Consequences of phosphorus reduction for the dynamic transfer of organic matter

Dr. J.C. Kromkamp- NIOO-KNAW/MM, Algal physiology/photobiology
Dr. K.E.R. Soetaert- NIOO-KNAW, Ecosystem modeling
Dr. C.J.M. Philippart- NIOZ, Larval ecology
Dr. E.H.G. Epping- NIOZ, Biogeochemistry
Dr. K.R. Timmermans- NIOZ, Algal ecology, physiology
Dr. H.T.S. Boschker -NIOO-KNAW, Microbiology, stable istopes
Prof. Dr. L.J. Stal- NIOO-KNAW/UvA, Marine microbiogy, N2-fixation
Prof. Dr. P.M.J. Herman- NIOO-KNAW/ KUN , Spatial Ecology, Marine biology
Dr. M.J.W. Veldhuis- NIOZ, Phytoplankton ecology
Prof. Dr. J. van der Meer- NIOZ/ VU, Animal population biology

Samenvatting:
Aan de basis van de draagkracht van de Waddenzee staat de hoeveelheid organisch materiaal gevormd door microalgen die in het water (fytoplankton) en op de intergetijdeplaten (microfytobenthos) leven. Deze algen produceren organisch materiaal uit kooldioxide (CO2) m.b.v. zonlicht en voedingsstoffen. Er hebben grote veranderingen plaatsgevonden in de Waddenzee, een gevolg van klimaat verandering, het saneren van de eutrofiering (wat vnl. tot een flinke reductie van fosfaat heeft geleid en dus tot een verhoging van de N:P-ratio) en de verandering in het slibregime (een gevolg van veranderingen van het spui regime van het IJsselmeer). Of dat heeft geleid tot een verlaging in de draagkracht voor hogere trofische niveaus is op dit moment onduidelijk hoewel er goede aanwijzingen zijn dat dit het geval is. Hierbij moet men zich realiseren dat het fytoplankton een ander deel van het voedselweb draagt dan het microfytobenthos, en dat het microfytobenthos in de Waddenzee vrijwel niet bestudeert is, zeker niet sinds de afname van de P-loads.
De hypothese die in dit voorstel wordt getest is dat door verandering van resources (licht en nutriënten) niet alleen de totale primaire productie van beide groepen mogelijk is afgenomen maar dat dat ook geleid heeft tot een verandering in de samenstelling van de algenpopulatie en dat dit nadelige gevolgen heeft voor de draagkracht van de Waddenzee. Hierbij nemen we aan dat het fytoplankton sterker verandert is dan het microfytobenthos omdat deze laatste groep kan profiteren van fosfaat in de bodem.
Aangezien de voedselkwaliteit van de verschillende functionele algengroepen varieert en dat fosfaat limitatie dit nadelig beïnvloedt, verwachten worden dat jonge schelpdierlarven in hun ontwikkeling geremd worden en dit trachten te compenseren door selectieve graas. Ook door dit proces verandert de samenstelling van het fytoplankton.
Om deze interacties tussen de verschillende groepen primaire producenten en consumenten te onderzoeken zullen de groei van de verschillende algengroepen bestuderen door gebruik te maken van verrijkingsexperimenten met stabiele isotopen en deze te koppelen aan primaire productiemetingen die ook gebeuren in het kader van het monitoringsprogramma (ZKO lijn 2). Daarnaast zal worden gekeken of en wanneer fosfaat limitatie optreed door gebruik te maken van diverse fysiologische essays en verrijkingsexperimenten. Ook de rol die de bodem speelt in de mogelijke nalevering en opslag van fosfaat zal worden onderzocht. Er zal een dynamisch model ontwikkeld worden wat de bodem-water uitwisseling van nutriënten beschrijft, inclusief de aanwezigheid van microfytobenthos daarop. Dit model en de andere data zullen als input fungeren voor modellering uitgevoerd in kader van het monitoringsonderzoek (Lijn 2 ZKO).
Voor het project worden 3 AIO’s gevraagd die in een uitgebreid onderzoeksteam komen te zitten waarin ook vertegenwoordigers zitten van andere relevante projecten. Dit maakt een efficiënt gebruik van de data mogelijk en bevordert de coördinatie van de bemonsteringstochten en zal leiden tot een goede integratie van al het onderzoek.
Om de implicaties van ons onderzoek m.b.t. te verwachten ontwikkelingen in de Waddenzee zullen we een jaarlijkse nieuwsbrief uitgeven speciaal gericht aan natuurorganisaties en instanties die zich bezig houden met het beheer van de Waddenzee.

Laatste wijziging: 8 april 2008