project

DNA Watersystem Scan & Reference Tool

Expert(s):
dr.ir. Michiel Hootsmans

  • Startdatum
    01 jan 2015
  • Einddatum
    31 dec 2017
  • samenwerkingspartner(s)
    Aqua lab Zuid, KWR Watercycle Research Institute, Naturalis en Royal HaskoningDHV

Het identificeren van aquatische organismen met DNA barcode informatie is de laatste jaren in een stroomversnelling geraakt. Wereldwijd worden DNA barcodes van een veelheid aan soorten verzameld en via publiek toegankelijke databases beschikbaar gesteld. Een snelle en betrouwbare identificatie leidt tot lijsten met soorten die vervolgens gekoppeld kunnen worden aan soortspecifieke informatie in kennisbanken, zoals informatie over hun ecologische rol, hun betekenis voor de waterkwaliteit en voor sociaal-economische of beleidsmatige beslissingen.

Technologie

Het doel van dit project is de ontwikkeling van een framework voor een expertsysteem waarmee biodiversiteitsinformatie wordt geduid en vertaald naar indicatoren voor ecologische waterkwaliteit. De input van het systeem bestaat uit een taxonomische monsteridentificatie (zoals een soortenlijst), gebaseerd op DNA analyse (DNA barcodes) of een morfologische analyse (klassiek). De indicatoren ondersteunen waterbeheerders bij beslissingen op technisch, sociaal-economisch en juridisch gebied.

Uitdaging

Er wordt gewerkt aan een beschrijving van een set van componenten die het framework vormen voor een kennisintegratie-tool die op basis van specifieke wensen en eisen van gebruikers, biodiversiteitsgegevens koppelt met informatie uit beschikbare kennisdatabanken. Daarmee kan de tool de betekenis van een geconstateerde biodiversiteit voor diverse doelen vaststellen, inclusief de betrouwbaarheid als gevolg van vastgestelde variatie. Het analysedeel van de tool maakt gebruik van diverse apps die in principe na afloop van dit project ook door derden kunnen worden ontwikkeld. De apps ontvangen datastromen van een centraal dataplatform volgens een gestandaardiseerd uitwisselingsprotocol: een interface die beschikbare databanken verbindt en bevraagt. Het analysedeel kan echter ook los van het dataplatform worden gevoed met bijvoorbeeld lokaal beschikbare data. Daar waar mogelijk zullen componenten worden ontwikkeld om het functioneel ontwerp en de structuurset te toetsen.
De realisatie van dit tweejarig project kent de volgende activiteiten:

  • Inventarisatie van belangrijke kennisvragen bij (eind)gebruikers (vraagarticulatie);
  • Onderzoek geschiktheid en beschikbaarheid van kennisdatabanken;
  • Inventariseren en beschrijven van functionele vereisten voor data-analysetools;
  • Ontwikkelen onderliggende structuur (framework) voor beoogde onderzoeksoftware;
  • Testen en beoordelen van tussentijdse resultaten met (eind)gebruikers;
  • Draagvlakontwikkeling, uitwisseling van kennis en ervaring.

Oplossing

Een framework voor een expertsysteem waarin allerlei informatie in samenhang en gewogen naar relatieve betrouwbaarheid wordt geanalyseerd en samengevat. Het systeem zoekt aansluiting bij bestaand instrumentarium op het gebied van beleid en uitvoering van de Kaderrichtlijn Water (KRW), zoals het volg- en stuursysteem en de KRW verkenner. Zo kunnen de effecten van maatregelen en de haalbaarheid van beoogde KRW-doelen nader worden bepaald.