Beoordeling zeevogeltrends op het Friese Front en de Bruine Bank

De huidige meetstrategie van de MWTL vliegtuigtellingen boven het Nederlands Continentaal Plat (NCP) is gericht op het berekenen van trends in zeevogelpopulaties. Om daarnaast uitspraken te kunnen doen op gebiedsniveau, worden aanvullende tellingen met hoge dichtheid uitgevoerd in de Natura 2000-gebieden Friese Front en Bruine Bank. In deze gebieden worden zowel de vaste raaien als de extra tellingen doorgaans uitgevoerd in augustus, november, januari en februari, en daarnaast nog extra tellingen in juni of april. Voor elk Natura 2000-gebied gelden specifieke doelstellingen voor Vogelrichtlijnsoorten (VR-soorten). Voor het Friese Front betreft dit alleen de zeekoet, terwijl voor de Bruine Bank zes soorten relevant zijn: jan-van-gent, grote jager, dwergmeeuw, grote mantelmeeuw, zeekoet en alk.

De extra tellingen in de twee Natura 2000-gebieden worden uitgevoerd sinds 2014. Informatiehuis Marien (IHM) heeft het CBS gevraagd te onderzoeken of deze extra tellingen daadwerkelijk nodig zijn om betrouwbare gebiedstrends te bepalen. Mocht dat niet het geval zijn, dan kan de extra telinspanning eventueel ingezet worden om een extra maand te tellen op het hele NCP.
In deze notitie wordt de vraag van IHM beantwoord aan de hand van de volgende twee onderzoeksvragen:

1. Is de aanvullende telinspanning in de twee VR-gebieden essentieel voor het berekenen van trends van de VR-soorten?
2. Welke extra maand kan het beste worden geteld om de trendberekeningen op het NCP te verbeteren? 

Sinds 2014 worden vaste raaien gevlogen boven het Nederlands Continentaal Plat (NCP), met extra telinspanningen op het Friese Front, de Bruine Bank en langs de kust, zie Figuur 2.1 voor 2022 en Appendix I voor alle jaren. In de periode van 2014-2023 was de telinspanning soms variabeler dan te zien in Figuur 2.1. Voor trendanalyses worden de tellingen geaggregeerd per tweemaandperiode (Figuur 2.1 en Tabel 2.2) en ruimtelijk samengevat op 5x5 km-grids. Hierbij begint de indeling van de tweemaandperioden bij 1 in juli/augustus. De jaarindeling van het telseizoen voor zeevogels wijkt af van een kalenderjaar, omdat de meeste soorten zeevogels buiten Nederland broeden en hier vooral doortrekken en/of overwinteren. Hiermee ligt voor veel soorten de piek in voorkomen in het winterhalfjaar en past deze indeling beter bij het vastleggen van het jaarsignaal.

De extra tellingen in de twee Natura 2000-gebieden liggen over de vaste raaien heen en betekenen een intensievere ruimtelijke teldekking. De extra tellingen worden op een andere dag uitgevoerd, maar doorgaans binnen dezelfde maand of tweemaandelijkse periode als de raaien. Ze worden daarmee als één telmoment beschouwd en samengenomen bij de trendberekening, waarbij gecorrigeerd wordt voor ruimtelijk overlap van de telinspanning.

Om te beoordelen of de extra telinspanningen per gebied essentieel zijn voor het berekenen van trends voor verschillende zeevogelsoorten, zijn de extra tellingen uit de dataset gefilterd (zodat alleen de vaste raaien overblijven). Vervolgens zijn trends berekend en vergeleken met de trends gebaseerd op de volledige dataset (zie Appendix II voor het verschil in grids tussen beide datasets). 

