Nieuwe mogelijkheden na onderzoek aan blauwalgen vanuit de ruimte

Satellieten kunnen een belangrijke rol spelen bij het volgen van blauwalgen in meren op aarde, zelfs bij heel snelle veranderingen. Dat is de uitkomst van het promotieonderzoek van Stefan Simis van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW). Satellietbeelden laten bijvoorbeeld duidelijk de verspreiding zien van blauwalgen over het IJsselmeer tijdens de hittegolf in juli, de langste van de afgelopen 30 jaar. Simis stelt: “Een blauwalgalarm op basis van satellietgegevens dat aangeeft waar het veilig is om te zwemmen, is een zinvolle aanvulling op het weerbericht.”

Na twee van de warmste zomermaanden uit de afgelopen drie eeuwen, is het weer overduidelijk hoe blauwalgen kunnen ‘opbloeien’ in het (zwem)water. Onderzoekers van het NIOO zijn geïnteresseerd in het ontstaan en het verdwijnen van die grote concentraties blauwalgen. In het bijzonder willen Stefan Simis en zijn begeleider Herman Gons weten waar er grootschalige virusaanvallen op blauwalgen plaatsvinden. “Meren kunnen daardoor binnen enkele dagen van een blauwgroene drab omslaan in helder water. Je kunt niet bij alle meren gaan posten. Daarom ontwikkelden we een methode om met satellietbeelden van de MERIS-sensor (op de ENVISAT-satelliet) van de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA de waterkleur in de gaten te houden.”

De MERIS-sensor neemt licht van verschillende kleuren waar. Eén van die kleuren komt overeen met het voor blauwalgen kenmerkende pigment fycocyanine. Als je in de satellietbeelden steeds de verhouding van het blauwe fycocyanine meet ten opzichte van het algemene chlorofyl (bladgroen), dan kun je de blauwalgontwikkelingen volgen. Een groot aantal meren zoals de Loosdrechtse Plassen, het IJsselmeer en veel Spaanse meren onderworpen de ecologen aan een onderzoek. Ze vergeleken de pigmentsamenstelling in het water met hun metingen van de waterkleur vanaf een boot en via de satelliet. Blauwalgcellen vallen uit elkaar bij een virusbesmetting, wat de waterkleur sterk verandert. Ook virusaanvallen zijn dus goed te volgen.

Blauwalgenbloei is van alle tijden, maar de belasting van het milieu met voedingsstoffen is nu veel hoger dan in het verleden. Ook in andere landen – van Chili tot China – levert dit hardnekkige problemen op. Blauwalgen, of eigenlijk cyanobacteriën, staan bij Nederlandse zwemmers vooral bekend als giftige spelbrekers. Niet voor niets schrijft de Europese Unie voor dat de overheid de gifconcentratie moet meten in zwemwater. Op warme zomerdagen verschijnen er bordjes ‘Pas op: blauwalgen’ bij de meren, en dat kan inderdaad om een giftige soort gaan. Dood gaan mensen er normaliter niet aan, doordat een drabbige drijflaag van blauwalgen niet uitnodigt tot een frisse duik. Maar geregeld sterven honden en vee door het drinken van zulk water. Simis: “Een geregeld ‘blauwalgalarm’ of ‘meerbericht’ kan recreanten duidelijkheid bieden. Voor grote meren van tenminste een paar vierkante kilometer is dit nu technisch mogelijk met satellietbeelden; aan kleinere plassen moet nog worden gewerkt.” Met een nieuwe generatie satellieten kan dat wellicht al wel.

En welke rol spelen de virusinfecties bij blauwalgen? Het meer slaat om van troebel gifgroen naar helder. Op het eerste gezicht lijkt het plotselinge verdwijnen van de blauwalgen door een virusaanval alleen maar gunstig, maar is dat ook zo? Wat zijn precies de gevolgen voor het ecosysteem in een meer? Grijpen waterplanten op de bodem eindelijk hun kans om uit te groeien, of zijn andere algensoorten hen voor? Simis stelt: “Grote, snelle veranderingen zijn vaak een slecht teken, voor zowel biodiversiteit als waterkwaliteit. Op basis van ons onderzoek kan nu worden uitgezocht of dit ook geldt voor massale blauwalgsterfte.”

Het project is gefinancierd door het NWO/SRON Programmabureau Ruimteonderzoek en een deel van het onderzoek is uitgevoerd bij het Instituut voor Milieuvraagstukken van de Vrije Universiteit (VU). Op 29 november promoveert Simis bij de VU in Amsterdam op zijn ecologische satellietengebruik.

Het NIOO is het onderzoeksinstituut voor ecologie van de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen (KNAW). Het bestaat uit drie centra: voor ecologie van kust en zee, van het zoete water en van het land. Op het NIOO-Centrum voor Limnologie in Nieuwersluis richten de onderzoekers zich op het leven in en rond het zoete water, met bijzondere aandacht voor wetlands.