-
Taxonomisk provningsjämförelse med marin mjukbottenfauna
Hans Cederwall Baltic Bentos Lumagatan 11
120 63 Stockholm
Fredrik Pleijel Nereis et al.
Björneröd Grankärr 452 93 Strömstad
Uppdrag från Svenska Naturvårdsverket Dnr 230-7146-09Mm och Dnr
230-6396-09Mm
29 december 2009
-
SYFTE På uppdrag av Naturvårdsverket har vi utfört en taxonomisk
provningsjämförelse med marin mjubottenfauna. Testet innebär att de
laboratorier som utför identifikationsarbeten av marin
mjukbottenfauna från Östersjön och svenska västkusten artbestämmer
prover som koordinatorerna har sänt till dem. Resultaten används
sedan för att bedöma felprocent i bestämningarna och få ett mått på
vilken precision och variation som förekommer. BAKGRUND EG:s
ramdirektiv för vatten framhåller vikten av jämförbarheten mellan
data framtagna av olika laboratorier. I CIS Guidance Document no 7
(EC 2003) fastslås att laboratorier som tar fram data under
vattendirektivet ska delta i provningsjämförelser. HELCOM (Helsinki
Commission, Baltic Marine Environment Protection Commission) har
infört ett gemensamt övervakningsprogram för länderna kring
Östersjön. För att undersökningarna ska vara jämförbara har
interkalibreringar genomförts inom och mellan de olika länderna.
HELCOM har låtit utföra fyra interkalibreringar, den senaste 1995.
(IC 1980; HELCOM 1983; HELCOM 1991) En provningsjämförelse av marin
bottenfauna utfördes 2001–2002, finansierad av Naturvårdsverket via
länsstyrelsen i Blekinge (Cederwall 2002). Nationella
provningsjämförelser rörande marin bottenfauna har inte utförts
tidigare. Försteförfattaren av denna rapport har fungerat som
koordinator för Östersjön, andreförfattaren för västkusten.
MEDVERKANDE LABORATORIER OCH KONTAKTPERSONER Östersjön: Ekströms
Hydrobiologi, [email protected] Eurofins AB,
[email protected] Fiskeriverkets Kustlaboratorium,
[email protected] Kalmarsundslaboratoriet, Högskolan i
Kalmar, [email protected] Medins Biologi AB,
[email protected] Naturvatten i Roslagen AB,
[email protected] Pelagia Miljökonsult AB,
[email protected] Systemekologiska institutionen,
Stockholms universitet, [email protected] Toxicon AB,
[email protected] Umeå Marina Forskningscentrum, Umeå
universitet, [email protected] Totalt antal medverkande
personer ostkusten 20. Västkusten: Marin ekologi, Göteborgs
universitet, [email protected] Marine Monitoring.
[email protected] mätteknik, [email protected]
PAG Miljöundersökningar, [email protected] Toxicon AB,
[email protected] Totalt antal medverkande personer
västkusten 8.
2
mailto:[email protected]
-
TESTUPPLÄGG Upplägg Östersjön: Ett prov med arter/taxa
identifierade av koordinatorn skickades ut till varje person som
deltar i provningsjämförelsen. Eftersom antalet arter och vilka
arter som förekommer varierar starkt med salthalten i Östersjön
delades området upp i tre delområden: Södra egentliga Östersjön,
norra och mellersta egentliga Östersjön samt Bottniska viken.
Deltagande laboratorier fick ange i vilket eller vilka områden de
bedriver eller avser bedriva verksamhet. Detta styrde valet av
vilka och hur många arter/taxa som respektive laboratorium erhöll.
Baserat på data från den nationella miljöövervakningen valdes 10
arter/taxa ut för varje delområde, huvudsakligen de vanligaste. Då
vissa arter/taxa är vanliga i flera delområden har antalet
arter/taxa per prov varierat mellan 10 och 18. Det varierande
antalet beror på att flera av laboratorierna deltog i mer än ett
delområde och att vissa arter var gemensamma för flera delområden.
