Margot observeert vissen met geluidsgolven

11 juli 2022

Akoestische meetapparatuur op de bodem van het Marsdiep geeft promovendus Margot Maathuis informatie over visscholen in de Waddenzee. Om die info ook op haar computer te krijgen, moet ze de apparatuur eens in de twee maanden omhoog halen. Dat gebeurt met groot materieel, en blijkt zo eenvoudig nog niet.

Nabij de haven van de Koninklijke Marine in Den Helder staat Margot Maathuis van Wageningen Marine Research al vroeg in de ochtend met al haar apparatuur op de kade te wachten. Even verderop nadert een groot geel vaartuig, het schip ‘Terschelling’ van Rijkswaterstaat. De bemanning is al druk in de weer met zware kettingen waarmee later vandaag Margots onderzoeksapparatuur uit zee wordt gevist.

Visscholen in de Waddenzee

“We hebben op de bodem van het Marsdiep een onderzoeksframe geplaatst en dat gaan we vandaag omhooghalen om de data te downloaden”, legt Margot uit. “Als onderdeel van het Swimwayproject doe ik onderzoek naar kleine pelagische vis. Dat zijn vissen die in de waterkolom – midden in het water, tussen bodem en wateroppervlak – leven en vaak in scholen zwemmen, zoals haring, sprot en ansjovis. Dat doen ze omdat dat veel veiliger is, net als vogels in een zwerm. Mijn onderzoek richt zich op de vraag ‘wat is de functie van de Waddenzee voor deze kleine scholende vis?’ en ook andersom, ‘wat is nou de rol van de kleine pelagische vis in het ecosysteem van de Waddenzee?’. Een van de onderzoeksmethoden die ik gebruik is een apparaat dat we hier in het Marsdiep, tussen Den Helder en Texel, op de bodem hebben geplaatst en dat vastlegt of er vis langs zwemt.”

Zoeken met echolocatie

Na korte tijd varen ligt het schip boven de locatie waar het onderzoeksframe op de bodem staat. Dat betekent echter nog niet dat hij direct opgetakeld kan worden. “De onderzoeksapparatuur zit aan een frame dat met een ketting verbonden is aan een grote steen. Aan die ketting kan het frame opgedregd worden.” De boel is echter flink onder het zand geraakt en de bemanning heeft maar liefst zes pogingen nodig om de ketting te pakken te krijgen en het frame aan boord te takelen. Na een paar uur is het raak en kunnen Margot en collega’s aan de slag om de gegevens te downloaden en het frame weer klaar te maken voor de volgende periode van twee maanden.

Ondertussen geeft Margot uitleg over de werking van de apparatuur, een Wide Band Autonomous Transceiver (WBAT). “Het werkt net als echolocatie bij dolfijnen en vleermuizen. Elke 90 minuten wordt er een geluidpuls uitgezonden recht omhoog de waterkolom in, dat geluid weerkaatst tegen bijvoorbeeld vissen. De echo die terugkeert wordt opgeslagen en kan later geanalyseerd worden.”

Enorm veel data

De opgevangen signalen worden op de computer omgezet in een echogram, een soort dwarsdoorsnede van de waterkolom met daarop alle waargenomen objecten. De sterkte van het teruggekaatste signaal geeft informatie over wat het is. De tijd die verstrijkt voordat een signaal terugkomt, zegt iets over de afstand tussen de visschool en de ontvanger, dus iets over waar de vis in de waterkolom zwemt. “We hebben enorm veel data van 14 maanden, waarbij elke 90 minuten een opname wordt gemaakt. Maar gelukkig hebben we software om een deel van dat werk te doen”, zegt Margot. “Een deel van het werk moet alsnog handmatig gebeuren. Bijvoorbeeld bij storm op zee, dan zorgen de golven voor luchtbelletjes en ruis in de data, dat moet ik er dan uitfilteren.”

Aangezien er ook nog eens drie verschillende signalen worden verzonden en weer opgevangen, is ook vast te stellen in welke windrichting de vis beweegt. Gecombineerd met de gegevens van de stroomsnelheidsmeter aan het frame, kan Margot concluderen of de vis meebeweegt met het getij of juist ertegenin. “Eigenlijk geeft de WBAT ons de mogelijkheid om onder water mee te kijken: wat doen de visscholen, waar zwemmen ze, wanneer zijn ze er, wanneer zoeken ze voedsel en waar zwemmen ze heen?”

Vissen vangen

Met echolood is niet precies vast te stellen welke soorten boven het apparaat zwemmen, daarom deed Margot afgelopen jaar op meerdere plekken in de Waddenzee ook uitgebreid onderzoek met behulp van een ankerkuilbemonstering. Daarbij ligt een schip stil, met aan weerskanten een groot verticaal net. De getijdenstroming zorgt ervoor dat vissen in het net gevangen worden. Hiermee wordt er gericht gevist op vissen in de waterkolom. Dit onderzoek vond één keer per maand plaats gedurende een jaar, zo worden ook de veranderingen in de seizoenen in kaart gebracht. “Door die datasets te combineren hebben we straks een goed beeld van welke vis er wanneer in de Waddenzee zwemt en in welke aantallen.”, aldus Margot. “Doordat je ze bij het ankerkuilen ook echt in handen hebt, krijgen we ook een beeld van de grootte, de groei en het paaistadium van de vissen die in de Waddenzee leven. Van sommige vissen onderzoeken we ook de gehoorsteentjes en de maaginhoud, zo kunnen we ook de leeftijd, en het dieet bestuderen.”

Aanvullend doet ze in het voorjaar en het najaar nog een bemonstering van alle diepe delen van de Waddenzee met een akoestische survey. Dat gebeurt ook met een echolood, dezelfde methode die de WBAT ook gebruikt. “Dat geeft een vollediger beeld van de hele Waddenzee, omdat we in de meeste zeegaten van de Nederlandse Waddenzee hebben gevaren.”

Centrale rol in voedselweb

Uiteindelijk wil Margot antwoord kunnen geven op vragen als: in welk deel van hun levenscyclus komen de kleine pelagische vis naar de Waddenzee? Wat eten ze hier? Welke soorten zijn er te vinden? In welke aantallen komen ze voor en zijn er ook seizoenspatronen te ontdekken? Dat is belangrijk, want eigenlijk is er nog maar weinig bekend over deze groep vissen. “Kleine pelagische vis is eigenlijk nooit echt grondig onderzocht, terwijl het wel een heel belangrijke component is in het ecosysteem. Ze worden bijvoorbeeld veel gegeten door vogels en zoogdieren, en aan de andere kant eten ze zelf ook weer veel plankton. Ze hebben daarmee waarschijnlijk een centrale rol in het voedselweb van de Waddenzee en dat willen we beter begrijpen.”