Klimaatverandering lijkt ongunstig voor giftige blauwalgen

26 augustus 2011

De aarde warmt op door stijgende kooldioxide-concentraties in de atmosfeer. Onderzoekers hebben ontdekt dat deze toename in kooldioxide de overlast kan verminderen van de giftige blauwalg, een bacterie die 's zomers veel voorkomt in Nederlands zwemwater. Bij hogere temperaturen groeit blauwalg beter, maar door stijgende kooldioxide-concentraties verdringt de niet-giftige variant van blauwalg zijn schadelijke broertje. Dit blijkt uit door NWO gefinancierd onderzoek.

Onderzoekers van de Universiteit van Amsterdam (UvA, prof. dr. Jef Huisman, dr. Jolanda Verspagen en dr. Dedmer van de Waal) en van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW, prof. dr. Ellen van Donk) komen met goed en slecht nieuws. Het slechte nieuws is dat bij hoge temperaturen blauwalgen inderdaad beter groeien dan andere algensoorten. Maar het goede nieuws is dat door de stijgende concentratie van kooldioxide de giftige blauwalgen door niet-giftige blauwalgen worden verdrongen. Dit onderzoek wordt in september gepubliceerd in het ISME Journal en tevens besproken in News & Views van het tijdschrift Nature Climate Change.

Giftige blauwalgen kunnen maag- en darmklachten, misselijkheid, diarree, hoofdpijn, huidirritatie en geïrriteerde ogen veroorzaken, en bij hogere concentraties ook ernstige schade aan de lever en het zenuwstelsel.

Temperatuurstijging

Tijdens de zomer van 2003 werd een veldexperiment uitgevoerd in het Nieuwe Meer (Amsterdam) om blauwalgen te bestrijden. Het experiment mislukte: de blauwalgen bleken beter te groeien dan verwacht. Mogelijk kwam dit door de extreme hittegolf van die zomer.

Om dit te begrijpen, ontwikkelden de onderzoekers een model waarin algengroei is gekoppeld aan het klimaat. Het model laat zien dat bij hoge temperaturen blauwalgen sneller gaan groeien dan andere algensoorten. Daarnaast maken hoge temperaturen het water stabieler waardoor het water minder goed mengt. Blauwalgen hebben kleine gasblaasjes waarmee ze in stabiel water naar de oppervlakte drijven waar veel licht is. Hierdoor kunnen ze nóg beter groeien.

Het voorspellende model en de explosieve blauwalgengroei in 2003 sluiten naadloos op elkaar aan. Daarom dachten de onderzoekers in eerste instantie dat er met klimaatverandering in de toekomst meer overlast van blauwalgen zal ontstaan, met name tijdens warm weer. Maar er speelt meer.

Stijgende kooldioxideconcentraties

Door toedoen van de mens neemt de kooldioxide-concentratie in de atmosfeer sterk toe. Blauwalgen hebben kooldioxide nodig voor fotosynthese en kunnen dus profiteren van hogere kooldioxide-concentraties. Maar profiteren alle blauwalgen evenveel van de kooldioxide-toename? Om die vraag te beantwoorden, ontwikkelden de onderzoekers een model dat de concurrentiestrijd tussen giftige en niet-giftige blauwalgen voorspelt.

Wat blijkt: de gifstof bevordert de kooldioxide-opname voor de fotosynthese. Daardoor groeien giftige blauwalgen goed bij lage kooldioxide-concentraties, terwijl niet-giftige blauwalgen profiteren van hoge kooldioxide-concentraties. Dit werd bevestigd door concurrentie-experimenten met verschillende giftige en niet-giftige blauwalgen in het laboratorium. Bij lage kooldioxide-concentraties wonnen zoals verwacht de giftige blauwalgen en bij hoge kooldioxide-concentraties overheersten de niet-giftige blauwalgen.

Het lijkt dus een geluk bij een ongeluk: de opwarming van de aarde stimuleert weliswaar blauwalgengroei, maar door stijgende kooldioxide-concentraties zullen de blauwalgen zelf minder giftig worden. Verder onderzoek moet uitwijzen of dit laboratoriumonderzoek ook kan worden vertaald naar de veldsituatie.

Het onderzoek is gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO), binnen het onderzoeksprogramma Water. Dit programma wil de rol van zoet water onderzoeken op de terreinen ecologie, beheer en de grote waterkringlopen. Aan het programma werkt, naast de NWO-gebieden Aard- en Levenswetenschappen en WOTRO, ook het Ministerie van Infrastructuur en Milieu (VROM) mee.

Over NWO

De Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO) is de onafhankelijke nationale wetenschapsfinancier en heeft tot taak het wetenschappelijke onderzoek in Nederland te laten excelleren via nationale competitie. Jaarlijks geeft NWO ruim 700 miljoen euro uit aan subsidies voor toponderzoek en toponderzoekers, vernieuwende instrumenten en apparatuur, en aan instituten waar toponderzoek wordt bedreven. NWO financiert het onderzoek van ruim 5000 getalenteerde wetenschappers aan universiteiten en instellingen. Selectie door middel van peer review is in handen van onafhankelijke deskundigen. NWO bevordert de overdracht van kennis naar de maatschappij.