De hoeveelheid bemonsterde grids per tweemaandperiode en per telseizoen voor de twee gebieden is weergegeven in Figuur 2.3, zowel voor de volledige dataset als voor alleen de vaste raaien. Door de extra tellingen niet mee te nemen, wordt gemiddeld per telseizoen ~55% minder bemonsterd op de Bruine Bank en ~45% minder op het Friese Front. Voor de volledige dataset is het voorjaar (maart tot en met juni) van 2014 tot en met 2016 niet bemonsterd, en is de tweemaandperiode sep/okt in de afgelopen 10 jaar nooit bemonsterd.

2.1 Tellingen op het NCP (geaggregeerd op 5x5 km grids) in telseizoen 2022 per tweemaandperiode. De Natura2000-gebieden Friese Front en Bruine Bank zijn weergegeven met kleur.

2.3 Het aantal bemonsterde 5x5 km grids per tweemaandperiode van telseizoen 2014 tot en met 2023 voor de volledige dataset van de Bruine Bank en het Friese Front, en voor alleen de raaien (zonder extra telinspanning) per gebied.

Van telseizoen 2014 tot en met 2023 zijn voor de VR-soorten trends berekend voor het Friese Front en de Bruine Bank, zowel met de volledige dataset als met alleen de raaien. Hierbij zijn jaarlijkse populatie-indexen per soort berekend met behulp van Poisson-regressie, geïmplementeerd in het R-package rtrim¹⁾. Zoals genoemd zijn de data eerst geaggregeerd per jaar, tweemaandfactor, en 5x5 km grid. Verschillen in bemonsterd oppervlak per grid zijn meegenomen als weegfactor in de rtrim berekening. Missende meetpunten door de jaren worden door rtrim per soort bijgeschat (imputatie). De standaardfout (SE) en de lengte van de tijdsreeks bepalen het betrouwbaarheidsinterval van de trend. De bovenste en onderste betrouwbaarheidsgrenzen vormen de basis voor een classificatie in toenemende, stabiele, afnemende of onzekere trends (Figuur 3.1). De resultaten van de trendberekeningen zijn weergegeven in Figuur 3.2 tot en met Figuur 3.8 en in Tabel 3.9. Om de indexen beter met elkaar te kunnen vergelijken zijn deze in het laatste telseizoen (2023) op 100 gezet.   

3.1 Overzicht van trendclassificaties op de multiplicatieve schaal (relatieve verandering per jaar). De classificatie is gebaseerd op het 95%-betrouwbaarheidsinterval (rode lijnen). Een waarde van 0,95 geeft een jaarlijkse afname van 5% aan, 1,05 een jaarlijkse toename van 5%, en 1 geen verandering.

3.2 Indexcijfers per jaar van de zeekoet op het Friese Front (donker = volledige dataset, licht = alleen raaien), met de bijbehorende trend, standaardfout van de trend en trendklasse in de linkerbovenhoek.

Op het Friese Front laat de zeekoet een duidelijke positieve trend zien (Figuur 3.2). Zowel in de volledige dataset als in de gegevens gebaseerd op alleen de raaien is een sterke toename zichtbaar over de afgelopen tien jaar. Het verschil in standaardfout (SE) van de trends tussen beide datasets is minimaal, waarbij de SE bij gebruik van alleen de raaien slechts iets hoger is.

3.3 Indexcijfers per jaar van de alk op de Bruine Bank (donker = volledige dataset, licht = alleen raaien), met de bijbehorende trend, standaardfout van de trend en trendklasse in de linkerbovenhoek.

De indexcijfers van de alk op de Bruine Bank laten een duidelijk verschil in het patroon zien (Figuur 3.3), waarbij de dataset met alleen de raaien twee pieken mist. Hierdoor is de trend en trendklasse net anders tussen beide datasets. Daarnaast is de SE op basis van alleen de raaien meer dan twee zo hoog als die van de volledige dataset. 

3.4 Indexcijfers per jaar van de dwergmeeuw op de Bruine Bank (donker = volledige dataset, licht = alleen raaien), met de bijbehorende trend, standaardfout van de trend en trendklasse in de linkerbovenhoek.