Antalet individer av varje art/taxon varierade mellan en och tre.
Deltagarna fick också en lista över alla arter som kan förekomma i
området. En förteckning över utsända arter/taxa finns i bilaga 1.
Upplägg västkusten: Ett prov med arter identifierade av
koordinatorn skickades ut till varje person som deltar i
provningsjämförelsen. Varje prov innehöll 25 arter med 1–5
individer av varje art. Deltagarna fick också en lista över alla
arter som kan förekomma inom området. Deltagarna identifierade
arterna i proverna och skickade tillbaka resultatet till
koordinatorn. En förteckning över utsända arter/taxa finns i bilaga
1. Resultatbedömning Resultaten har bedömts på följande sätt: Rätt
släkte och artnamn, 1p Rätt släkte, inget artnamn, 0.75 p Rätt
släkte, fel artnamn, 0.5 p Fel släkte och fel art, 0 p. För vissa
djurgrupper krävdes endast bestämning till familj eller högre. Där
gavs 1 poäng för rätt bestämning och 0 poäng för fel bestämning.
För att åskådliggöra hur mycket de enskilda laboratorierna avviker
från ett ”medianlab” summerades poängen för varje deltagande
laboratorium. Medianvärdet av poängsummorna beräknades och därefter
den standardiserade skillnaden Z för varje laboratorium enligt Z =
(poängsummalab n – medianpoängsumma)/s där s är standardavvikelsen
för samtliga poängsummor (Federal Environment Agency of Germany,
2000; Schilling 2007). Den standardiserade skillnaden Z följer
approximativt en normalfördelning, om den sanna kompetensnivån hos
laboratoriet i fråga överensstämmer med den hos ett
medianlaboratorium. Då är sannolikheten approximativt 95 % att Z
ligger mellan -2 och +2. Om värdet +2 överskrids innebär det att
laboratoriet är signifikant bättre än medianlaboratoriet. Om värdet
i stället underskrider -2 är laboratoriet signifikant sämre än
medianlaboratoriet (Federal Environment Agency of Germany 2000).
Resultatet av beräkningarna redovisas i diagramform.
3
-
RESULTAT Resultaten redovisas dels för varje deltagande person,
dels för varje deltagande laboratorium (baserat på medianvärdet av
de deltagande personerna). Resultaten redovisas såväl i tabellform
som i stapeldiagram. Östersjön Södra egentliga Östersjön Tabell 1.
Resultat från deltagande personer och laboratorier för södra eg.
Östersjön. Uppnådd maxpoäng (10) ger Z-värde 0. Provnummer:
Poängsumma Z per person Labpoäng Z per lab Lab 6 Prov nr 5 10 0 10
0Lab 7 Prov nr 1 10 0 Lab 7 Prov nr 4 10 0 Lab 7 Prov nr 8 10 0 10
0Lab 4 Prov nr 6 8 -3 8 -3Lab 5 Prov nr 15 10 0 Lab 5 Prov nr 18 10
0 10 0Lab 8 Prov nr 3 10 0 Lab 8 Prov nr 19 10 0 10 0
Laboratorium och provnummer
-3,5
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
Lab 6 Provnr 5
Lab 7 Provnr 1
Lab 7 Provnr 4
Lab 7 Provnr 8
Lab 4 Provnr 6
Lab 5 Provnr 15
Lab 5 Provnr 18
Lab 8 Provnr 3
Lab 8 Provnr 19
Stan
dard
iser
ad s
killn
ad Z
Figur 1. Standardiserad skillnad (Z) mellan personer vid analys
av djur från södra eg. Östersjön.
