Zwerfvuil, klimaatverandering en biodiversiteitsverlies vormen drie grote uitdagingen van deze tijd. Zowel de oceaan en zeeën, als de zoete binnenwateren hebben eronder te lijden. Tevens zijn alle wateren essentieel voor een duurzame toekomst van onze planeet, én zijn ze met elkaar verbonden. Tijdens de 'Expeditie Simon Stevin’ – naar aanleiding van het tienjarig bestaan van het onderzoeksschip RV Simon Stevin – onderzocht het VLIZ elk van die drie aspecten op een vergelijkbare en innovatieve wijze en dit van zout (Noordzee), over brak (Westerschelde) naar zoet (Zeeschelde). De belangrijkste resultaten voor elk van de onderzochte parameters zijn hieronder weergegeven.
Zwerfvuil
Tijdens de expeditie bleken de concentraties aan macro- en microplastics fundamenteel verschillend tussen zout, brak en zoet.
In de zoete delen van de Schelde zijn de aantallen micro- en macroplastics (uitgedrukt per m3) 4-8x hoger in het oppervlaktewater dan in het brakke en zoute deel van het estuarium. In het sediment (de zee- of rivierbodem) zijn de verschillen kleiner. Deze cijfers suggereren dat rivieren als de Schelde weliswaar duidelijk sterker vervuild zijn met kunststof dan de Noordzee, maar niet noodzakelijk fungeren als ‘bron’ van plastic voor de zee, een stelling eerder geopperd vanuit het door de Vlaamse overheid gefinancierde en door VLIZ gecoördineerde PLUXIN-project (2020-23). Het welbekende statement dat 80% van alle plastic in zee afkomstig is van de rivieren, geldt met name voor ZO-Azië, Afrika en Z-Amerika. In N-Amerika en Europa, met name voor laaglandrivieren met een sterk getij zoals de Schelde, geldt dit in veel mindere mate. Dit gegeven heeft mogelijk ook gevolgen voor het gevoerde beheer. Als plastic in onze Noordzee in beperkte mate via de rivieren wordt aangevoerd, is de verantwoordelijkheid van twee andere bronnen naar verontreiniging van de Noordzee toe – kusttoerisme en de scheepvaart/visserij – mogelijk een stuk groter dan vermoed. En als het Schelde-estuarium fungeert als een reservoir voor plastic afval dienen zich ook hier in de toekomst bijkomende beheeruitdagingen aan.
Zwerfvuil aan zee en in rivieren is ook bij uitstek een onderzoeksthema dat mee door burgers kan worden gedragen en uitgevoerd. Binnen het Europese Plastic Pirates zijn intussen 10 landen, inclusief België, jeugd aan het mobiliseren om metingen van plastic verontreiniging op te volgen binnen zogenaamde ‘burgerwetenschapsinitiatieven’, en dit met name in onze rivieren.
Biodiversiteit
Heel wat aquatisch leven, inclusief meerdere bedreigde soorten (bv. paling, fint, elft, zeeprik, Atlantische zalm, steur) maken tijdens hun levensloop zowel gebruik van de zee, als van zoete binnenwateren. Een vlotte doorgang van zout naar zoet en van zoet naar zout, zowel ruimtelijk als naar omgevingscondities toe, is voor deze soorten van levensbelang. Om deze bewegingen te volgen, installeerden onderzoekers van het VLIZ en het INBO (Instituut voor Natuur en BosOnderzoek) voor de kust en in het Schelde-estuarium een netwerk van 113 semiautomatische ontvangstations, binnen het kader van het Europese LifeWatch-project. De ontvangers signaleren wanneer voordien gevangen en getagde vissen voorbijzwemmen en helpen zo de kennis rond het gedrag en de bedreigingen voor trekvis in kaart te brengen.
Tevens speurt LifeWatch naar sporen van DNA in het water (“e-DNA”), om op een zeer innovatieve, minder arbeidsintensieve en snellere wijze inzicht te krijgen in de aanwezigheid van diverse levensvormen in zee en in estuaria en rivieren. Analyses van e-DNA, verzameld in het Belgisch deel van de Noordzee (zout), de Westerschelde (brak) en de Zeeschelde (zoet) tijdens de week van 21-25 november 2022, tonen opvallende verschillen tussen de compartimenten. Waar zoete wateren een opvallende aanwezigheid tonen van schaaldiertjes, zijn in zout en brak met name de zakpijpen of manteldieren goed vertegenwoordigd. Hoewel de resultaten nog zeer preliminair zijn, niet allesomvattend en moeilijk te interpreteren, geven ze aan hoe in de toekomst dit soort technieken nieuwe opportuniteiten biedt voor degelijk en snel biodiversiteitsonderzoek.
Klimaatverandering
90% van de overtollige warmte onder invloed van de uitstoot van broeikasgassen, eindigt in de oceaan. En de oceaan en zeeën absorberen ongeveer een kwart van de jaarlijkse menselijke CO2-uitstoot. Ecosystemen aan land, nemen nog eens een kwart van de uitstoot voor hun rekening. Een deel hiervan echter lekt via beken en rivieren van het land naar de zee. De bijdrage van de kust in dit proces is lang onderschat en bedraagt mogelijk 10 tot 20% van de totale mariene koolstofopslag. Kennis rond die land-zee aquatische connectie is essentieel bij de studie van een globaal koolstofbudget en bij het zoeken naar oplossingen voor de klimaatwijziging.
Tijdens de Expeditie Simon Stevin voerden VLIZ-onderzoekers in het water metingen uit van de broeikasgassen koolzuurgas (CO2) en methaan. De metingen van CO2, gemeten als partiële CO2-druk, tonen bijzonder grote verschillen in concentraties tussen de Noordzee en het brakke en zoete deel van het Schelde-estuarium. De waarden in het zoete water zijn meer dan vijfmaal hoger dan in zee, te wijten aan het geringer vermogen van zoet water om zuren te absorberen en de zuurtegraad stabiel te houden. Metingen van de input van opgelost anorganisch koolstof (DIC) en CO2 in dit soort wateren zijn beperkt en hoognodig, onder andere om het effect van een veranderend landgebruik op de uitstoot van broeikasgassen te kunnen inschatten en tot nog betrouwbaarder modellen en voorspellingen te komen.
In het kader van de Europese ICOS-onderzoeksinfrastructuur, volgt het VLIZ de fluxen van broeikasgassen op in het Belgische deel van de Noordzee. Dat geschiedt vanop het vaartuig RV Simon Stevin, maar ook vanop een vaste boei in het windpark C-Power ter hoogte van de Thorntonbank.
Ondertekening van het Europese 'Charter Mission Ocean and Waters'
In de toekomst ambieert het VLIZ en de Vlaamse overheid (vanuit het Departement Economie, Wetenschap & Innovatie) om de Europese Commissie verder te ondersteunen in haar ‘Mission Ocean and Waters’ die streeft naar gezonde zeeën en binnenwateren. Daartoe ondertekende het op 25 november het Charter Mission Ocean and Waters.