als ze gedurende een maand zwemmen bij verschillende snelheden. De proef werd ondernomen in drie grote (1600 L) raceways in de mesocosm-faciliteit van de Universiteit Antwerpen. Drie groepen van 100 vissen kregen een constant zwemregime bij verschillende snelheden: 0 (controle), en 1,5 en 2,5 lichaamslengtes per seconde (BL/s). We zagen een significante gewichtstoename bij de karpers die constant aan 2,5 BL/s zwommen in vergelijking met zowel de controle als de 1,5 BL/s groep. Het energiebudget leek weinig beïnvloed, maar de hepatosomatische index en de genexpressie van de groeihormoonreceptor, insulinegroeifactor en van cytochroom c-oxidase verschilden significant in de 2,5 BL/s-groep aan het einde van de studie. De resultaten van onze studie kunnen mogelijk erg belangrijk zijn voor de aquacultuur: gewone karpers vertonen een verhoogde gewichtstoename tijdens langdurig zwemmen, mogelijk als gevolg van een gunstig hormonaal evenwicht. Dit principe van betere groei bij training is goed gekend voor zalmachtigen, maar in onze studie toonde de karper ook gunstige effecten van langdurig zwemmen, ondanks het feit dat ze vaak worden gezien als "trage" vissen, voornamelijk vanwege hun voedingsgewoonten in natuurlijke ecosystemen.

Meer zwemtraining maakt dat karpers sneller gaan groeien.

Meer informatie?

Contact: gudrun.deboeck@uantwerpen.be

Een verandering van het klimaat lijkt onafwendbaar in de komende decennia. Het RCP6.0 scenario van het IPCC voorspelt dat de atmosferische CO2 concentratie zal verdubbelen tegen het jaar 2100, en de daaruitvolgende klimaatsverandering zal verschillende ecosystemen treffen. Zoetwater ecosystemen werden in dat verband nog maar weinig onderzocht, zeker in vergelijking met terrestrische ecosystemen. Hierdoor weten we dus onvoldoende hoe deze systemen zullen reageren op een klimaatswijziging. Anderzijds staat het wel vast dat de voorspelde veranderingen in neerslag – langere perioden van droogte afgewisseld met kortere perioden met extreme regenval – drastisch zullen ingrijpen op rivieren en wetlands. Waterplanten zijn één van de belangrijkste primaire producenten in deze rivieren. Ze hebben een invloed op (i) het aquatische voedselweb (als voedsel), and (ii) op de biogeochemische processen (nutrient- en koolstofcyclering). Een verhoogde nutrient- en CO2 concentratie in het water kan leiden tot een verhoogde productiviteit van deze planten. Echter, de voorspelde extreme regenval kan leiden tot extreme debieten die een negatief effect kunnen hebben op het overleven van de planten en zo tot een verhoogde concentratie aan dood organisch materiaal in de rivier kan leiden. Klimaatsverandering kan de aquatische ecosystemen ook nog beïnvloeden door de nutrientstoichiometrie in de planten zelf te beïnvloeden. Zowel plantbiomassa (kwantiteit) als -samenstelling (kwaliteit) zijn belangrijke sturende factoren in voor afbraakprocessen van organisch materiaal, en kan belangrijke consequenties hebben voor het hele aquatische voedselweb. In dit onderzoek testen we de effecten van verhoogde CO2 concentratie en veranderende stromingsregimes op de groeisnelheid, biomassa productie, morfologie (bv. stengel vs. blad ratio), fysiology (bv. fotosynthese en donkerrespiratie), en nutrientstoichiometrie.

Waterplanten (Berula erecta) werden opgegroeid in de Mesodrome flumes onder verhoogde CO₂ concentraties en een hoge stroomsnelheid.

Meer informatie?

Contact: rosanne.reitsema@uantwerpen.be

Bij klassieke toxiciteitsevaluaties wordt een organisme onder gunstige omstandigheden blootgesteld aan één chemische stof in het labo. In aquatische ecosystemen echter vinden we vaak mengsels van chemische stoffen die kunnen interageren en zo resulteren in sterkere of afgezwakte toxische effecten. Maar ook naast vervuiling zijn er natuurlijke stressors aanwezig, zoals bv. temperatuurschommelingen, die de toxiciteit kunnen beïnvloeden. Om een realistischer beeld te krijgen van de impact van metalen in de natuur voerden we laboratoriumexperimenten uit op de zoetwaterpissebed Asellus aquaticus. Deze stelden we bloot aan zowel metaalmengsels als natuurlijke stressors. Hierbij bestudeerden we de effecten op individueel niveau en keken we naar de relaties tussen metaalaccumulatie en verschillende sublethale eindpunten, zoals gedrag en groei. Om meer inzicht te verwerven in de effecten van metalen op populaties en levensgemeenschappen, voerden we ook een microcosmos-experiment uit in de Mesodrome. We stelden kleine ecosystemen met verschillende soorten macro-invertebraten bloot aan Cu, Cd, Pb en een mengsel van deze drie metalen onder seminatuurlijke omstandigheden. Gedurende twee maanden observeerden we de gecombineerde effecten van metalen en natuurlijke stressors op individueel niveau (geaccumuleerde metalen, overleving), populatieniveau (soortendensiteit, biomassa) en gemeenschapsniveau (soortenrijkdom, ‘evenness’/equitabiliteit).

In deze emmers werden kleine levensgemeenschappen, met o.a. muggenlarven, slakken en zoetwaterpissebedden, blootgesteld aan enkele metalen en metaalmengsels.

Meer informatie?

Contact: marjolein.vanginneken@uantwerpen.be

Het verkrijgen van inzicht in de reparatiesnelheid van Atlantische kabeljauw bij verschillende zwemsnelheden en bij verschillende watertemperaturen is een stap in de richting van een beter begrip van het mechanisme achter belangrijke fysiologische parameters zoals energieverbruik bij deze soort. Dit bestuderen in een gecontroleerde situatie gaf ons cruciale informatie die nodig is om deze parameters in een natuurlijke situatie te begrijpen. Het labelen van de vissen met een accelerometer tijdens respirometrie metingen hielp om de zwemactiviteit en het zuurstofverbruik te parametriseren, zodat het mogelijk zal zijn de ademhalingsfrequentie te voorspellen op basis van de accelerometerwaarden.
De belangrijkste doelen van dit project zijn het schatten van (a) mogelijke effecten van tags en tagging-procedures op zwemcapaciteit en biomechanica, en (b) om zwemsnelheden en zuurstofconsumptiewaarden (respirometrie) van vrij zwemmende getagde vissen te schatten op basis van flowtankmetingen van Tail Beat Frequency (video-analyse) die lineair gerelateerd is aan de zwemsnelheid, en Overall Dynamic Body Acceleration (accelerometrie-analyse), een proxy voor energetica.
De resultaten die in dit onderzoek zijn verzameld, zullen helpen het effect van activiteiten van de seismische industrie op gedrag, ecologie en stressrespons in het milieu van vrijlopende kabeljauw in te schatten, wat beleidsmakers zal helpen om richtlijnen en grenzen te bepalen