4
-
Laboratorium
-3,5
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
Lab 4 Lab 5 Lab 6 Lab 7 Lab 8
Sta
ndar
dise
rad
skill
nad
Z
Figur 2. Standardiserad skillnad (Z) mellan laboratorier vid
analys av djur från södra eg. Östersjön. Åtta personer och fyra
laboratorier har analyserat alla taxa rätt. En person i ett
laboratorium (Lab 4) har felbestämt de marina polychaeterna Nephtys
ciliata och Scoloplos armiger, vilke lett till ett Z-värde klart
under -2 (Tabell 1, Fig 1, 2). Norra och mellersta egentliga
Östersjön Tabell 2. Resultat från deltagande personer och
laboratorier. Uppnådd maxpoäng (9.5) ger Z-värde 0. Poängsumma Z
per person Labpoäng Z per labLab 2 Prov 9 9,5 0 Lab 2 Prov 16 9,5 0
Lab 2 prov 20 9,5 0 9,5 0Lab 4 Prov 6 9,5 0 9,5 0Lab 5 Prov 15 9,5
0 Lab 5 Prov 18 9,5 0 9,5 0Lab 7 Prov 1 9,5 0 Lab 7 Prov 4 9,5 0
Lab 7 Prov 8 9,5 0 9,5 0Lab 8 Prov 3 9,5 0 Lab 8 prov 19 9,5 0 9,5
0Lab 9 Prov14 7 -2,662 Lab 9 Prov 12 7 -2,662 7 -2,662Lab 10 Prov 2
9,5 0 Lab 10 Prov 7 9,5 0 Lab 10 Prov 17 9,5 0 9,5 0
5
-
Laboratorium och provnummer
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0La
b 9
Prov
14
Lab
9 Pr
ov 1
2
Lab
8 Pr
ov 3
Lab
8 pr
ov 1
9
Lab
4 Pr
ov 6
Lab
10 P
rov 2
Lab
10 P
rov 7
Lab
10 P
rov 17
Lab
2 Pr
ov 9
Lab
2 Pr
ov 1
6
Lab
2 pr
ov 2
0
Lab
5 Pr
ov 1
5
Lab
5 Pr
ov 1
8
Lab
7 Pr
ov 1
Lab
7 Pr
ov 4
Lab
7 Pr
ov 8
Stan
dard
iser
ad s
killn
ad Z
Figur 3. Standardiserad skillnad mellan personer vid analys av
djur från norra och mellersta eg. Östersjön.
Laboratorium
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
Lab 2 Lab 4 Lab 5 Lab 7 Lab 8 Lab 9 Lab 10
Sta
ndar
dise
rad
skill
nad
Z
Figur 4. Standardiserad skillnad (Z) mellan laboratorier vid
analys av djur från norra och mellersta eg. Östersjön. Fjorton
personer och sex laboratorier analyserade alla taxa rätt. Två
personer på laboratorium 9 har felbestämt Bylgides sarsi, Pygospio
elegans och Hydrobia sp, vilket lett till Z-värden mindre än -2
(Tabell 2, Fig 3, 4).
6
-
.Bottniska viken Tabell 3. Resultat från deltagande personer och
laboratorier. Uppnådd maxpoäng (9.75) ger Z-värde 0. Poängsumma Z
per person Labpoäng Z per lab Lab 1 Prov 13 9,75 0 9,75 0Lab 2 Prov
9 9 -1,897 Lab 2 Prov 16 9 -1,897 Lab 2 Prov 20 9,75 0 9,25
-1,265Lab 3 Prov 10 9 -1,897 Lab 3 Prov 11 9 -1,897 9 -1,897Lab 4
Prov 6 9,75 0 9,75 0Lab 5 Prov 15 9,75 0 Lab 5 Prov 18 9,75 0 9,75
0
Laboratorium och provnummer
-2
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
Lab 1 Prov13 Lab 2 Prov 9
Lab 2 Prov16
Lab 2 Prov20
Lab 3 Prov10
Lab 3 Prov11 Lab 4 Prov 6
Lab 5 Prov15
Lab 5 Prov18
Sta
ndar
dise
rad
skill
nad
Z
Figur 5. Standardiserad skillnad (Z) mellan personer vid analys
av djur från Bottniska viken.
