Hoe actief is fytoplankton in onze rivieren en zeeën? En wat vertelt dit over de kwaliteit van het water? Met de MicroSTAF van Chelsea Technologies kunnen onderzoekers niet alleen de aanwezigheid van fytoplankton meten, maar ook de fotosynthetische activiteit ervan. Notra demonstreerde deze compacte meetoplossing onlangs bij IMDC in België en het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ).
Waarom onderzoek naar fytoplankton belangrijk is
Fytoplankton bestaat uit microscopisch kleine organismen die in zeeën, rivieren en andere wateren leven. Hoewel ze met het blote oog nauwelijks zichtbaar zijn, spelen ze een belangrijke rol in het ecosysteem. Ze vormen de basis van veel voedselketens in het water en produceren via fotosynthese zuurstof. De hoeveelheid fytoplankton in het water vertelt echter niet het hele verhaal. Minstens zo interessant is hoe actief en gezond deze organismen zijn. Veranderingen in licht, temperatuur, voedingsstoffen en andere omgevingsfactoren kunnen namelijk invloed hebben op hun fotosynthese.
Door deze activiteit te meten, krijgen onderzoekers waardevolle informatie over de biologische processen in het water en hoe fytoplankton reageert op veranderende omstandigheden.
MicroSTAF getest met rivierwater en in de Waddenzee
Om de mogelijkheden van de MicroSTAF in de praktijk te laten zien, verzorgde Notra twee demonstraties voor onderzoeksorganisaties IMDC en NIOZ. Bij IMDC werd de MicroSTAF gedemonstreerd met watermonsters uit een rivier in Antwerpen. Hiermee konden de mogelijkheden van het instrument voor onderzoek aan fytoplankton in rivierwater worden getoond. Bij het NIOZ vond de demonstratie plaats aan de steiger in de Waddenzee. Hier werd de MicroSTAF rechtstreeks in het zeewater geplaatst. Dit liet zien hoe het instrument onder natuurlijke omstandigheden kan worden ingezet, zonder dat het water eerst naar een laboratorium hoeft te worden gebracht. Beide demonstraties laten zien hoe dezelfde meettechnologie kan worden toegepast in verschillende wateromgevingen, van rivieren tot kustwateren.
Hoe werkt de MicroSTAF?
De MicroSTAF is een compacte, autonome fluorometer van Chelsea Technologies. Het instrument maakt gebruik van een meettechniek die STAF wordt genoemd: Single Turnover Active Fluorometry.
Bij deze techniek worden korte lichtpulsen gebruikt om het fotosynthesesysteem van fytoplankton te stimuleren. De organismen reageren hierop door een kleine hoeveelheid licht uit te zenden, ook wel fluorescentie genoemd. Door deze fluorescentie te meten, ontstaat inzicht in de werking en efficiëntie van de fotosynthese. Onderzoekers kunnen daarmee niet alleen kijken naar de aanwezigheid van fytoplankton, maar vooral ook naar de activiteit en de fysiologische toestand ervan. De MicroSTAF kan deze metingen automatisch uitvoeren volgens vooraf ingestelde meetprogramma’s. Hierdoor is het mogelijk om veranderingen gedurende langere tijd te volgen, zonder dat iedere meting handmatig hoeft te worden uitgevoerd.
Compact instrument voor onderzoek tot 2.000 meter diepte
Een belangrijk voordeel van de MicroSTAF is het compacte ontwerp. Met een diameter van 88 millimeter, een lengte van 290 millimeter en een energieverbruik van minder dan 4 watt is het instrument geschikt voor toepassingen waarbij ruimte en energie beperkt zijn. De stevige titanium behuizing maakt metingen mogelijk tot een diepte van 2.000 meter. Daarnaast kan de MicroSTAF worden geïntegreerd in autonome onderwatervoertuigen, onderwatergliders en andere mariene meetsystemen. Hierdoor kunnen onderzoekers gegevens verzamelen op locaties en dieptes waar handmatige metingen lastig of kostbaar zijn. Afhankelijk van de toepassing kunnen de meetgegevens ook realtime beschikbaar worden gemaakt.
Meer inzicht in de kwaliteit en activiteit van fytoplankton
Met de MicroSTAF kunnen onderzoekers beter begrijpen hoe fytoplankton reageert op veranderingen in zijn leefomgeving. Dat is relevant voor wetenschappelijk onderzoek naar mariene ecosystemen, primaire productie en de invloed van veranderende milieuomstandigheden.
De MicroSTAF vormt daarmee een waardevolle aanvulling op bestaande meetmethoden voor wateronderzoek.
Notra heeft ook ervaring met de LabSTAF van Chelsea Technologies, die twee jaar geleden werd geïntroduceerd en inmiddels wordt gebruikt door onder andere Rijkswaterstaat, VLIZ en NIOZ. Waar de LabSTAF wordt ingezet voor laboratoriumonderzoek, biedt de MicroSTAF mogelijkheden om vergelijkbare onderzoeksvragen rechtstreeks in het water te bestuderen.
Live monitoring via telemetrie
De MicroSTAF kan ook worden uitgerust met telemetrie, waardoor meetgegevens op afstand en in realtime kunnen worden gevolgd. Onderzoekers krijgen zo direct inzicht in de activiteit van fytoplankton en kunnen veranderingen in het water continu monitoren, zonder zelf op locatie aanwezig te zijn.
Meer weten over de MicroSTAF?
Notra adviseert en ondersteunt onderzoeksinstellingen, waterbeheerders en andere organisaties bij het selecteren en toepassen van maritieme meetinstrumenten.
Wilt u weten wat de MicroSTAF kan betekenen voor onderzoek naar de kwaliteit en activiteit van fytoplankton? Neem dan contact op met Notra voor meer informatie of advies over de toepassingsmogelijkheden.