De indexcijfers van de dwergmeeuw op de Bruine Bank laten ook een duidelijk verschil in het patroon zien (Figuur 3.4), waarbij de dataset met alleen de raaien later start dan de volledige dataset, door gebrek aan metingen. In 2015 is er in de volledige dataset ook een erg hoge SE van de index, waarschijnlijk door magere data in dat jaar. Beide datasets hebben een onzekere trend en ook een andere richting van de trend, met hoge SE’s, met de SE op basis van alleen de raaien vier keer zo hoog als die van de volledige dataset. 

3.5 Indexcijfers per jaar van de grote jager op de Bruine Bank (donker = volledige dataset, licht = alleen raaien), met de bijbehorende trend, standaardfout van de trend en trendklasse in de linkerbovenhoek.

Voor de grote jager op de Bruine Bank kan voor alleen de raaien geen trend berekend worden (Figuur 3.5). Dit heeft te maken met lage aantallen van de grote jager, ook in de volledige dataset. De trend van de volledige dataset heeft daardoor een hoge SE en is ook onzeker.

3.6 Indexcijfers per jaar van de grote mantelmeeuw op de Bruine Bank (donker = volledige dataset, licht = alleen raaien), met de bijbehorende trend, standaardfout van de trend en trendklasse in de linkerbovenhoek. 

De grote mantelmeeuw op de Bruine Bank laat een sterke toename zien in de volledige dataset, en een onzekere trend op basis van alleen de raaien (Figuur 3.6). Dit heeft wederom te maken met een hogere SE als er trend berekend wordt met minder data, waarbij de SE gebaseerd op alleen de raaien meer dan twee keer zo hoog is.

3.7 Indexcijfers per jaar van de jan-van-gent op de Bruine Bank (donker = volledige dataset, licht = alleen raaien), met de bijbehorende trend, standaardfout van de trend en trendklasse in de linkerbovenhoek. 

De jan-van-gent op de Bruine Bank laat een sterke toename zien voor zowel de volledige dataset als alleen de raaien (Figuur 3.7). De SE van de trend gebaseerd op alleen de raaien is wel meer dan drie keer zo hoog als de volledige dataset, maar de trendklasse is nog steeds significant verschillend van 1 door de enorme toename. 

3.8 Indexcijfers per jaar van de zeekoet op de Bruine Bank (donker = volledige dataset, licht = alleen raaien), met de bijbehorende trend, standaardfout van de trend en trendklasse in de linkerbovenhoek. 

De indexcijfers van de zeekoet op de Bruine Bank laten een ander patroon zien voor de volledige dataset dan alleen op basis van de raaien (Figuur 3.8). In beide gevallen is de trend onzeker, omdat er geen duidelijke toename of afname is, maar de SE van de trend gebaseerd op de raaien is wel de helft hoger. 

Om significante veranderingen van 5% toename of afname per jaar met 95% betrouwbaarheid te kunnen detecteren over een periode van tien jaar, mag de maximale SE niet hoger zijn dan 0,021. In Figuur 3.10 wordt de relatie tussen de SE-waarden van de trends en deze grenswaarde weergegeven.

Op het Friese Front is alleen de SE van de zeekoet lager dan de beoogde grenswaarde van 0,021. Bij gebruik van alleen de raaien is de SE iets hoger, maar blijft rondom deze drempel.
Op de Bruine Bank overschrijden de SE-waarden van alle soorten behalve de zeekoet de drempelwaarde, zowel in de volledige dataset als bij gebruik van alleen de raaien. Bij gebruik van alleen de raaien liggen de SE-waarden bovendien aanzienlijk hoger. Dit maakt het minder waarschijnlijk dat significante trends kunnen worden gedetecteerd voor de meeste soorten.
Hoewel de zeekoet op het Friese Front een duidelijke en goed detecteerbare toename laat zien, blijft het op de Bruine Bank lastig om significante trends vast te stellen door de hoge SE-waarden. Desondanks kunnen sterke toenames of afnames (meer dan 5% per jaar) nog steeds tot significante trendklassen leiden (Tabel 3.9).

