~~~for english scroll down~~~

Er zijn  plannen  voor grootschalige  zeewierteelt op de Noordzee die 14.000 km2 beslaat, dat wil zeggen ter grootte van een derde van het landoppervlak van Nederland of een kwart van het Nederlandse deel van de Noordzee (NCP). Belangrijke vragen van onder andere zeewierboeren en ecologen zijn hoeveel voedingsstoffen dergelijke grote oppervlaktes zeewier gebruiken om optimaal te groeien, en wat dat betekent voor het omringende zeeleven dat afhankelijk is van diezelfde voedingstoffen. 

Net als in de landbouw, zijn fosfaat en stikstof belangrijke voedingstoffen voor planten in zee, zoals zeewier en algen, De stoffen zijn daarmee indirect, als voedsel, belangrijk voor plankton en andere dieren in de voedselketen zoals schelp- en schaaldieren, zeezoogdieren, vissen en vogels. De hoeveelheden fosfaat en stikstof die aanwezig zijn in de Noordzee verschillen per locatie en per seizoen. Toekomstige zeewierboeren willen dan ook precies weten welke omstandigheden nodig zijn om goede zeewieroogsten op te leveren. Ecologen, natuurbeschermers, vissers en beleidsmakers willen op hun beurt weten hoeveel voedingsstoffen grootschalige zeewierteelt onttrekt of toevoegt en wat dat voor gevolgen heeft voor lokale ecosystemen en de rollen die zij spelen (ecosysteemdiensten) zoals kraamkamers of schuilplaatsen voor jonge vis.

Grootverbruikers en zuinige zeewiersoorten

Alexander Lubsch heeft  de opnamesnelheden van in zeewater opgelost fosfaat en stikstof heel precies bepaald voor vier zeewiersoorten die veel in de Noordzee voorkomen:  Zeesla (Ulva lactuca), Suikerwier (Saccharina latissima), Vingerwier (Laminaria digitata) en het roodwier Palmaria palmata. De vier zeewiersoorten nemen fosfaat en stikstof met verschillende snelheden op en verhogen hun opname als ze tekort aan fosfaat en stikstof hebben. Deze opnameverschillen  hebben verschillende fysiologische gevolgen, van groeisnelheid en biomassaopbrengst tot de interne samenstelling van de wieren, bijvoorbeeld meer of minder eiwitten en suikers. Sommige soorten, zoals suikerwier zijn erg goed bestand tegen een tekort aan fosfaat of stikstof, terwijl andere, zoals zeesla, juist heel snel, heel veel  fosfaat en stikstof op kunnen nemen.

Praktische informatie voor boeren en Noordzeeplanners

Lubsch’ promotor, professor Klaas Timmermans (NIOZ/RuG), tevens verantwoordelijk voor de experimentele zeewiercentra van het NIOZ op Texel en in Yerseke: “Met deze resultaten is het voortaan mogelijk de opname van opgelost fosfaat en stikstof door zeewier bij grootschalige teelt exact te berekenen, per zeewiersoort, per seizoen, per locatie. Met behulp van deze informatie kan een zeewierboer dus goed plannen welk zeewier waar en wanneer verbouwd kan worden en kan zelfs gewerkt gaan worden aan precisie-bemesting van het zeewier om de oogst te optimaliseren. Ook kunnen van tevorende ecologische effecten van grootschalige zeewierteelt in de Noordzee worden ingeschat en kan hiermee rekening worden gehouden bij de inrichting van de Noordzee.”

Alexander Lubsch verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Ocean Ecosystems van het Energy and Sustainability Research Institute Groningen (ESRIG) met financiering van het NIOZ.

 

North Sea seaweeds: DIP and DIN uptake kinetics and management strategies

On Friday the 24th of May, Alexander Lubsch will defend his thesis  on North Sea seaweeds.

Nutrient uptake kinetics and internal storage capacities of dissolved inorganic phosphate (DIP) and dissolved inorganic nitrate (DIN) were quantified for 4 North Sea seaweed species, Ulva lactuca, Saccharina latissima, Laminaria digitata, Palmaria palmata. All seaweed species tested showed a biphasic response in uptake rates: surge uptake as a response to nutrient-starvation and maintenance uptake after internal nutrient pools had been filled. In absolute numbers, all seaweed species had different uptake rates and internal storage capacities for DIP and DIN. These differences were translated into different physiological consequences, from growth characteristics to internal composition related to DIP and DIN availability. Some species were well equipped to withstand low periods of nutrient limitation, some were very efficient in DIP and DIN uptake.

For the first time ever, a comprehensive insight was achieved in DIP and DIN uptake kinetics, management strategies and physiological effects in these North Sea seaweed species. With this insight ecological effects of nutrient limitations and shifts in limitation can be estimated. And ecological importance of seaweeds in terms of ecosystem services (e.g. DIP/DIN cycling) demonstrated. The results also allow prediction of potential seaweed biomass production in (off-shore) cultivation.

This thesis furthermore provides novel concepts for standardized texture analysis on the seaweeds, enabling research into the effects of environmental conditions on the tissue toughness of seaweeds. Finally, an optical analysis to estimate protein concentration in U. lactuca is introduced, which resulted in the EyeOnUlva smartphone app.