Biodiversiteit in kaart brengen met fijnstoffilters

“Ik las een Canadees onderzoek waarin DNA afkomstig van de organismen om ons heen uit luchtkwaliteitsfilters geëxtraheerd kon worden en vervolgens geanalyseerd werden. Razend interessant, temeer omdat er eigenlijk nog geen goede manier is om de biodiversiteit te meten. Als het inderdaad lukt om met behulp van deze bestaande filters de aanwezige organismen te analyseren, dan zou dat een fantastische tool zijn om de biodiversiteit te bepalen”, vertelt Henrik Cornelisson van de Ven.

Bij TNO is er veel ervaring met het meten van fijnstof en de effecten daarvan op de gezondheid. Zo worden met TNO’s Gezonde Lucht Aanpak onder meer vliegvelden, bedrijven, provincies en gemeentes geholpen bij het verbeteren van de luchtkwaliteit.

Pilot botanische tuinen Utrecht

Eind 2023 is een pilot uitgevoerd in de botanische tuinen in Utrecht. In de tropische kas aldaar is een weeklang de lucht gefilterd om te kijken of environmental DNA (eDNA), bijvoorbeeld van de aanwezige planten, dat zich in de lucht bevindt gevangen kan worden.

Het idee is dat, als het lukt, een goed beeld te geven van de aanwezige soorten. Dit doen we door het DNA, en daarmee taxonomische informatie, vast te stellen. De metingen zijn in samenwerking met de biologen en ecologen van de botanische tuinen uitgevoerd en de filters zijn door TNO en andere gespecialiseerde laboratoria onderzocht om het DNA uit de filters te extraheren en te analyseren.

Er is heel breed naar de biodiversiteit gekeken, naar schimmels, planten, insecten en gewervelde dieren. “En dat heeft mooie resultaten opgeleverd. Zo zijn 100 verschillende soorten schimmels en 100 verschillende soorten planten gevonden, maar ook 40 insectensoorten en 15 vertebraten, met name vogels die in de kas en diens omgeving voorkomen.

Bovendien is ook het DNA van een vissoort, waarvan er twee leven in de vijver die in de kas aanwezig is, teruggevonden. Dit verbaasde me, ik had niet gedacht dat we zoveel zouden vinden. Dat we DNA van de planten en de vogels oppikken begrijp ik wel, maar dat we ook DNA van de vissen in het water en wormachtige die in de grond leven vangen, heeft me wel verrast.

Overigens is niet alles wat in de kas leeft teruggevonden. Het is interessant om verder te onderzoeken waarom we het DNA van de ene soort wel terugvinden op de filters en DNA van andere soorten niet”, legt Cornelisson van de Ven uit.

Belang biodiversiteit voor een robuust ecosysteem

De laatste jaren is de biodiversiteit – de verscheidenheid aan levende organismen – wereldwijd enorm afgenomen. Vervuiling, klimaatverandering en ander gebruik van land zijn daar de belangrijkste oorzaken voor. Zo zorgt te veel stikstof in de natuur voor een afname van de biodiversiteit. Dat terwijl biodiversiteit juist zorgt voor schone lucht, fris water, een goede bodemkwaliteit en bestuiving van gewassen.

Voldoende biodiversiteit is de basis voor een robuust ecosysteem. Binnen de Europese Unie is binnen de Biodiversity Strategy for 2030 afgesproken dat de biodiversiteit in stand moet worden gehouden/ verbeterd moet worden.

Een recente natuurherstelwet stelt bovendien dat EU-landen uiterlijk in 2030 ten minste 30% van de habitats in slechte staat moeten herstellen, in 2040 moet dat 60% en in 2050 90% zijn. “Hoe dit gemeten zou moeten worden, is tot op heden echter nog de vraag. Wellicht kunnen we met dit instrument helpen”, stelt Cornelisson van de Ven

Correlatie met stikstofdepositie en effecten beleid

Nu de eerste pilot succesvol is gebleken, worden plannen gemaakt voor meer onderzoek. Het is zaak meer ervaring op te doen met het meten van eDNA via fijnstoffilters. “Het inzetten van de bestaande filters om biodiversiteit te meten, is zeer interessant voor allerlei partijen. Voor beleidsmakers, provincies, gemeenten en bijvoorbeeld Staatsbosbeheer en Natuurmonumenten”, denkt Cornelisson van de Ven.

“De volgende stap die we willen maken is met behulp van veldexperimenten biodiversiteit correleren aan stikstofdepositie. Als we de bestaande landelijke, en Europese, meetinfrastructuur voor fijnstof kunnen gaan gebruiken om ook de biodiversiteit te meten, dan kunnen we wat zeggen hoe de biodiversiteit zich gedurende de tijd ontwikkeld. En daarmee ook bijvoorbeeld bepalen wat het effect van beleid is op de biodiversiteit.

Deze pilot is de eerste stap op weg naar het in kaart brengen van biodiversiteit, die vervolgens de basis vormen bijsturen van beleid en/of kan bijdragen in het stikstofdebat”, vult Fred Hartendorf, Business developer Circulaire economie en milieu bij TNO, aan.

Consortium opzetten

Om de volgende stap te zetten en het meten van biodiversiteit verder te onderzoeken willen we een consortium opzetten waarin onder meer eDNA- en biodiversiteitsexperts en beleidsmakers met elkaar verbonden worden.