Understanding microscopic life in the sediment in estuaries with satellite images

~~ for Dutch scroll down ~~

Microfytobenthos is linchpin in estuaries
With optical remote sensing, combined with field work and lab analyses, Daggers shows that there is an efficient method to map biomass and primary production, or growth rate, of microphytobenthos in estuaries. Daggers’ research confirms that microphytobenthos forms an essential part of the diet of macrofauna, such as worms and shellfish. The proportion of microphytobenthos in the diet of benthic animals differs slightly between the estuaries. In the Oosterschelde, the proportion of microphytobenthos in the diet of a few species (the mudsnail Peringia, the sand digger shrimp Bathyporeia sp. and the Baltic tellin Limecola balthica) appears to be higher than in the Westerschelde.

Benthic animals influence spatial structure of the microphytobenthos
Benthic animals influence the small-scale spatial structure of the microphytobenthos. Daggers and colleagues did a field experiment with and without benthic animals and found that the same amount of microphytobenthos covered smaller areas when animals were present. The benthic animals hinder the formation of continuous biofilms of microphytobenthos that contribute to the stabilization of the sediment. The large-scale spatial structure (metres to kilometres) of microphytobenthos appear to be mainly determined by environmental factors and differ for example between muddy and sandy tidal flats. On the sandflats the patch size and heterogeneity of the microphytobenthos is greater than on the mudflats.

Including the role of microphytobenthos in estuarine management
Daggers advocates that estuarine management should include the aforementioned properties and function of microphytobenthos. The efficient methods she developed can be used to assess how estuaries change, for example due to human disturbances, and to adjust management accordingly.  

Thesis defense 25 February 2021
Tisja Daggers carried out her research at the Department of Estuarine & Delta Systems (NIOZ Royal Netherlands Institute of Sea Research) and at the Department of Water Resources (Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation; University of Twente). Her supervisors are prof. dr. Daphne van der Wal (NIOZ and University of Twente) and prof. dr. Peter Herman (Delft University of Technology). Tisja will defend her thesis entitled Quantifying the role of microphytobenthos in temperate intertidal ecosystems using optical remote sensing on Thursday 25 February 2021. This event can be followed live online.

Met satellietbeelden de rol van microscopisch bodemleven in estuaria doorgronden

Platen en slikken in estuaria, zoals de Oosterschelde en Westerschelde, bevatten een grote diversiteit aan microalgen en cyanobacteriën. Dat kleine leven wordt ook wel microfytobenthos genoemd en is dé voedselbron voor schelpdieren, wormen, en daarmee indirect ook voor vissen en vogels. Maar het microfytobenthos structureert ook de zandplaten en slikken in deze intergetijdegebieden. En dat is een belangrijk gegeven voor het duurzaam beheer van estuaria die door bijvoorbeeld scheepvaart en zeespiegelstijging onder druk staan. Dit schrijft Tisja Daggers die haar promotieonderzoek uitvoerde bij het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ) en de Universiteit Twente (UT) en op donderdag 25 februari haar proefschrift verdedigt

Microfytobenthos is de spil in estuaria
Met optische satellietsensoren, in combinatie met veldwerk en laboratoriumonderzoek, heeft Daggers efficiënte methoden ontwikkeld om de biomassa en de primaire productie, oftewel groeisnelheid, van microfytobenthos in estuaria in kaart te brengen. Het onderzoek van Daggers bevestigt dat microfytobenthos een essentieel onderdeel vormt van het dieet van bodemdieren, zoals wormen en schelpdieren. Het aandeel van microfytobenthos in het dieet van de bodemdieren verschilt wel enigszins tussen de estuaria.In de Oosterschelde blijkt het aandeel microfytobenthos in het dieet van enkele soorten (de wadslak Peringia, de vlokreeft Bathyporeia sp. en het nonnetje Limecola balthica) hoger dan in de Westerschelde.

Bodemdieren beïnvloeden ruimtelijke structuur microfytobenthos
Bodemdieren beïnvloeden de kleinschalige ruimtelijke structuur van het microfytobenthos. Daggers en collega’s deden een veldexperiment met en zonder bodemdieren en vonden dat eenzelfde hoeveelheid microfytobenthos meer geconcentreerd is in aanwezigheid van bodemdieren. De bodemdieren verhinderen de vorming van een continue biofilm van microfytobenthos die bijdraagt aan de stabilisatie van het sediment. De grootschalige ruimtelijke structuur (meters tot kilometers) van microfytobenthos lijkt vooral bepaald door omgevingsfactoren, en is bijvoorbeeld anders voor de slikken dan voor de zandige platen. Op de zandige platen is de patch-grootte en heterogeniteit van het microfytobenthos groter dan op de slikken.

Rol van microfytobenthos meenemen in beheer estuaria
Daggers pleit ervoor dat in het beheer van estuaria de eigenschappen en functie van het microfytobenthos worden meegenomen. De door haar ontwikkelde en gebruikte methoden zijn inzetbaar om ruimtelijk inzichtelijk te maken hoe estuaria veranderen, bijvoorbeeld als gevolg van menselijke verstoringen, en daarop gericht beheer af te stemmen.

Promotie op 25 februari 2021

Tisja Daggers verrichte haar onderzoek bij de afdeling Estuariene & Delta Systemen (NIOZ Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee) en bij de afdeling Water Resources (Faculteit Geo-Information Science and Earth Observation; Universiteit Twente). Haar promotoren zijn prof. dr. Daphne van der Wal (NIOZ en Universiteit Twente) en prof. dr. Peter Herman (Technische Universiteit Delft). Tisja verdedigt haar proefschrift getiteld Quantifying the role of microphytobenthos in temperate intertidal ecosystems using optical remote sensing op donderdag 25 februari 2021. Dit evenement is live online te volgen.