Conclusie deelvraag 1

Kleine verschillen tussen datasets kunnen grote invloed hebben op trendberekeningen in relatief kleine datasets. Het verschil in de betrouwbaarheid van de trends tussen het Friese Front en de Bruine Bank is waarschijnlijk meer afhankelijk van de getelde aantallen en daarmee van de soortselectie dan van de bemonstering van het gebied. Zo heeft de zeekoet, de meest talrijke en wijdverspreide zeevogelsoort op het NCP, ook een relatief lage SE op de Bruine Bank, wat erop wijst dat deze soort goed vertegenwoordigd is in de data. Het verkleinen van de dataset vergroot echter het risico op meer variatie (Figuur 3.10), wat resulteert in minder betrouwbare trends. De extra tellingen kunnen dus beter behouden blijven, aangezien de SE-waarden zelfs in de volledige dataset voor een aantal soorten al relatief hoog zijn, en gebiedstrends steeds belangrijker worden²⁾³⁾. 

3.10 SE van de trends per soort voor de volledige dataset (donker) en voor alleen de raaien (licht) op het Friese Front en de Bruine Bank. De horizontale lijn is een SE van 0,021. 

Om goede zeevogeltrends te berekenen is het van belang dat de tweemaandperioden waarin soorten het meest voorkomen goed worden bemonsterd. De grote jager is bijvoorbeeld niet goed vertegenwoordigd in de data voor de Bruine Bank. Het zou kunnen dat deze soort op het gehele NCP vrij zeldzaam is, of dat relevante perioden niet goed bemonsterd worden. 

Om voor alle soorten (niet alleen de VR-soorten) op het gehele NCP inzichtelijk te maken wat de abundantie is en welke tweemaandperioden het meest relevant zijn, zijn de gemiddelde aantallen van de soorten per grid berekend voor elke tweemaandperiode sinds de start van het MWTL-monitoringprogramma in 1991 (Figuur 4.1). De gegevens voor alk en zeekoet, visdief en noordse stern, en roodkeelduiker en parelduiker zijn gecombineerd voor alle jaren, aangezien van 1991-2013, toen het vliegtuig nog hoger vloog, deze soorten beperkt onderscheiden konden worden. 

4.1 Gemiddelde aantallen per tweemaandperiode per 5x5 km grid van alle soorten op het gehele NCP van telseizoen 1991-2023. De VR-soorten zijn dikgedrukt.

Uit de analyse blijkt dat de soorten verschillende piekperiodes kennen op het NCP. Zo bereiken de meeste soorten hun piek in jan/feb en nov/dec, namelijk de noordse stormvogel, papegaaiduiker, roodkeelduiker/parelduiker, en stormmeeuw in jan/feb, en de kleine alk, grote mantelmeeuw, drieteenmeeuw en alk/zeekoet in nov/dec. In zowel jul/aug als sept/okt bereiken drie soorten hun piek, namelijk de visdief/noordse stern, grote jager en grote stern in jul/aug, en de kokmeeuw, jan-van-gent en zilvermeeuw in sep/okt. In het voorjaar bereiken de minste soorten hun piek, de aalscholver en de kleine mantelmeeuw in mei/jun en alleen de dwergmeeuw in mrt/apr. 

Er is ook duidelijk verschil te zien in de gemiddelde aantallen waarin soorten voorkomen, wat waarschijnlijk gevolgen heeft voor de zekerheid van trends. Zo zijn de aantallen van de grote jager het laagst op het NCP, gevolgd door de papegaaiduiker. De meest abundante soorten zijn de alk/zeekoet, kleine mantelmeeuw en zilvermeeuw. Ook de verdeling van de aantallen door de seizoenen verschilt sterk per soort, sommige soorten zoals de jan-van-gent en drieteenmeeuw, zijn het hele jaar wel te vinden op het NCP, terwijl de dwergmeeuw eigenlijk alleen voorkomt in mrt/apr. De extra tellingen vinden in die periode plaats, en door deze niet mee te nemen schoot de SE van de trend van deze soort omhoog (Figuur 3.10). 

