Advanced biodiversity mapping of a Exploradores watershed and beyond: integration and regional contextualization of eDNA and traditional data

Advanced biodiversity mapping of a Exploradores watershed and beyond: integration and regional contextualization of eDNA and traditional data

Cartographie avancée de la biodiversité d'un bassin versant (Exploradores): Intégration et contextualisation régionale de données ADNe et traditionnelles

2024 OHM Project Patagonia - Bahia Exploradores OHMi

Leader : Correa Cristian

Project leader’s laboratory : Laboratorio de Ecología Evolutiva
Full address of laboratory : Fac. Ciencias Forestales (ICBTe) UACh Campus Teja, Valdivia Valdivia, Los Ríos Chile

Coauthor(s) : Simon Blanchet, Julien Julien Cucherousset, Delphine Vanhaecke, Pablo Saenz

Keywords :

Biodiversity metabarcoding biological survey geospatial biodiversity data Chile Exploradores River fish distribution

Disciplines :

Biologie intégrative : des gènes et des génomes aux systèmes Biologie environnementale, écologie et évolution

Abstract :

Biodiversity geospatial data is a key input for research and conservation planning, and monitoring plans using environmental DNA have promised standardized and cost-efficient methods to survey biodiversity in aquatic ecosystems. Previous studies by our team attempted cost-efficient vertebrate biodiversity surveys through water sampling and eDNA metabarcoding in c. 35 water bodies in Valle de Exploradores and neighboring water systems. We employed three different eDNA collection methods and sample processing procedures, involving labs and equipment providers from both France and Chile. While some of our results demonstrated the feasibility of this approach revealing reasonable vertebrate distribution patterns (fish, mammals, amphibian, and birds), we variously experienced challenges and drawbacks that ultimately caused partial or total failure to recover valid biodiversity data in some of our samples. The goal of this proposal is to enhance the bioinformatic pipelines to maximize geospatial eDNA-based biodiversity information, and critically assess the factors compromising the success of eDNA surveys practiced in remote locations. This might entail a few additional laboratory analyses of existing samples. Once cured, the eDNA-based fish biodiversity data will be compared to, and combined with, our fish occurrence observations (through various fishing methods) in search for inconsistencies and novelty. Finally, the integrated dataset will be added to the "Ichthyogeographic Atlas of Western Patagonia", an ongoing non-profit initiative funded by The Pew Charitable Trusts that have consolidated all freshwater and diadromous fish geospatial information available. This will allow a deeper understanding of the Bahia Exploradores biodiversity knowledge in a broader context.

Translated abstract :

Les données géospatiales sur la biodiversité constituent une entrée clé pour la recherche et la planification de la conservation, et les plans de suivi utilisant l'ADN environnemental (ADNe) ont promis des méthodes standardisées et rentables pour surveiller la biodiversité dans les écosystèmes aquatiques. Des études précédentes de notre équipe ont tenté des enquêtes sur la biodiversité vertébrée rentables à travers des échantillonnages d'eau et le métabarcoding ADNe dans environ 35 plans d'eau dans le Valle de Exploradores et les systèmes d'eau voisins. Nous avons employé trois méthodes différentes de collecte d'ADNe et des procédures de traitement des échantillons, impliquant des laboratoires et des fournisseurs d'équipement de France et du Chili. Bien que certains de nos résultats aient démontré la faisabilité de cette approche en révélant des motifs de distribution de vertébrés raisonnables (poissons, mammifères, amphibiens et oiseaux), nous avons rencontré divers défis et inconvénients qui ont finalement causé l'échec partiel ou total de la récupération de données de biodiversité valides dans certains de nos échantillons. L'objectif de cette proposition est d'améliorer les pipelines bioinformatiques pour maximiser les informations sur la biodiversité basées sur l'ADNe géospatial, et d'évaluer de manière critique les facteurs compromettant le succès des enquêtes ADNe pratiquées dans des emplacements reculés. Cela pourrait nécessiter quelques analyses de laboratoire supplémentaires sur les échantillons existants. Une fois corrigées, les données de biodiversité des poissons basées sur l'ADNe seront comparées et combinées avec nos observations d'occurrence de poissons (à travers diverses méthodes de pêche) à la recherche d'incohérences et de nouveautés. Enfin, l'ensemble de données intégré sera ajouté à l'"Atlas ictiogéographique de la Patagonie occidentale", une initiative à but non lucratif en cours financée par The Pew Charitable Trusts qui a consolidé toutes les informations géospatiales disponibles sur les poissons d'eau douce et diadromes. Cela permettra une compréhension plus approfondie des connaissances sur la biodiversité de la Bahia Exploradores dans un contexte plus large.