Zeegras kickstarten voor een klimaatbestendige zee

Ooit strekten zeegrasvelden van zo’n 150 vierkante kilometer zich uit in de Nederlandse Waddenzee. Nu zijn zeegrassen er bijna volledig verdwenen, zoals dat ook op vele andere plekken ter wereld het geval is. En dat terwijl het unieke zoutwaterplantje een sleutelfunctie speelt in het ecosysteem. Aan de Rijksuniversiteit Groningen werken ecologen Jeanine Olsen, Tjisse van der Heide en Laura Govers aan de terugkeer van zeegras. Deze week toont de BBC een mini-documentaire over het werk van Govers , ter gelegenheid van de World Seagrass conferentie die van 17-21 juni plaatsvindt in Napels, Italië.

FSE Science Newsroom | Charlotte Vlek

Met een omgebouwde kitspuit lopen rijen onderzoekers en vrijwilligers over het wad. Op afgepaste afstanden spuiten ze een mix van modder en zeegraszaad in het slik. Elders liggen 3D-geprinte structuren van biologisch afbreekbaar plastic ingegraven in de zeebodem, om te zorgen dat pas aangeplant zeegras niet meteen wegspoelt. Het zijn nieuwe technieken voor zeegrasherstel, waarmee ecologen Laura Govers en Tjisse van der Heide inmiddels mooie successen boeken.

Jeanine Olsen, emeritus hoogleraar moleculaire ecologie, bekijkt het van een andere kant: zij brengt het zeegrasgenoom in kaart zodat het mogelijk wordt om te zoeken naar klimaatbestendige zeegrassoorten. Momenteel worden soms al zeegraszaden en -planten voor herstelprojecten uit warmere regio’s gehaald, omdat die beter bestand zouden zijn tegen de stijgende temperatuur door klimaatverandering. Maar Olsen legt uit dat het te simplistisch is om zomaar planten uit de Middellandse Zee te gaan importeren voor herstel in Nederland: genetische informatie is nodig om vast te stellen of een plant geschikt is.

Waarom het belangrijk maar lastig is

Al tientallen jaren zijn er pogingen gedaan om zeegras te herstellen. Zeegras speelt namelijk een fundamentele rol in het ecosysteem: een zeegrasveld biedt beschutting en voedsel aan zeedieren, het zorgt dat de zeebodem niet wegspoelt en kan een heleboel koolstof opslaan. Maar als het zeegras eenmaal ergens verdwenen is, is het lastig om weer nieuwe plantjes te laten groeien.

Zeegras heeft namelijk allerlei effecten op zijn omgeving, waar het ook zelf van profiteert: het stabiliseert de bodem, vangt ronddrijvende modderdeeltjes, dempt de golven en voegt zuurstof toe aan de bodem. Maar dat effect ontstaat pas bij gevestigde zeegrasvelden. Van der Heide: ‘Op het moment dat je een nieuw zeegrasveld aanplant zijn die positieve eigenschappen er nog niet, en is de kans dat de kleine plantjes wegspoelen dus groot.’

De kitspuitmethode

Govers: ‘Eerder werden zeegrasstengels met zaad en al in grof geweven zakken in de zee gehangen – dat zaad bleek grotendeels weg te spoelen. Dan sloegen er van miljoenen zaadjes maar een paar honderd aan op de plek waar gezaaid was. Met onze kitspuitmethode hebben we een manier gevonden om de zaadjes een betere kans te geven.’ Govers onderzocht nauwkeurig op welke diepte en met hoeveel tussenruimte de zaden geïnjecteerd moeten worden voor een optimaal resultaat.

Dankzij deze methode ligt naast het kleine Waddeneiland Griend nu het grootste herstelde droogvallende zeegrasveld ter wereld. Zeegrasvelden zijn er in twee smaken: ondergedoken zeegras groeit permanent onder water, terwijl droogvallend zeegras door de getijden soms boven water ligt. Die laatste soort is vaak eenjarig en plant zich voort door veel zaden aan te maken, en juist daarvoor is deze kitspuitmethode heel geschikt. 

Govers plant de zaadjes in samenwerking met lokale partijen, en de methode is inmiddels wereldwijd opgepikt, onder meer bij herstelwerkzaamheden in Engeland, Wales, Frankrijk en Australië. ‘Allemaal doen ze weer kleine aanpassingen aan de methode,’ vertelt Govers. ‘Want wat in één systeem werkt, werkt soms ergens anders weer helemaal niet.’ 

Goede omstandigheden nabootsen

Voor ondergedoken zeegras – de soort die altijd onder water staat – zijn er minder succesverhalen te vertellen. Die planten zijn vaak meerjarig, en dat maakt dat hun positieve effecten op hun eigen leefomgeving een grotere rol speelt in hun succes. ‘Dus wij dachten: kunnen we die positieve leefomstandigheden ook kunstmatig nabootsen?’ vertelt Van der Heide. ‘Daarmee help je de plantjes om voorbij de moeilijke drempel van een beginnend zeegrasveld te komen.’

Van der Heide’s biologisch afbreekbare structuren remmen de golven en stabiliseren de bodem. ‘En dat werkt!’ vertelt hij. ‘Maar het is op dit moment nog wel een geval van: goed concept, slechte uitvoering.’ Het bioplastic dat ze in samenwerking met producenten gebruikten om deze structuren te maken bleek namelijk erg lang nodig te hebben om af te breken. In de tussentijd bladderde het af, waardoor er grote aantallen losse stukken in zee ronddreven.

Maar Van der Heide haalde onlangs een subsidie binnen om nieuwe prototypes te ontwikkelen, voor herstelprojecten van zeegras, maar ook van mosselbanken en kwelderplanten. Van der Heide: ‘We hebben een tweedehands robotarm uit een autofabriek gekocht om zelf mee te 3D-printen, en gaan nu nieuwe materialen te ontwikkelen, en ook nieuwe vormen. Tja, zo word ik naast ecoloog ook ineens industrieel ontwerper!’

Op zoek naar de beste kanshebbers

Zeegraszaad en -planten voor herstelwerkzaamheden worden doorgaans van een nabije locatie gehaald, voor de Nederlandse Waddenzee bijvoorbeeld uit het Duitse waddengebied. Maar op basis van het genoom kan Olsen met collega-wetenschappers uit Zweden, Duitsland en de VS specifieke genen aanwijzen voor eigenschappen die ecologisch gezien belangrijk zijn. Olsen: ‘Zo kunnen we ervoor zorgen dat de juiste planten op de juiste plaats geïntroduceerd kunnen worden.’ 

Olsen en collega’s kunnen met deze informatie bijvoorbeeld bekijken hoe planten zullen omgaan met bijvoorbeeld stijgende temperaturen, variërend zoutgehalte, troebel water en verzuring van de oceaan. ‘Het coolste dat we hebben gevonden,’ vertelt Olsen, ‘is dat bij zeegras genen vaak verdubbeld worden.’ Als er twee dezelfde genen zijn, kan de plant met één ervan ‘experimenteren’, zonder dat dat negatieve gevolgen heeft.

Lees meer:

• Zeegrasherstel in de waddenzee (fotoserie)
• Oude ijstijden bepalen hoe zeegras nu omgaat met veranderingen
• Nieuw licht op zeegras dankzij ecologennetwerk
• Zeegrasplanten verzameld in Denemarken
• Eén mossel kan geen rif maken