Het project ZEEMOS is zijn derde en laatste jaar ingegaan. HZ University of Applied Sciences voert met Stichting Zeeschelp en de bedrijven Veersche Wier, Dutch Seaweed Group, Van der Kreeke en Delisia dit project uit.
ZEEMOS richt zich op de combinatie van zeewierteelt en hangcultuurmosselen. Schelpdieren worden al langere tijd gekweekt in de Oosterschelde, Grevelingen en Veerse Meer. Op een aantal van deze productielocaties wordt onderzocht of de combinatie van de teelt van mosselen en de relatieve nieuwe kweek van zeewier een meerwaarde kan opleveren; bijvoorbeeld door een efficiënter ruimtegebruik of een hogere opbrengst voor (een van) beide oogsten.
Zeewier en mosselen nemen immers verschillende posities in de voedselketen in. Voor groei van zeewier zijn licht en opgeloste voedingstoffen nodig, terwijl mosselen en andere schelpdieren groeien door het filtreren van microalgen uit het water. Deze filtratie van deeltjes uit het water maakt het helderder wat kan zorgen voor betere lichtomstandigheden voor de groei van zeewier. Recent onderzoek in Scandinavië heeft dat mechanisme laten zien (Hargrave et al, 2022). Ander onderzoek toont aan dat ook de excretie van stikstof door mosselen in de hangcultuur de groei van zeewier mogelijk positief beïnvloedt (Jiang et al, 2022). Het zou echter ook kunnen dat mosselen en zeewier elkaar indirect beconcurreren, omdat de microalgen, het voedsel voor de schelpdieren, van dezelfde opgeloste voedingstoffen leven als het zeewier. Zie figuur 1.
Figuur 1: Een schematische weergave van de mogelijke terugkoppelingen bij cocultivatie van schelpdieren en zeewieren (naar Rootlieb, 2020).
Steeds vaker lezen we ook over plannen om rond de windmolenparken op de Noordzee mosselen en zeewier productie te combineren. Hoe de combinatie in de praktijk werkt is echter nog nauwelijks uitgetest. Het lijkt erop of de meerwaarde van de combinatie afhangt van de lokale productie situatie: veel doorstroming en aanvoer van voedingstoffen en microalgen of niet. Het ZEEMOS-project probeert antwoorden te geven op deze vragen.
De resultaten van jaar één en twee
In jaar één (2020-2021) zijn in het zeewiergroeiseizoen (oktober tot en met mei) de drie productielocaties (Vluchthaven (Neeltje Jans, Noordzeezijde, Mattenhaven Neeltje Jans, Oosterscheldezijde en Veerse Meer) uitgebreid gemonitord. Er is is in kaart gebracht wat de verversingssnelheid (stroomrichting en snelheid met ACDP, zie figuur 2) en voedselbeschikbaarheid (o.a. gemeten met chlorofylsensoren, zie 2) was op verschillende plaatsen in/en buiten de mossellijnen. Daarnaast zijn er op beperkte schaal lijnen met kiemplanten van het zeewier Suikerwier (Saccharina lattisima) opgehangen.
Figuur 2. Gebruikte sensoren binnen project ZEEMOS. Voor het meten van stroomrichting en snelheid.
Figuur 3. Gebruikte sensoren binnen project ZEEMOS. Voor het meten van chlorofyl-a. (Foto’s: Lisette Rabenberg en Sanne Schellekens)
Uit de resultaten blijkt dat mosselen en zeewier uitstekend groeien op de drie locaties, zie figuur 4. Het water op de locatie op Neeltje Jans wordt iedere acht tot twaalf uur ververst, onder invloed van getijde.
Figuur 4: Zeewier oogst april 2021, Mattenhaven (Foto: Annika Mol)
De invloed van de mosselactiviteit op de samenstelling van het water (helderheid) blijkt duidelijk uit figuur 5. De lichtintensiteit tussen de mosselen is significant hoger (tot 180 %) tussen de hangcultuurmosselen dan daarbuiten. Waarschijnlijk mede als gevolg van de mosselactiviteit.
Figuur 5. Lichtintensiteit gemeten in de Mattenhaven. Lichtintensiteit is gemeten voor, in en na de hangcultuur mosselen op 1m diepte in november 2020.
In jaar twee (2021-2022) is op grotere schaal zeewier opgehangen (zie figuur 6) op verschillende plekken op locatie Mattenhaven. Dit om zo de onderlinge beïnvloeding van mosselen en zeewier in kaart te brengen. Daarnaast werd systematisch de groei en productie van het suikerwier gemeten. Behalve metingen van waterkwaliteit rond Neeltje Jans en het Veerse Meer zijn stromingsmetingen uitgevoerd op de zeewierproductielocatie Schelphoek.
Figuur 6. Gemerkt zeewier op lijnen in de Mattenhaven. (Foto: Annika Mol)
De resultaten laten zien dat er zowel in het Veerse Meer als op de locatie Mattenhaven een aanzienlijke productie van zeewier gerealiseerd is, met gemiddelden van 4 kilo natgewicht per strekkende meter touw. De groei van het zeewier was redelijk constant over het seizoen (zie figuur 7) en lijkt bepaald te worden door een combinatie van abiotische factoren als temperatuur, licht, beschikbare nutriënten (stikstof en fosfor).
