Foto's van Canada tonen vaak de Grote Meren, uitgestrekte wetlands en schilderachtige rivieren. Het land wordt beschreven als een waterrijk land, en het is, met zeven procent van 's werelds hernieuwbare zoetwatervoorziening. Echter, zoetwaterbronnen zijn verre van eindeloos.

Veel van de 25 stroomgebieden van Canada worden bedreigd door vervuiling, habitatdegradatie, overmatig gebruik van water en invasieve soorten. Bijvoorbeeld, meer dan de helft van de Canadese bevolking leeft in het stroomgebied van de Grote Meren, Ottawa-bekken en St. Lawrence-bekken, die worden geconfronteerd met meerdere bedreigingen die de waterkwaliteit verslechteren en het vermogen van zoetwaterecosystemen om te blijven functioneren ondermijnen.

Het verhaal van het stroomgebied van de Grote Meren is niet uniek in Canada. Tien extra stroomgebieden, van de Winnipeg tot het stroomgebied van Fraser-Lower Mainland, geconfronteerd met hoge of zeer hoge niveaus van bedreigingen. De waterkwaliteit in meer dan de helft van de 167 deelstroomgebieden van Canada (kleinere zoetwatersystemen die in een bepaald stroomgebied afwateren) scoort slecht of redelijk.

In Canada, deze stroomgebieden zijn uitgestrekt en vaak ontoegankelijk, waardoor het moeilijk is om de gezondheid van deze ecosystemen te monitoren. Maar met behulp van een nieuwe tool, wetenschappers en leden van de gemeenschap verzamelen gegevens om de toestand van de Canadese rivieren beter te begrijpen.

Gegevenstekorten

Rivieren zitten vol met allerlei kleine wezens die zeer gevoelig zijn voor milieubedreigingen. de wormen, vliegenlarven en slakken - gezamenlijk macro-invertebraten genoemd - die in het sediment op de bodem van een rivier (het "benthos") leven, kunnen dienen als biologische monitors voor de waterkwaliteit. De aanwezigheid van biologische monitorsoorten die minder tolerant zijn voor een slechte waterkwaliteit, wijst op een gezonde rivier.

Maar het kan een uitdaging zijn om deze macro-invertebraten te bemonsteren en te identificeren. Zelfs als er wat gegevens over zijn, de kwaliteit van de gegevens is mogelijk niet goed genoeg om de gezondheid van het stroomgebied te bepalen. Daten, 64 procent van de substroomgebieden in Canada heeft geen gegevens over deze soorten.

Het verzamelen van gegevens over deze soorten is een uitdaging:veel stroomgebieden zijn afgelegen en moeilijk toegankelijk, en de kosten om ernaartoe te vliegen, beperken de hoeveelheid gegevens die kan worden verzameld. We werkten samen met lokale gemeenschapsgroepen om riviermonsters te verzamelen, zodat we de gezondheid van rivieren konden begrijpen door macro-invertebraten te identificeren aan de hand van hun DNA.

DNA-profilering

DNA-technologieën hebben een revolutie teweeggebracht in de hoeveelheid gegevens die we kunnen genereren uit een enkel riviermonster.

Bijvoorbeeld, een techniek genaamd "omgevings-DNA-metabarcoding, " of kortweg eDNA, omvat het nemen van monsters van grond of water en het zoeken naar DNA-fragmenten die specifiek zijn voor bepaalde soorten. Deze methode elimineert het tijdrovende proces van het sorteren van individuele monsters en stelt ons in staat om de verschillende soorten in een riviersysteem te identificeren.

Als je eenmaal bij een rivier bent, het verzamelen van monsters is snel en gemakkelijk - het enige dat nodig is, is drie minuten riviersediment in een net schoppen om de macro-invertebraten die in het benthos leven te vangen. We leerden deze techniek aan mensen die betrokken zijn bij een gemeenschapsgebaseerd monitoringnetwerk genaamd CABIN om een ​​nieuw biomonitoringproject te creëren:STREAM (Sequencing the Rivers for Environmental Assessment and Monitoring).

Sinds 2019, STREAM-wetenschappers hebben meer dan 100 leden van de gemeenschap getraind die er bijna 1 hebben verzameld. 000 monsters in 10 stroomgebieden. We zijn dicht bij ons doel van 1, 500 monsters in 15 stroomgebieden in Canada. Toch beginnen we al te zien hoe het STREAM-project de gaten vult voor zoetwatergezondheid in heel Canada.

STREAM-casestudy's

Het STREAM-project heeft niet alleen gegevens opgeleverd over de gezondheid van de stroomgebieden van de Grote Meren en de Ottawa-rivier - en de bedreigingen voor hen - het heeft gemeenschappen in staat gesteld om vragen te stellen over hun aquatische ecosystemen.

In samenwerking met Slocan River Streamkeepers, een milieubeheergroep gevestigd in Winlaw, voor Christus, en geïntegreerd ecologisch onderzoek, een milieuadviesdienst gevestigd in Nelson, voor Christus, STREAM heeft veranderingen in macro-invertebratengemeenschappen kunnen beoordelen na de voltooiing van een wetlandherstelproject. Hoewel dit project nog loopt, vroege resultaten tonen aan dat de wetlands al een grote verscheidenheid aan macro-invertebraten hebben, met 178 soorten geïdentificeerd. Een kwart van deze soorten zijn indicatoren voor een goede wetlandgezondheid, wat betekent dat de waterkwaliteit in het gebied waarschijnlijk verbetert.

Met Living Lakes Canada en de Ghost Watershed Alliance Society, delen van de Bow River, in Alberta, worden nu gescreend op slibwormen, die de parasiet kan dragen die wervelende ziekte veroorzaakt, een infectie die tot 90 procent van de jonge zalm kan uitroeien, forel en witvis. Het verlies van deze vissen heeft ecologische, economische en sociale gevolgen in Alberta, waar het een belangrijke recreatie- en levensonderhoudsvisserij is. DNA-resultaten van 2019 gaven aan dat de slibwormen van de gastheer zich niet buiten de bekende wervelende ziektezone hadden verspreid.

STREAM biedt een unieke kans om zowel mens als milieu voordelen te bieden. Door gebruik te maken van op DNA gebaseerde technologie, is het mogelijk om veranderingen in de waterkwaliteit lokaal vast te stellen, onderstroomgebied en stroomgebiedniveaus. Voor continue monitoring van de Bow River bijvoorbeeld, het snelle resultaat van STREAM betekent dat eventuele indicaties van verspreiding van slibwormen kunnen worden aangepakt door de toegang tot het gebied te sluiten om mogelijke verspreiding te voorkomen.

STREAM stelt lokale gemeenschappen in staat om zoetwateronderzoek te leiden en stelt mensen in staat om hun eigen milieuvragen aan te pakken - en het kan gemakkelijk worden toegepast op andere landen als middel om zoetwatersystemen te monitoren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.