Conclusie deelvraag 2

Voor de meeste soorten voldoen de periodes van de huidige meetstrategie om trends te kunnen berekenen. Op gebiedsniveau is het nog meer van belang dat de juiste periodes worden geselecteerd voor de VR-soorten om zo voldoende observaties te garanderen. Sinds 2014 wordt sep/okt niet meer bemonsterd, terwijl vrijwel alle VR-soorten in die periode ook relatief talrijk zijn. De betrouwbaarheid van de trends van in het bijzonder de grote jager, maar ook de jan-van-gent en de grote mantelmeeuw zou verbeterd kunnen worden als deze periode ook bemonsterd zou worden.

De huidige meetstrategie van de MWTL voor zeevogelpopulaties op het NCP maakt gebruik van vaste raaien in combinatie met extra tellingen in de Natura 2000-gebieden Friese Front en Bruine Bank. De analyses tonen aan dat het verwijderen van deze extra tellingen leidt tot hogere standaardfouten (SE) voor de trendberekeningen, vooral op de Bruine Bank. De SE-waarden overschrijden daar vaak de beoogde grens van 0,021, wat de detectie van veranderingen rond de 5% per jaar bemoeilijkt. 

Hoewel sommige trends, zoals die van de zeer talrijke zeekoet op het Friese Front, duidelijk te detecteren zijn met alleen de vaste raaien, blijkt uit de analyses dat het verkleinen van de dataset de betrouwbaarheid van trends voor andere, minder talrijke of variabel voorkomende soorten, zoals de grote jager en de dwergmeeuw, aanzienlijk vermindert op de Bruine Bank. Dit bevestigt de waarde van de extra telinspanningen op de Bruine Bank voor het verkrijgen van robuuste trendanalyses, vooral als de totale aantallen lager liggen. Extra telinspanning op het Friese Front is niet noodzakelijk voor de zeekoet, maar zou wel nodig zijn als er behoefte is om trends van andere soorten in dit gebied te detecteren.

De resultaten van de gemiddelde aantallen per grid per tweemaandperiode benadrukken de variëteit in de tijdsgebonden pieken van zeevogels, wat aangeeft dat het essentieel is om de juiste periodes te bemonsteren om nauwkeurige trends te kunnen berekenen. De huidige meetstrategie is over het algemeen voldoende voor het berekenen van trends op het NCP, maar voor specifieke soort/gebiedscombinaties is het van belang dat periodes met hoge abundantie, zoals sept/okt, niet overgeslagen worden. Het niet bemonsteren van deze topperiode voor met name de grote jager en jan-van-gent kan bijdragen aan een extra hogere onzekerheid in de trends voor deze soorten op de Bruine Bank. Een mogelijke aanpassing om de trends van specifiek deze VR-soorten te verbeteren, zou zijn om de extra tellingen op het Friese Front te schrappen en deze telinspanning in te zetten in september, met alleen tellingen op de Bruine Bank of op het NCP als geheel.  

Concluderend kan gesteld worden dat de extra telinspanningen in de Natura 2000-gebieden van groot belang zijn voor het verkrijgen van betrouwbare trends, vooral op gebiedsniveau. Het uitbreiden of het aanpassen van de extra telinspanning naar september, zou de detectie van trends voor sommige VR-soorten verder kunnen verbeteren. Deze aanpassing zou de betrouwbaarheid van trendanalyses voor zowel de specifieke VR-soorten als voor het NCP als geheel versterken.

Centraal Bureau voor de Statistiek

Karen Brandenburg
Leo Soldaat

Wageningen Marine Research

Martin Poot