Kleine eters, grote impact: suspensievoeders beïnvloeden het voedselweb in offshore windparken

Offshore windparken trekken een divers zeeleven aan. Nieuw onderzoek laat zien dat de fauna die de windturbines koloniseert ook invloed heeft op het voedselweb in zee. Vooral de toename van suspensie-voeders – zoals mosselen, vlokreeftjes en anemonen, die voedseldeeltjes uit het water halen – helpt om koolstof sneller en directer door te geven in het voedselweb.

De typische aangroeigemeenschap op offshore windturbines in de zuidelijke Noordzee wordt gedomineerd door suspensievoeders zoals mosselen, anemonen (kleine oranje stompjes, rechts) en de vlokreeft Jassa herdmani (bruine vezels, met kleine beestjes erin). (© UGent – E. De Borger)

De offshore windsector zal blijven uitbreiden om de EU-doelstellingen voor CO₂-reductie te helpen behalen. Hoewel we al veel weten over de impact van offshore windparken op de lokale biodiversiteit, blijft de centrale vraag wat deze veranderingen betekenen voor het functioneren van mariene ecosystemen in hun geheel.

“We verzamelden een heleboel stalen in het Belgische deel van de Noordzee en daarbuiten om de voedselwebben van natuurlijke en kunstmatige habitats te modelleren”, zegt Emil De Borger (Universiteit Gent & NIOZ), hoofdonderzoeker van de studie. “Dit stelde ons in staat om gedetailleerd te onderzoeken hoe deze systemen functioneren, en om de ecologische processen van zachte sedimenten te vergelijken met die rond windturbines.”

Jan Vanaverbeke (UGent & Instituut voor Natuurwetenschappen), co-auteur van de nieuwe studie, benadrukt nog een belangrijk punt: “Tot nu toe waren de meeste studies naar voedselwebben in offshore windparken gebaseerd op gesimuleerde omgevingen. Met andere woorden, windparken die enkel in wetenschappelijke modellen bestaan. Wij kozen voor een andere aanpak. Ons doel was om modellen van voedselwebben te ontwikkelen op basis van de werkelijkheid, met behulp van gegevens die verzameld zijn in echte, operationele windparken.”

De onderzoekers gebruikten stabiele-isotopenanalyse en modellen om te achterhalen en meten hoe koolstof en energie door het voedselweb bewegen, van plankton tot vis. De resultaten lieten opvallende verschillen zien tussen natuurlijke zandbodems en offshore windparken.

Verzamelen van biologische stalen op een ankerblok, uitgezet en opgehaald door A. Norro (Instituut voor Natuurwetenschappen) voor het bestuderen van kolonisatieprocessen op kunstmatige harde substraten. (© Instituut voor Natuurwetenschappen – W. De Clercq)

Windparken als hotspots voor biodiversiteit

De studie bevestigt dat kunstmatige rifstructuren zoals offshore windparken inderdaad soortenrijk zijn in vergelijking met omliggende habitats met een zachte bodem. Veel van deze soorten komen maar in een erg lage biomassa voor wanneer dit wordt geëxtrapoleerd naar de schaal van het offshore windpark, waar veel “lege ruimte” tussen de turbines is.

De echte ecologische game-changer is de sterke toename van suspensievoeders. Dat zijn organismen zoals mosselen, vlokreeftjes en anemonen die zich aan de harde oppervlakken van de turbines hechten en zich voeden door organische deeltjes rechtstreeks uit de waterkolom te halen. De turbines bevorderen in het voedselweb een directere opname van de koolstof en de energie die in de voedseldeeltjes opgeslagen zitten. Op zandige zeebodems doen koolstof en energie er vaak langer over om opgenomen te worden.

“Deze suspensievoeders werken als biologische pompen”, legt De Borger uit. “Ze nemen koolstofrijke deeltjes uit het water op, verwerken ze en verrijken het omringende sediment met organisch materiaal. Die afzetting vormt op zijn beurt voedsel voor bodembewoners, waardoor nieuwe voedselmogelijkheden ontstaan ​​in een verder energiearme omgeving. Het zijn deze talrijke interacties tussen een diverse soortengemeenschap die leiden tot de hoge productiviteit van het nieuwe voedselweb.”

Veranderingen in het dieet van vissen

Een van de opmerkelijke bevindingen van de studie heeft betrekking op het dieet van vissen in en rond windparken. Veldobservaties bevestigen eerder onderzoek dat suggereert dat sommige vissoorten hun dieet verschuiven naar prooien die bijzonder overvloedig aanwezig zijn in de buurt van turbines.

“Dit ondersteunt het idee dat offshore windparken niet alleen fysieke structuren zijn”, aldus coauteur Ulrike Braeckman (Universiteit Gent & Instituut voor Natuurwetenschappen). “Ze beïnvloeden actief het gedrag van soorten, waaronder de relatie tussen roofdier en prooi. Sommige vissen profiteren duidelijk van de geconcentreerde voedselbronnen die door de turbines ontstaan. Het is een geconstrueerd ecosysteem dat inwerkt op natuurlijke processen.”

Inzicht in deze veranderingen in voedselwebben is cruciaal, niet alleen voor wetenschappelijke kennis, maar ook voor praktisch beheer. “Voedselwebben vertellen ons over de stabiliteit van ecosystemen, over biodiversiteit en zelfs over onze voedselvoorziening en koolstofbalans”, voegt Jan Vanaverbeke eraan toe. “Naarmate we de capaciteit van offshore windenergie blijven vergroten, moeten we begrijpen hoe deze systemen functioneren, zowel om het zeeleven te beschermen als om de oceanen duurzaam te beheren.”

Onderzoek met RV Belgica in een Belgisch offshore windpark. (© Instituut voor Natuurwetenschappen – W. De Clercq)

Hernieuwbare energie en ecosysteembeheer

De studie onderstreept het belang van het integreren van ecologische inzichten in de planning, bouw en monitoring van projecten voor hernieuwbare energie. Nu Europa zich haast om zijn offshore windenergiecapaciteit uit te breiden om klimaatdoelstellingen te halen, bieden deze bevindingen waardevolle richtlijnen om de impact op het mariene milieu in evenwicht te houden met het duurzame doel van de productie van offshore windenergie.

De onderzoekers pleiten voor een breder gebruik van modellen die zijn gebaseerd op echte ecosystemen en geven aan dat monitoring op lange termijn noodzakelijk is om veranderingen in de dynamiek van voedselwebben en biodiversiteit in de loop der tijd te volgen en begrijpen. “Ons werk toont aan dat windparken bepaalde ecologische paden kunnen versterken, maar het is essentieel om te begrijpen welke  en hoe ze het bredere systeem beïnvloeden”, aldus Emil De Borger.

 

De studie “Offshore wind farms modify coastal food web dynamics by enhancing suspension feeder pathways“ is vrij beschikbaar en werd gepubliceerd in Communications Earth & Environment door een multidisciplinair team van mariene onderzoekers van de Universiteit Gent (Onderzoeksgroep Mariene Biologie) en mariene instituten uit België en Nederland (Instituut voor Natuur-wetenschappen; Instituut voor Landbouw-, Visserij- en Voedingsonderzoek – ILVO; Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee – NIOZ; Wageningen Marine Research).