Project
Ecologische effecten van zeewierteelt op de Noordzee
Zeewier neemt nutriënten zoals N (stikstof) en P (fosfor) op uit het zeewater om te kunnen groeien. Fytoplankton heeft deze nutriënten ook nodig voor haar groei. Het fytoplankton speelt een sleutelrol in het zee-ecosysteem. Al het leven in zee voedt zich - direct of indirect - met deze micro-algen. Een belangrijke vraag is wat het effect is van grootschalige zeewierboerderijen op de beschikbaarheid van nutriënten voor het fytoplankton. Een vervolgvraag is wanneer de nutriënten beschikbaarheid voor fytoplankton onaanvaardbaar nadelig wordt beïnvloed door grootschalige zeewierteelt. Dit project tracht antwoord te geven op de eerste vraag.
Op dit moment zijn er nog geen grootschalige zeewierboerderijen op de Noordzee waarbinnen experimentele data over de effecten op nutriëntenbeschikbaarheid verzameld kan worden. Met behulp van modelonderzoek is het echter al wel mogelijk om hierin inzicht te krijgen. Het onderzoeksinstituut Deltares heeft een 3D hydrodynamisch-waterkwaliteitsmodel van de Noordzee ontwikkeld waarmee ook fytoplanktongroei in de Noordzee gesimuleerd kan worden op basis van beschikbare nutriënten. Het instituut heeft in het model een nieuwe module geïntegreerd die de nutriëntenopname, groei en sterfte van zeewier simuleert. Met dit uitgebreide model is de relatie tussen de grootte, ligging en verspreiding van zeewierkwekerijen op de Noordzee en de primaire productie (fytoplankton) onderzocht. Voor de modelberekeningen werden parameterwaarden (d.w.z. gegevens over de snelheid van nutriëntenopname en groei in relatie tot temperatuur en licht) gebruikt van de zeewiersoort Suikerwier, Saccharina latissima. Het verzamelen van parameterwaarden van Saccharina door Wageningen Research was eveneens onderdeel van het project. In het onderzoeksproject is door Wageningen Marine Research ook een aanzet gemaakt voor de ontwikkeling van draagkrachtindices waarmee vastgesteld kan worden of de zeewierproductie past binnen de ecologische draagkracht van het gebied. De methodiek is gebaseerd op de hoeveelheden nutriënten die het systeem binnenkomen en verblijftijden van water in een gebied met zeewierkweek. De methodiek is analoog met vergelijkbare indices voor schelpdierkweek.
Het modelonderzoek liet zien dat het effect van zeewierproductie op nutriëntenconcentraties en primaire productie van fytoplankton direct gerelateerd is aan de grootte van de zeewierboerderijen. Kleinschalige boerderijen (percelen van ~0,8 km2 / 80 hectare) hadden een beperkt effect (minder dan 1%) op de afname van de nutriënten en de fytoplanktonproductie. De onderlinge ligging van zeewierkwekerijen bleek van belang. Het plaatsen van een nieuwe zeewierkwekerij binnen het beïnvloedde gebied van een andere, leidde tot hogere lokale reducties in nutriëntenconcentraties en primaire productie van het fytoplankton.
Bij grote zeewierproductievelden met een oppervlak van ongeveer 800 km2 verdeeld over 8 offshore windparken, werden sterke effecten op de fytoplanktongroei waargenomen. Lokale dalingen van fytoplanktonproductie tot 30% in het voorjaar bleken mogelijk. De effecten van grote bedrijven kunnen zich tot ver stroomafwaarts uitstrekken (voor de Noordzee is dit in noordelijke richting). Bij een gesimuleerde zeewierboerderij van 87 km2 in het windmolenpark Borssele was de fytoplanktongroei over een totaal oppervlak van 2500km2 met meer dan 5 % gedaald. In dit scenario daalde de groei van fytoplankton met meer dan 1% over een oppervlak van 20.000 km2. Deze scenario’s waren gebaseerd op een zeewieropbrengst van 1kg drooggewicht per m2 wat geldt als een voor de Noordzee realistische opbrengst.
Stichting North Sea Farmers
Een consortium van zeewierbedrijven onder leiding van de stichting North Sea Farmers treft momenteel voorbereidingen voor de aanleg van een 160 hectare (1,6km2) groot zeewierproductieveld in de Noordzee. In vergelijking met de meeste scenario’s gedraaid met het Deltares model, is dit een kleinschalig initiatief. Op basis van de uitgevoerde modelberekeningen wordt vooralsnog verwacht dat de effecten van een dergelijke boerderij op de fytoplanktonproductie beperkt zullen zijn. Om hier uitsluitsel over te geven zijn goede metingen in het veld nodig van de groei van zeewier en de concentraties van nutriënten over de tijd in het zeewier in relatie tot licht en temperatuur.
Toekomstscenario’s van zeewierkweek op het Nederlandse deel van de Noordzee gaan uit van een kweekoppervlak van 500 km2. Deze studie laat zien dat in een dergelijke situatie sterke effecten op de nutriëntenbeschikbaarheid voor fytoplankton op een groot deel van de Noordzee verwacht mogen worden. De effecten zijn mede afhankelijk van de dichtheid van zeewier binnen een kweekperceel, d.w.z. de biomassa per vierkante meter, als ook de distributie van de boerderijen. Er is een maatschappelijke discussie nodig om vast te stellen in hoeverre deze impact acceptabel is, naast andere menselijke activiteiten zoals visserij en schelpdierkweek waarbij ook biomassa en voedingsstoffen onttrokken worden uit de zee.
Output:
Modelling seaweed cultivation on the Dutch continental shelf (deltares.nl)
Lauriane Vilmin, Luca van Duren
Een eerste verkenning van indices voor het bepalen van ecologische draagkracht t.b.v. zeewierkweek. R.W. Nauta, R. Lansbergen, M. Poelman, L. Tonk & H.M. Jansen Wageningen University & Research rapport C067/21