Figuur 7. Groei van Saccharina latissima. Gemeten in jaar 2 in de Mattenhaven (MH) en Veerse Meer (VM).
Welke van de factoren limiterend is, is afhankelijk van het seizoen. Zo zijn de concentraties van N en P in het water vanaf april (einde van het zeewiergroeiseizoen) erg laag geworden. Dat vertaalt zich ook in verhoogde C:N-gehaltes (= lagere eiwit gehaltes) in het zeewierweefsel (zie figuur 8). In het Veerse Meer zijn meer temperatuurschommelingen dan in de Mattenhaven en de zeewiergroei is beter in de Mattenhaven dan in het Veerse Meer.
Figuur 8. Gemiddelde C:N-ratio in blad van S. latissima en Total Inorganic Nitrogen (TIN) gehalte (mg N/L) van het oppervlakte water in Mattenhaven en het Veerse Meer.
Jaar drie: De focus op licht en nutriënten
In het derde en laatste jaar (2022-2023) van het project ontrafelen we de invloed die de hangcultuurmosselen op zeewiergroei via de factoren licht en voedingsstoffen (stikstof) hebben. De hoeveelheid vrije nutriënten in de waterkolom is een beperkende factor voor zeewiergroei, die onder andere belangrijk is voor de verhouding van koolstof en stikstof in suikerwier. Het C:N-ratio geeft aan hoeveel stikstof vrijkomt bij organische stofafbraak. Stikstof is een van de belangrijkste nutriënten voor eiwitaanmaak. Het C:N-ratio kan tussen zeewieren variëren van 5 tot 40.
In november en december 2022 zijn opnieuw verschillende lijnen met zeewieruitgangsmateriaal in de Mattenhaven en het Veerse Meer opgehangen (zie figuur 9 en 10).
We volgen, na een 0-meting in december 2022, op een aantal punten op de twee productielocaties wat de groei van het zeewier is (zie figuur 11) en tegelijkertijd meten we relevante factoren als lichthoeveelheid, turbiditeit, chlorofyl, zwevend stof (samenstelling) en nutriënten met sensoren (continue metingen) en in watersamples.
De punten zijn zo bepaald dat de samenstelling van het water niet, minder of veel onder invloed staat van de mosselactiviteit. In de Mattenhaven zijn aan de zuidwestkant lijnen met suikerwier tussen de mosselhangcultuur opgehangen (zie figuur 9). Aan de oostkant van de Mattenhaven, bij de ingang, is een referentielijn uitgehangen.
Figuur 9: De Mattenhaven mosselhangcultuur. Blauw zijn de lijnen met M. edulis en oranje zijn de lijnen met S. latissima. Bij lijn 7 en de referentielijn worden bij de zeewierlijn sensoren uitgehangen voor continu metingen van chl-a, turbiditeit en lichtintensiteit.
In het Veerse Meer, locatie Paardenkreek zijn aan de westkant lijnen met suikerwier naast de mosselhangcultuur gehangen (zie figuur 10).
Figuur 10: Het Veerse Meer mosselhangcultuur. Blauw zijn de lijnen met M. edulis, oranje zijn de lijnen met S. latissima en geel is wat leeg is . Bij de lijnen met S. latissima zijn sensoren uitgehangen voor continu metingen van chl-a, turbiditeit en lichtintensiteit.
Figuur 11: Nulmeting van zeewiergroei in het Veerse Meer (december 2021). Planten worden individueel gemerkt zodat de planten makkelijk teruggevonden kunnen worden bij een volgende monitoring. (Foto: Annika Mol)
In januari en april (2023) worden intensieve meetcampagnes uitgevoerd om de lichtomstandigheden in de waterkolom op gedetailleerde schaal in kaart te brengen. Bij de meetcampagnes worden de lichtintensiteitsensoren binnen de Mattenhaven op verschillende locaties op verschillende dieptes in de waterkolom geplaatst. In december, januari, maart en april worden groeimetingen aan het zeewier uitgevoerd, waarbij ook water- en zeewiermonsters worden genomen. Deze monsters worden in het laboratorium geanalyseerd op samenstelling. Door zowel groei als abiotische factoren intensief te meten hopen we zo te ontrafelen of en in hoeverre hangcultuurmosselen de omstandigheden voor zeewier groei positief beïnvloeden. Kortom; of de cocultivatie van hangcultuurmosselen en zeewier in de praktijk écht werkt.
Gebruik van computermodel: De verzamelde ZEEMOS-veldgegevens, omgevingsfactoren en zeewiergroei, van de afgelopen drie jaar worden gebruikt en ingevoerd in een, door het NIOZ ontwikkeld groeimodel van zeewier. Hierin staat ook de mogelijke invloed van cocultivatie met mosselen. Enerzijds om het model verder te kalibreren, anderzijds als analyse-instrument om de interactie tussen zeewier- en mosselkweek beter te doorgronden.