De productie van het meest primitieve plantje op aarde

Marieke de Lange, aquatisch ecoloog bij Rijkswaterstaat, noemt de alg als eencellige het meest primitieve plantje op aarde. Het verschil tussen algen en bacteriën is dat algen een celkern hebben en bacteriën niet. Algen en sommige groepen bacteriën delen één existentiële eigenschap met alle planten en bomen op aarde: met een groen pigment kunnen zij zonlicht invangen en daarmee water splitsen. Dit heet fotosynthese. Samen met koolzuurgas ontstaat dan suiker, met zuurstof als gratis bijproduct. “Resultaat: er wordt organisch materiaal aangemaakt, de zogenaamde primaire productie”, vertelt De Lange. “Want met stikstof en fosfaat reageren de suikers tot aminozuren en eiwitten, de bouwstenen van het leven op aarde.”

Spaghetti van verschillende processen

In water zweeft hierdoor fytoplankton: algen en sommige groepen bacteriën, die zuurstof produceren en hun eigen biomassa doen toenemen. “Dé basis van het voedselweb”, zegt De Lange. “De biomassa wordt geconsumeerd door watervlooien, die op hun beurt weer gegeten worden door kleine visjes, grote vissen, vogels, enzovoort.”

Zijn er te veel voedingsstoffen, dan raakt het aquatisch ecosysteem uit balans. Dan ontstaat er bijvoorbeeld een groene soep van algen, waardoor planten en vissen geen licht en zuurstof meer krijgen. In warm, stilstaand water met veel voedingstoffen krijgen cyanobacteriën – ook wel blauwalg genoemd – een kans. Ook bij te weinig voedingsstoffen kan het systeem uit balans raken.

De balans van deze onderwaterprocessen bepaalt de vis- en vogelstand. De snelheid waarmee bacteriën en algen opereren, is dus heel belangrijk voor de natuurkwaliteit en de biodiversiteit. Onder de Europese Kaderrichtlijn Water (KRW) en de Vogel- en Habitatrichtlijn heeft Nederland afspraken gemaakt over de waterkwaliteit en de aantallen verschillende soorten planten en dieren.

Snelheid van fotosynthese meten

Zalmen en zeearenden zijn relatief makkelijk te tellen, maar het is vele malen lastiger om de primaire productie in het water te doorgronden. “Om een beeld te krijgen van de soorten volstaan foto’s, maar voor inzicht in de primaire productie heb je eigenlijk een filmpje nodig”, aldus De Lange. En over zo’n filmpje beschikt Rijkswaterstaat sinds begin 2025. Met veldmetingen op een meetschip dat verschillende punten van het Markermeer aandeed, kregen onderzoekers inzicht in de snelheid van de fotosynthese door het aanwezige fytoplankton. ‘”Hiermee kon Deltares met behulp van een model een schatting maken van de toestand van de biomassa in het Markermeer. Zo hebben we meer inzicht in de conditie van het voedselweb en kunnen we voor het eerst betere knoppen zoeken om aan te draaien.”

Het Markermeer staat bekend om zijn troebele water. “Ook is de productie van biomassa er uiterst matig. Een van de hypothesen is dat de algen, samen met bacteriën, kleideeltjes aan elkaar plakken en naar de bodem zakken, waardoor voedingsstoffen niet meer beschikbaar zijn. We kunnen nu beter bekijken of dit er mogelijk voor zorgt dat vogels te weinig voedsel vinden en daarom hun heil op het IJsselmeer of in de Randmeren zoeken.”

Waterkwaliteit verbeteren

Rijkswaterstaat doet al langer onderzoek naar het Markermeer. Dit is belangrijk, want het IJsselmeer is het grootste zoetwatersysteem van Noordwest-Europa en is belangrijk voor trekvogels. Ook in andere grote wateren spelen dergelijke problemen. “Door dit soort onderzoek kunnen we knoppen ontdekken om de waterkwaliteit en de biodiversiteit te verbeteren. Bestuurders kunnen dan betere besluiten nemen.”

Door René Didde