AI-modellen voorspellen waar riffen kunnen herstellen
Oester- en mosselriffen zijn belangrijke biobouwers die biodiversiteit verhogen en kustecosystemen versterken. Veel van deze riffen zijn echter verdwenen door overbevissing, ziekte en veranderingen in het ecosysteem. In het kader van de Europese Natuurherstelverordening moet Nederland bepalen waar herstel van deze habitats mogelijk is. In dit project gebruiken we AI (Random Forest) en Bayesiaanse ruimtelijke modellen om kaarten te maken die laten zien waar herstel van oester- en mosselriffen het meest kansrijk is.
Waar liggen kansen voor herstel van schelpdierbanken?
Oester- en mosselbanken behoren tot de meest waardevolle habitats in kustzeeën. Deze schelpdieren functioneren als biobouwers: ze vormen riffen die biodiversiteit vergroten, water filteren en leefgebied creëren voor vele andere soorten. In Nederlandse wateren waren zulke riffen historisch wijdverspreid, maar veel ervan zijn verdwenen door overbevissing, ziekte en veranderingen in het ecosysteem.
Tegelijkertijd verplicht de Europese Natuurherstelverordening lidstaten om actief te werken aan het herstel van gedegradeerde ecosystemen. Voor Nederland betekent dit dat het Nationaal Herstelplan moet aangeven waar herstel van mariene habitats mogelijk en effectief is. Een belangrijke vraag is daarom: waar zijn de omstandigheden geschikt voor herstel van oester- en mosselbanken?
Van data naar herstelkansen
Om deze vraag te beantwoorden heeft Deltares habitatgeschiktheidskaarten ontwikkeld voor drie belangrijke schelpdieren: de platte oester (Ostrea edulis), de blauwe mossel (Mytilus edulis) en de paardemossel (Modiolus modiolus). Deze kaarten laten zien waar in de Noordzee, Waddenzee en Zuidwestelijke Delta de kans het grootst is dat stabiele schelpdierbanken kunnen ontstaan.
Daarvoor combineerden we ecologische en fysische data. Veel van de gebruikte kaartlagen zijn afkomstig uit numerieke modellen van Deltares, die ruimtelijke informatie leveren over de fysieke omstandigheden in de verschillende wateren.
Informatie over bodemsamenstelling kwam uit een nieuwe ruimtelijk dekkende sedimentkaart van TNO, gebaseerd op duizenden bodemmonsters en AI-analyse. Daarnaast leverde Wageningen Marine Research monitoringdata met locaties waar oesters en mosselen daadwerkelijk zijn waargenomen. Deze waarnemingen vormen een essentiële basis om de relatie tussen soorten en hun leefomgeving statistisch te modelleren.
Met behulp van kunstmatige intelligentie (Random Forest) en Bayesiaanse ruimtelijke modellen analyseerden we vervolgens de relatie tussen omgevingscondities en het voorkomen van schelpdieren. Random Forest helpt om complexe patronen in grote datasets te herkennen, terwijl Bayesiaanse ruimtelijke statistiek onzekerheden en ruimtelijke samenhang expliciet meeneemt. Door beide methoden te combineren ontstaat een robuust beeld van habitatgeschiktheid.
De statistische habitatmodellen zijn daarnaast vergeleken met Dynamic Energy Budget (DEB)-modellen voor oesters en mosselen. Deze mechanistische modellen beschrijven hoe omgevingscondities de energiehuishouding van organismen beïnvloeden en daarmee hun groei, overleving en voortplanting bepalen. Hierdoor konden we toetsen of gebieden met een hoge kans op voorkomen ook locaties zijn waar populaties daadwerkelijk kunnen groeien en zich voortplanten, wat extra vertrouwen geeft in de geïdentificeerde herstelkansen.
Van model naar praktische toepassing
De resultaten van dit onderzoek zijn ruimtelijke kaarten die laten zien waar herstel van schelpdierbanken het meest kansrijk is. Deze kaarten bieden beleidsmakers, natuurorganisaties en mariene planners een objectieve basis om herstelmaatregelen te plannen en prioriteren.
Het project is uitgevoerd in opdracht van het ministerie van Landbouw, Visserij, Voedselzekerheid en Natuur (LVVN) in het kader van het Nationaal Herstelplan. Door geavanceerde data-analyse, AI en ecologische modellen te combineren ondersteunt Deltares beleidsmakers bij het identificeren van locaties waar herstel van oester- en mosselbanken zowel ecologisch haalbaar als duurzaam is.
"Met deze modellen kunnen we beter inschatten waar herstel van schelpdierbanken (zoals platte oester en paardenmossel) kansrijk is. Dat helpt om beschermde gebieden en herstelmaatregelen voor de Natuurherstelverordening, Kaderrichtlijn Marien, programma Natuurversterking Noordzee en natuurinclusief bouwen van windparken gerichter en effectiever in te zetten.” De uitkomsten van de modellen worden via InformatieHuis Marien beschikbaar gemaakt zodat iedereen er zo snel mogelijk gebruik van kan maken. De interesse is direct al groot, ook vanuit andere Noordzeelanden." - Dr. ing. Maarten de Jong, Ministerie van Landbouw, Visserij, Voedselzekerheid en Natuur