7
-
Laboratorium
-2
-1,8
-1,6
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0Lab 1 Lab 2 Lab 3 Lab 4 Lab 5
Stan
dard
iser
ad s
killn
ad Z
Figur 6. Standardiserad skillnad (Z) mellan laboratorier vid
analys av djur från Bottniska viken. Fem personer och tre
laboratorier har analyserat alla taxa rätt. Fyra personer vid två
laboratorier (Lab 2 och 3) har felbestämt Pisidium till Sphaerium,
men då de bägge arterna tillhör samma familj har ingen person fått
ett Z-värde på -2 eller lägre. Laboratorium 3 ligger dock nära -2
(Tabell 3, Fig 5, 6). Västkusten Tabell 4. Resultat från deltagande
personer och laboratorier. Uppnådd maxpoäng (25) ger Z-värde 0.
Poängsumma Z per person Labpoäng Z per lab Lab 1 Person 1 23 -0,718
Lab 1 Person 2 21 -2,868 Lab 1 Person 3 24,75 -0,179 22,917
-2,236Lab 2 Person 4 25 0 Lab 2 Person 5 25 0 25 0Lab 3 Person 6 25
0 25 0Lab 4 Person 7 25 0 25 0Lab 5 Person 8 25 0 25 0
8
-
Laboratorium och personnummer
-3,5
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
Lab 1Person 1
Lab 1Person 2
Lab 1Person 3
Lab 2Person 4
Lab 2Person 5
Lab 3Person 6
Lab 4Person 7
Lab 5Person 8
Sta
ndar
dise
rad
skill
nad
Z
Figur 7. Standardiserad skillnad (Z) mellan personer vid analys
av djur från västkusten.
Laboratorium
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
Lab 1 Lab 2 Lab 3 Lab 4 Lab 5
Sta
ndar
dise
rad
skill
nad
Z
Figur 8. Standardiserad skillnad (Z) mellan laboratorier vid
analys av djur från västkusten. Fem av åtta personer och fyra av
fem laboratorier har identifierat alla organismer rätt i proverna
(25 rätt av 25 möjliga; Tabell 4). Övriga tre personer erhöll 21,
23 och 24,75 rätt, beräknat för laboratoriet 22.92 rätt. En person
på laboratorium 1 erhöll ett Z-värde nära -3, vilket drog ner
medelvärdet för laboratoriet till under -2. Figur 7 och 8 redovisar
resultaten i stapeldiagram baserade på de standardiserade
skillnaderna.
9
-
DISKUSSION AV RESULTAT Östersjön Generellt sett har de
deltagande nått mycket bra resultat. De flesta deltagarna har
bestämt alla arter/taxa rätt. Man ska dock vara medveten om att det
huvudsakligen är de vanligaste arterna som ingått i testen. Några
laboratorier har klarat sig sämre. Två av tre personer på Lab 2
felbestämde en art medan detsamma gäller för bägge personerna från
Lab 3. Lab 4 felbestämde 2 arter från södra eg. Östersjön, men var
felfritt för de övriga områdena (norra o. mellersta eg. Östersjön,
Bottniska viken). Lab 9 har felbestämt 3 arter. Den nya
bedömningsgrunden bygger på att de olika arterna är olika känsliga
för en störning orsakad av förorening. Skillnaden i känslighet kan
vara stor mellan arter t o m inom samma familj. Det är därför
viktigt att artbestämningen blir rätt. I de flesta av de här funna
felbestämningsfallen innebär det att djuren hamnar i samma eller i
en angränsande känslighetsklass (t ex känslighetsvärde=5 i stället
för 10). Laboratorium 9 har dock bestämt Bylgides sarsi till
Hediste diversicolor. Den förra har känslighetsvärde=15 medan den
senare har känslighetsvärde=5 (NFS 2008). Av de felbestämda arterna
tillhör fyra gruppen Polychaeta, två tillhör gruppen Mollusca. I
denna provningsjämförelse tilläts de deltagande personerna att vid
behov, konsultera någon annan person. De måste dock anteckna detta
i de resultatprotokoll de skickade in. Ser man till dessa
anteckningar finner man att det är polychaeterna som krävt mest
konsultationer. Sammantaget tyder detta på att ett behov av
taxonomisk utbildning vad gäller polychaeter, t ex i form av
workshop, föreligger. Baserat på de insända protokollen verkar de
flesta deltagarna ha klarat sig utan konsultationer. Undantaget
utgörs av laboratorium 10, där konsultationer var vanliga. Övriga
kommentarer utgjordes framför allt av mer specificerad
artbestämning än den som krävdes. Det var t ex ganska vanligt att
de utsända chironomiderna i kommentarspalten angavs som
Chironomini, Chironomus eller t o m Chironomus plumosus.
Koordinatorns bedömning är att det sannolikt var Chironomus som
sändes ut, men kravet var endast Chironomidae, eftersom alla
chironomider i bedömningsgrunden ges samma klassning. I ett fall
har Hydrobia specificerats som Hydrobia ventrosa. Då skalformen på
Hydrobia-arterna är synnerligen variabel kan inte arternas skiljas
annat än efter preparation, varför denna bestämning är tveksam.
Västkusten Resultatet är generellt mycket bra och majoriteten av
personer och laboratorier har bestämt samtliga djur i proverna
rätt. Endast en person (med alla rätt) utnyttjade möjligheten att
konsultera annan person, och detta gällde grupperna Crustacea,
Polychaeta och Bivalvia. De felidentifikationer som förekommit i
laboratorium 1 är samtliga inom grupperna Polychaeta och Bivalvia.
Delvis förklaras detta av att dessa taxa är dominerande grupper på
mjuka bottnar, men även av att det rör sig om svåridentifierade
taxa där god bestämningslitteratur ofta saknas. Av de
felidentifierade arterna har musslan Mysella bidentata vid två
tillfällen felbestämts till den Montacuta ferruginea och Ennucula
tenuis till Nucula nucleus, samt havsborstmaslen Panthalis
oerstedii till Sthenelais boa. En annan felidentifierad
havsborstmask var Glycera unicornis som bestämts till G. tesselata.
Förmodligen är identifikationen baserad på en felaktig fyndrapport
i ”Danmarks fauna”, och arten förekommer inte norr om Engelska
kanalen och var inte heller med i den artlista som bifogats.
10
-
Med tanke på en framtida eventuell workshop för identifikation
av marin bentisk fauna föreslår koordinatorn därför att dessa två
grupper bereds stort utrymme. SAMMANFATTNING OCH REKOMMENDATIONER
Sammanfattningsvis kan sägas att de allra flesta laboratorierna
klarat artbestämningen felfritt. Inom varje geografiskt delområde
har något laboratorium dock missat någon eller några arter. I vissa
fall innebär det att en felbestämning påverkar index-värdet vid en
klassning baserad på bottenfaunaprover. Det är därför viktigt att
personalens taxonomiska kompetens stärks, t ex via workshops. Det
är också viktigt att internkontroller genomförs vid laboratorierna
och att man för en aktiv diskussion vad gäller artbestämningen.
Rekommendationer gällande artbestämningslitteratur bör utfärdas och
taxonomiska workshops organiseras. I första hand gällande grupperna
Polychaeta och Mollusca. Vid denna taxonomiska provningsjämförelse
har tonvikten legat på de vanligast förekommande arterna/taxa. I en
kommande taxonomisk provningsjämförelse bör fler mindre vanliga
arter/taxa ingå. På sikt bör även provningsjämförelser vad avser
kvantifieringen av bottenfauna genomföras. REFERENSER Cederwall, H.
2002. Rapport från taxonomisk ringtest av mjukbottenfauna från
Östersjön. Bilaga 4 till Cederwall, H.: Kvalitetssäkring av data
från undersökningar av mjukbottenfauna inom miljöövervakningen.
Länsstyrelsen i Blekinge län, 1- 3. EC 2003. Monitoring under the
Water Framework Directive. Guidance Document No. 7. Common
Implementation Strategy for the Water Framework Directive
(2000/60/EC). Federal Environment Agency (Bundesumweltamt) 2000.
1st Macrozoobenthos ring test. Species identification for selected
macrozoobenthic species. Final report. January 2000. Federal
Environment Agency, Section II 3.3, Berlin. 1-50 HELCOM 1983.
Second Biological Intercalibration Workshop. August 17-20, 1982.
Rønne, Denmark. Baltic Sea Env. Proc. 9. HELCOM, 1991. Third
Biological Intercalibration Workshop. 27-31 August 1990, Visby,
Sweden. Baltic Sea Environment Proceedings 38, 1-153. IC 1980.
Interim Baltic Marine Environment Commission Biological Workshop.
August 26 – September 1, 1979, Stralsund, German Democratic
Republic. NFS 2008. Naturvårdsverkets föreskrifter och allmänna råd
om klassificering och miljökvalitetsnormer avseende ytvatten.
Naturvårdsverkets författningssamling 2008:1. Schilling, P. 2007.
Quality Assurance of the German Marine Programme: The Quality
Assurance Panel and Inter-laboratory Comparisons, In: Kusber, W.-H.
& Jahn, R. (ed), Proceedings of the 1st Central European Diatom
Meeting 2007. Botanic Garden and Botanical Museum Berlin-Dahlem,
Freie Universität Berlin, Berlin. 139-144.
11
-
Bilaga 1 FÖRTECKNING ÖVER UTSÄNDA ARTER/TAXA Bottniska viken
Oligochaeta Marenzelleria Corophium volutator Monoporeia affinis
Saduria entomon Chironomidae Pisidium Macoma balthica Hydrobia
Potamopyrgus antipodarum
Norra och mellersta egentliga Östersjön Oligochaeta Bylgides
sarsi Marenzelleria Pygospio elegans Monoporeia affinis Pontoporeia
femorata Chironomidae Macoma balthica Hydrobia Potamopyrgus
antipodarum
Södra egentliga Östersjön Nephtys ciliata Bylgides sarsi
Pygospio elegans Terebellides stroemi Scoloplos armiger Monoporeia
affinis Pontoporeia femorata Diastylis rathkei Macoma balthica
Halicryptus spinulosus
Västkusten Abra nitida Abyssoninoe hibernica Amphiura chiajei
Amphiura filiformis Aphrodita aculeata Artacama proboscoidea Brada
villosa
12
-
Callianassa subterranea Cylichna cylindracea Diastylis lucifer
Diplocirrus glaucus Ennucula tenuis Eriopisa elongata Eudorella
emarginata Galathowenia oculata Glycera alba Glycera unicornis
Golfingia vulgaris Goniada maculata Heteromastus filiformis Hyale
vitrea Labidoplax buskii Leucon nasica Leucothoe liljeborgii Myrtea
spinifera Mysella bidentata Nephtys incisa Nephtys paradoxa
Notomastus latericeus Nucula nitidosa Ophiodromus flexuosus Ophiura
albida Panthalis oerstedii Paramphinome jeffreysii Pectinaria
auricoma Pectinaria belgica Pennatula phosphorea Philine aperta
Philomedes globosus Pholoe pallida Phoronis muelleri Pista cristata
Podarkeopsis helgolandicus Priapulus caudatus Prionospio fallax
Prionospio multibranchiata Scalibregma inflatum Scionella lornensis
Sphaerodorum gracile Spiophanes kroyeri Terebellides stroemi
Thyasira flexuosa Trachythyone elongata Trichobranchus roseus
Turitella communis Varicorbula gibba
13