LifeDNAquatic: Riktlinjer för optimal hantering och analys av akvatiskt eDNA som verktyg inom svensk miljöövervakning

Naturvårdsverket och Havs- och vattenmyndigheten i Sverige beviljade åtta forskningsprojekt 2018 för att undersöka hur eDNA kan användas som verktyg inom den svenska miljöövervakningen. Projektet LifeDNAquatic, presenteras i denna rapport. De tre första arbetspaketen inom projektet resulterade i två tekniska rapporter som behandlar fältplanering, provtagning i fält och olika sorters fältutrustning. Riktlinjer för laboratorier specifika för eDNA och extraktionsmetoder diskuteras. Sju undersökningar (5–11) utfördes för att validera eDNA som metod och för att utröna användbarheten av eDNA-flerartsanalyser som verktyg inom miljöövervakningen. Mer än 460 eDNA-prover samlades in under undersökningstiden. Delundersökning 5: Går det att jämföra artförekomster baserade på flerartsanalyser som kommer från helt olika eDNA-laboratorier? En jämförande undersökningutfördes där fem laboratorier deltog för att jämföra fiskdetektion från samma vatten. Artanalyserna från de olika laboratorierna visade förvånansvärt liknande resultat. Detta innebär att resultat från olika eDNA-utövare är jämförbara och att metoden är tillförlitlig. Delundersökning 6: Är resultaten av eDNA-analyser jämförbara då prover bevaras i olika konserveringsvätskor över tid? Analysen visade att prover som bevaras under kort tid oberoende av konservering uppvisar samma resultat. Då proverna bevaras mer än tre månader är resultaten jämförbara bara då proverna bevarats i etanol. Delundersökning 7: Går det att analysera filter som bevarats i etanol i 1,5 år? eDNA-prover som bevarats i etanol i kylskåp i 1,5 år visar att detektionsprecisionen av den biologiska mångfalden är lika hög oberoende om proverna bevarats kort eller lång tid. Delundersökning 8: Hur påverkar provtagningsdesign slutresultaten av en undersökning? Går det att undersöka artnärvaro i biflöden genom att enbart analyseraprover från dess huvudflöde? Slutsatsen från detta är att en genomtänkt provtagningsdesign och val av lokaler kan spara både tid och resurser då eDNA används som metodinom miljöövervakningen. För mera finskalig utbredning av arter bör flera lokaler inventeras. Vidare ger prover från huvudflöde inte information om artnärvaro i biflöden. Månatliga prover ger en mer korrekt relativ biomassa av fiskarter eftersom mjölke-eDNA då kan uteslutas från analysen. Delundersökning 9: Kan man utröna säsongsvariationer med eDNA över ett år? Hur många prover behöver samlas in på de enskilda lokalerna? Från detta arbetspaketdrar vi slutsatsen att prov som tas från samma lokal månadsvis under ett år är ett mycket kraftfullt verktyg för artinventeringar eftersom både arternas inbördes dominans i fisksamhället samt reproduktionstider kan fastslås. Antal prover som behöver samlas in vid en provpunkt framgår av undersökningen. Delundersökning 10: Hur skiljer sig resultatet mellan eDNA och nät-/elfisken? eDNA i marin miljö detekterade 24 fiskarter jämfört med 15 arter i nätfisket. eDNA i rinnande vatten detekterade 1,2 till 4,7 gånger fler arter än sammanslagna historiska elfiskedata. Delundersökning 11: Är eDNA kostnadseffektivt i relation till traditionella metoder? Flera olika demonstrationsprojekt visar att eDNA som metod är kostnadseffektivt i relation till traditionella inventeringsmetoder. Skillnaden beror på tidsåtgången i fält, som är betydligt högre för traditionella metoder jämfört med eDNA

LifeDNAquatic: Riktlinjer för optimal hantering och analys av akvatiskt eDNA som verktyg inom svensk miljöövervakning

Naturvårdsverket och Havs- och vattenmyndigheten i Sverige beviljade åtta forskningsprojekt 2018 för att undersöka hur eDNA kan användas som verktyg inom den svenska miljöövervakningen. Projektet LifeDNAquatic, presenteras i denna rapport. De tre första arbetspaketen inom projektet resulterade i två tekniska rapporter som behandlar fältplanering, provtagning i fält och olika sorters fältutrustning. Riktlinjer för laboratorier specifika för eDNA och extraktionsmetoder diskuteras. Sju undersökningar (5–11) utfördes för att validera eDNA som metod och för att utröna användbarheten av eDNA-flerartsanalyser som verktyg inom miljöövervakningen. Mer än 460 eDNA-prover samlades in under undersökningstiden. Delundersökning 5: Går det att jämföra artförekomster baserade på flerartsanalyser som kommer från helt olika eDNA-laboratorier? En jämförande undersökningutfördes där fem laboratorier deltog för att jämföra fiskdetektion från samma vatten. Artanalyserna från de olika laboratorierna visade förvånansvärt liknande resultat. Detta innebär att resultat från olika eDNA-utövare är jämförbara och att metoden är tillförlitlig. Delundersökning 6: Är resultaten av eDNA-analyser jämförbara då prover bevaras i olika konserveringsvätskor över tid? Analysen visade att prover som bevaras under kort tid oberoende av konservering uppvisar samma resultat. Då proverna bevaras mer än tre månader är resultaten jämförbara bara då proverna bevarats i etanol. Delundersökning 7: Går det att analysera filter som bevarats i etanol i 1,5 år? eDNA-prover som bevarats i etanol i kylskåp i 1,5 år visar att detektionsprecisionen av den biologiska mångfalden är lika hög oberoende om proverna bevarats kort eller lång tid. Delundersökning 8: Hur påverkar provtagningsdesign slutresultaten av en undersökning? Går det att undersöka artnärvaro i biflöden genom att enbart analyseraprover från dess huvudflöde? Slutsatsen från detta är att en genomtänkt provtagningsdesign och val av lokaler kan spara både tid och resurser då eDNA används som metodinom miljöövervakningen. För mera finskalig utbredning av arter bör flera lokaler inventeras. Vidare ger prover från huvudflöde inte information om artnärvaro i biflöden. Månatliga prover ger en mer korrekt relativ biomassa av fiskarter eftersom mjölke-eDNA då kan uteslutas från analysen. Delundersökning 9: Kan man utröna säsongsvariationer med eDNA över ett år? Hur många prover behöver samlas in på de enskilda lokalerna? Från detta arbetspaketdrar vi slutsatsen att prov som tas från samma lokal månadsvis under ett år är ett mycket kraftfullt verktyg för artinventeringar eftersom både arternas inbördes dominans i fisksamhället samt reproduktionstider kan fastslås. Antal prover som behöver samlas in vid en provpunkt framgår av undersökningen. Delundersökning 10: Hur skiljer sig resultatet mellan eDNA och nät-/elfisken? eDNA i marin miljö detekterade 24 fiskarter jämfört med 15 arter i nätfisket. eDNA i rinnande vatten detekterade 1,2 till 4,7 gånger fler arter än sammanslagna historiska elfiskedata. Delundersökning 11: Är eDNA kostnadseffektivt i relation till traditionella metoder? Flera olika demonstrationsprojekt visar att eDNA som metod är kostnadseffektivt i relation till traditionella inventeringsmetoder. Skillnaden beror på tidsåtgången i fält, som är betydligt högre för traditionella metoder jämfört med eDNA