Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Utvärdering av ny övervakning av främmande arter: Metodjämförelse mellan traditionell och DNA-baserad identifiering
Perfomers of environmental monitoring, Companies, SeAnalytics AB.
Perfomers of environmental monitoring, Companies, SeAnalytics AB.
Perfomers of environmental monitoring, Companies, SeAnalytics AB.
Perfomers of environmental monitoring, Companies, Marine Monitoring AB.
Show others and affiliations
Responsible organisation
2018 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [sv]

Denna rapport redovisar resultat från en studie där vi undersökt artförekomst och speciellt förekomst av invasiva främmande arter i kustmiljö. Syftet har varit att utvärdera konventionell undersökningsmetodik för att identifiera arter genom taxonomisk artbestämning genetisk identifiering genom DNAmetabarkodning, i hamnmiljöer.

Genom att övervaka miljön med nya genetiska metoder får vi möjligheter att upptäcka spår av organismers förekomst, något som annars är svårt med sortering av organismer från vatten-/planktonprov, bottenhugg eller fiskeredskap. Utvecklingen av DNA-tekniker går fort och det ser lovande ut att tillämpa dessa i jakten på invasiva främmande arter och patogener som är skadliga för den biologiska mångfalden, människors och djurs hälsa samt orsakar stora samhällskostnader, alltså organismer som vi anser är invasiva och främmande.

Det finns idag inga miljöövervakningsprogram som baseras på DNA. Samtidigt blir det allt svårare att hitta experter, så kallade taxonomer som kan identifiera arter och som oftast är specialiserade på en eller några artgrupper. Dessutom kommer många arter hit som larver eller juveniler som kanske inte alls liknar det vuxna djuret, eller algen, och därmed är svåra att artbestämma. Detta innebär att många arter kan komma hit utan att upptäckas förrän de är etablerade, och då har vi vanligtvis nått en situation då den invasiva främmande arten i fråga etablerat sig i en ny miljö, och därmed inte går att åtgärda.

Såväl EU:s förordning om invasiva främmande arter som havsmiljödirektivet ställer krav på nationell övervakning av främmande arter. Och inom havsmiljöförvaltningen finns även behoven för att fullfölja arbetet med främmande arter inom Helcoms och Ospar. För att snabbt kunna utrota eller begränsa nyetableringar av invasiva främmande arter behöver vi utveckla metoder som är effektiva på att tidigt upptäcka nya introduktioner. Övervakning med hjälp av DNA-baserade metoder som metabarkodning är en lämplig väg att gå. Eftersom det är nya metoder för övervakning så bör även nya indikatorer tas fram som lämpar sig för genetiska metoder. Genetiska metoder bör ses som ett komplement till de traditionella – inte minst under en övergångsfas och om så möjligt ersätta traditionella.

Abstract [en]

Global shipping carries over 90 percent of world goods and is expected to play an increasing role in the future in terms of global trade. Shipping affects the environment in various ways, one being the transfer of harmful aquatic organisms and pathogens with ballast water releases. The significance of ballast water as a vector for foreign and invasive alien species (IAS) eventually led to the adoption of the UN International Convention for the Control and Management of Ship’s Ballast Water and Sediments. The Convention entered into force in September 2017, and states that the spread of harmful (invasive) species with ships' ballast water and sediment shall be prevented and ultimately eliminated. It is the responsibility of ships in international traffic to install facilities for the management of ballast water, although it is possible to apply for exemption subject to certain conditions. In order to apply for exemption, listed IAS which are likely to be spread by ship transport must be investigated in current ports. Port surveys are also important for management purposes.   

In this report, traditional methods are compared with novel approaches of conducting fauna surveys in port areas. To this end, plankton and benthos samples were taken and then manually sorted to identify all specimens to species or higher taxonomic level (genus, family, phylum). At the same time, parallel samples were processed with a genomic approach where DNA was extracted from bulk samples without previous sorting, and species were identified based on DNA metabarcoding. DNA was sequenced using next generation sequencing techniques (Illumina), and the resulting sequences were matched against taxonomic reference sequences from public archives and target species databases.  The traditional method found 212 taxa overall, of which 131 taxa (62 percent) could be identified to species level. Four of these are listed as nonindigenous/invasive alien, and two of them are on the target species list of the HELCOM/OSPAR area: Mnemiopsis leydi och Crassostrea gigas. The DNA method recognized 153 taxa, of which 119 taxa (77 percent) could be determined to species level. This approach found five invasive alien species, all on the target species list : Acartia tonsa, Crassostrea gigas, Crepidula fornicata, Amphibalanus improvisus and Caprella mutica. Mnemiopsis leydi had been excluded from the plankton samples before they were put into ethanol and prepared for DNA extractions. Of the EU list of IAS where only one marine species exists, no match was made.  More species were identified from the settling plates (75 percent) and the benthic samples (82 percent), using the manual method compared to the DNAbased (56 percent and 64 percent respectively). However, when it comes to the zooplankton, the DNA based method identified more species (66 percent), compared to the traditional approach (9 percent) and found four invasive alien species, compared to none in the case of the traditional method. The DNA based method found three invasive species in the benthic sample, compared to none analysed by the traditional method.   A conclusion of the comparison between the two methods is that the traditional method found, and identified, more species in general. However, the DNA based method found (i) more invasive alien species (higher specificity); (ii) found invasive alien species more often (higher taxonomic sensitivity); and (iii) could detect invasive alien species in the plankton samples (early warning).

Place, publisher, year, edition, pages
Göteborg: Havs- och vattenmyndigheten, 2018. , p. 55
Series
Swedish Agency for Marine and Water Management report ; 2018:24
Keywords [en]
shipping, DNA, statistical analysis, invasive alien species, ballast water, benthos, plankton, samples
Keywords [sv]
DNA, statistisk analys, invasiva arter, främmande arter, sjöfart, utsläpp, FN, barlastkonvention, bottenfauna
National Category
Ecology
Research subject
Finance, National; Coast and Sea, Soft-bottom macrofauna; Environmental Objectives, A Rich Diversity of Plant and Animal Life; Environmental Objectives, A Balanced Marine Environment, Flourishing Coastal Areas and Archipelagos
Identifiers
URN: urn:nbn:se:havochvatten:diva-188ISBN: 978-91-88727-15-2 (print)OAI: oai:DiVA.org:havochvatten-188DiVA, id: diva2:1371458
Funder
Swedish Agency for Marine and Water ManagementAvailable from: 2019-11-20 Created: 2019-11-20 Last updated: 2019-11-20

Open Access in DiVA

fulltext(2286 kB)2 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2286 kBChecksum SHA-512
ec8eee35ac62af1e8f16bb560d6e4f371ef8ef1b95c95ef273f9c5af18c287d10d925dd27a5a60383121c0852ea4fbcd9a9144271ec7fcf392480f8272640a18
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
SeAnalytics ABMarine Monitoring AB
Ecology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

isbn
urn-nbn

Altmetric score

isbn
urn-nbn
Total: 9 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf