Onderzoekers bekijken groot zeegras (Zostera marina) bij de Grienderwaard.Foto: Laura Govers.
Na dertig jaar experimenteren is het eindelijk gelukt om groot zeegras terug te krijgen in de Waddenzee. Een nieuw project moet voor opschaling zorgen en daarmee voor terugkeer van de belangrijke ecologische functie van zeegrasvelden.
‘Je kunt het zeegras bij Griend zelfs vanuit de ruimte zien’, zegt zeegrasonderzoeker Laura Govers van Rijksuniversiteit Groningen (RUG) trots bij het tonen van satellietbeelden van het onbewoonde Waddeneiland. De groene vlekken op de foto zijn alleen nog maar de plekken met de dichtste begroeiing. Het areaal waar in 2022 groot zeegras (Zostera marina) groeide is veel groter, 650 hectare, met daarin meer dan een miljoen planten. Het was het eindresultaat van het vierjarige project Sleutelen aan zeegrasherstel, gefinancierd door het Waddenfonds en uitgevoerd door de RUG, the Fieldwork Company en Natuurmonumenten. De aanloop hiernaartoe is echter veel langer. Al tientallen jaren houden onderzoekers zich in diverse projecten bezig met de vraag hoe zeegras kan terugkeren in de Waddenzee.
Droogvallend groot zeegras is begin vorige eeuw tot nog maar een paar kleine plukjes teruggedrongen. Ondergedoken groot zeegras is helemaal verdwenen uit het Nederlandse deel van de Waddenzee. De grote achteruitgang kwam door de opkomst van een wierziekte in de jaren twintig, die samenviel met de aanleg van de afsluitdijk, wat een toename van troebelheid veroorzaakte. In de jaren tachtig en negentig had het droogvallende groot zeegras ook nog eens te lijden onder vermesting, die voor verstikking door macroalgen zorgde. ‘Natuurlijk herstel is vervolgens uitgebleven door gebrek aan donormateriaal, bodemberoerende visserij, troebelheid van het water en het veelvuldig voorkomen van wadpieren die de bodem omwoelen en daarmee hervestiging van zeegras tegengaan’, vertelt Govers.
GEMIS
Het ontbreken van zeegras wordt door ecologen om verschillende redenen gezien als groot gemis. ‘Het is een plant met wortelstokken waarmee ze uitgebreide zeegrasvelden kunnen vormen. Het gaat dus niet alleen om het plantje, maar vooral om de ecosystemen die ze kunnen vormen’, aldus Govers. ‘Zeegras kan bijdragen aan fundering van een rijk voedselweb in de Waddenzee. Het is een voedselbron voor bijvoorbeeld rotganzen en smienten, een kraamkamer voor onder andere haring en habitat voor veel soorten.’ Daarnaast zorgt zeegras voor flinke CO2-opslag en mitigatie van de gevolgen van klimaatverandering.
In de jaren vijftig deed hoogleraar aquatische ecologie Kees den Hartog al de eerste pogingen om ondergedoken groot zeegras in de Waddenzee terug te brengen en vanaf de jaren negentig tot heden volgde een hele reeks projecten. Dat startte met kleinschalige experimenten door Marieke van Katwijk van de Radboud Universiteit, vooral gericht op het vergaren van kennis over aanplant van natte kustvegetaties. Daarna volgden experimenten met zaaien van zeegras, uiteindelijk leidend tot de effectieve kitspuitmethode (zie kader: ‘Zoektocht naar dé zaaimethode’). In het recente project Sleutelen aan zeegrasherstel werkten vanaf 2018 diverse onderzoekers, onder wie promovendus Max Gräfnings, aan een manier om de methode te verfijnen en echt tot blijvend herstel te komen. Met al snel een veelbelovend resultaat: zestig planten per vierkante meter in een plot bij Griend in 2019. De vraag was of dit elders herhaald kon worden. Dat bleek nog best lastig.
Met een habitatgeschiktheidskaart op basis van abiotische omstandigheden trokken de onderzoekers met hun kitspuit naar de vijf meest geschikte plekken in de Waddenzee. Helaas viel het resultaat tegen, alle locaties bleven sterk achter bij die van Griend.
Naast invloeden van biotische aard (zie kader: ‘Zeeduizendpoot blijkt zadenrover’) bleek uit experimenten ook de schaal en dichtheid van inzaaien van groot belang. Grotere proefvlakken gaven grotere planten en meer zaden. Kleine dichtbezaaide proefvlakken houden lokaal meer slib vast, waardoor ze ophogen en meer last hebben van hittestress en verdroging. Daarnaast vangen ze organische stof in, wat door omzetting tot giftig sulfide in de bodem leidt. Grote proefvlakken daarentegen kennen vooral opslibbing aan de randen, waardoor ze altijd een lagere natte kern behouden.
Terwijl in de proefvlakken onderzoek werd gedaan, gebeurde elders op de Grienderwaard iets interessants. Weggespoelde zaden uit een van de zaaiproeven bleken elders een geschikte kiemgrond gevonden te hebben, waardoor spontaan een zeegrasveld van 30 hectare ontstond na de eerste zaaiactie in 2018. Door natuurlijke zaadproductie en nieuwe experimenten groeide de plek uit tot maar liefst 670 hectare in 2022, met meer dan een miljoen planten. ’Echt spectaculair’, aldus Govers.
DUIZENDPOOT
Om nu goed door te pakken gaan RUG, the Fieldwork Company, adviesbureau Witteveen + Bos en onderzoeksbureau Altenburg & Wymenga in een nieuw project van Rijkswaterstaat opnieuw de uitdaging aan om op andere plekken zeegras te herstellen. ‘We weten nu welke methoden werken, dus die kunnen we op verschillende plekken in gaan zetten bij nieuwe experimenten’, zegt Govers. Nieuw is dat ook zeegrasherstel in de Zeeuwse Delta wordt meegenomen, in het Grevelingenmeer en Veerse Meer om precies te zijn. ‘In de Grevelingen komen we weer andere problemen tegen. Minder grazers die de bladeren schoonmaken en een duizendpoot die blaadjes aan elkaar vastlijmt bijvoorbeeld. Door afsluiting van de Noordzee is er geen getij, het hele voedselweb is op zijn kop. Hier kunnen we voortbouwen op onderzoek dat Rens Cronau van de Radboud Universiteit al heeft gedaan.’
Ook wordt er nu in de Waddenzee gewerkt met klein zeegras (Zostera noltii). ‘We gaan onderzoeken met welke methode we klein gras kunnen herstellen. In het lab gaan we kiemingsexperimenten doen. Klein zeegras heeft toch een andere biologie, de zaden blijken vaker niet tot ontkieming te komen, dus we gaan kijken hoe we die kunnen triggeren om een grotere opbrengst te geven. Verder zal het onderzoek net als in het vorige project ook heel adaptief zijn. Als zich iets voordoet waarover we vragen hebben gaan we dat onderzoeken en soms kan dat beter in het lab. Zo hebben we ook in het lab nader onderzoek gedaan naar predatie van zaden door zeeduizendpoten.’
Internationaal heeft het Nederlandse zeegrasonderzoek in elk geval al veel interesse gewekt. ‘Ik denk dat we wel kunnen stellen dat we in Nederland koplopers zijn’, zegt Govers. ‘Dat komt onder andere doordat we zulke grote oppervlakten aan zeegras zijn verloren. En nu hebben we succes met het herstel. Op een internationaal congres kwamen we tot de conclusie dat dit zelfs het grootste herstelde zeegrasveld ter wereld is. En de kitspuit wordt nu ook gebruikt in Frankrijk, Engeland en Australië. Dus zo dragen we ook nog bij aan zeegrasherstel op andere plekken in de wereld.’
Zeegrassoorten in de Waddenzee
Van groot zeegras (Zostara marina) bestaan twee varianten: een eenjarige die droogvalt en een ondergedoken variant die meerjarig is. Klein zeegras (Zostera noltii) valt droog en is meerjarig. Daarnaast is er nog de vreemde eend snavelruppia (Ruppia maritima), die ook in zoet water voorkomt en daarmee eigenlijk geen echt zeegras is.
Groot zeegras (Zostara marina): eenjarig.
Groot zeegras (Zostara marina): meerjarig.
Klein zeegras (Zostera noltii).
Snavelruppia (Ruppia maritima).
Zoektocht naar dé zaaimethode
Zeegras zaaien werkt het best door zaden de wadbodem in te injecteren met een kitspuit.
In de zeegrasherstel-experimenten in de jaren negentig werden nog volledige zeegrasplanten verplaatst, maar dat bleek weinig succesvol. In 2011 startten Rijkswaterstaat en de Waddenvereniging een proef met het BuDS-systeem (Buoy-Deployed Seeding System), waarbij geen planten, maar zaden uit een donorpopulatie werden gebruikt. Bij het eiland Sylt werden door vrijwilligers zaaddragende scheuten geplukt, die in aardappelzakken in de Waddenzee aan een boei werden gehangen. Vanaf de oppervlakte werd zo een groot areaal bezaaid. Zo ontstond er bijvoorbeeld bij Schiermonnikoog een areaal van ruim 14 hectare met zeegras, maar wel met slechts een bedekking van minder dan 1 procent. De circa 1 miljoen geïntroduceerde zaadjes leidden tot slechts duizend planten. Duurzame handhaving en voortplanting was daarmee niet bereikt.
Om wel tot succesvol herstel te kunnen komen, werd in 2014 weer een onderzoek gestart. Doel: verminderen van het zaadverlies en vergroten van de dichtheid. Het zaadverlies bleek onder andere te relateren aan een infectie met een schimmel uit de Phytophthora-familie. Om de zaden te beschermen tegen deze schimmel werden ze behandeld met koper, een methode die ook in de biologische landbouw wordt gebruikt, wat de infectie verminderde met 90 procent. De onderzoekers moesten wel op zoek naar een nieuwe methode om de zaden in het veld te krijgen. In 2017 startte daarom de ontwikkeling van een nieuwe zaaimethode.
De oplossing werd uiteindelijk gevonden in de bouwmarkt: een kitspuit. Bij de kitspuit-methode wordt een mengsel van zaden en modder van een specifieke substantie, op een gecontroleerde manier in de wadbodem geïnjecteerd. Het resultaat was verbluffend: een honderd keer hogere plantdichtheid na twee jaar ten opzichte van de BuDS-methode. De ideale introductiemethode was daarmee gevonden.
Zeeduizendpoot blijkt zadenrover
Een van de grote bedreigingen voor herstel van zeegrasvelden is de in de Waddenzee alom aanwezige veelkleurige zeeduizendpoot (Hediste diversicolor). Dat concluderen onderzoekers van RUG, NIOZ, Fieldwork Company en Rijkswaterstaat in Journal of Experimental Marine Biology and Ecology van maart 2023. In labexperimenten bleken ontkiemende zaden van groot zeegras onweerstaanbaar voor zeeduizendpoten, ook wanneer deze waren bijgevoerd met eiwitkorrels en er ander voedsel in de vorm van detritus of algen aanwezig was. Het uitblijven van herstel op kansrijk geachte plekken was daarmee verklaard. Dit bleken ook locaties met veel veelkleurige zeeduizendpoten.
Zaad van eigen wadbodem
Voor het herstel van zeegras in de Nederlandse Waddenzee wordt steeds bronmateriaal gebruikt uit delen van de Duitse Waddenzee. Niet een heel duurzame werkwijze, dachten de onderzoekers. Daarom is binnen het project ook gewerkt aan het zelf kweken van zeegras, om zo aan zaad voor nieuwe herstelexperimenten te komen. De kunst afkijken bij andere kwekerijen kon niet, onderwaterkwekerijen bestaan namelijk niet. Zelfs de aquariumplanten worden op het droge gekweekt bij hoge luchtvochtigheid, terwijl zeegras toch echt onderwater moet staan. Uit proeven in de kas en in de buitenlucht bleek natuurlijk sediment van het wad beter te werken dan welk kweekmedium dan ook, mogelijk mede door de rol van het bodemmicrobioom. Toevoeging van CO2 en nutriënten blijken daarnaast de groei en zaadvorming te optimaliseren.