Internship in seaweed science
An excellent opportunity to gain experience in scientific work and to participate in a future-oriented,  ecological topic in its very beginning.

We are currently offering an internship within the “Seaweed Project” in the Department for Biological Oceanography (BIO) of the Royal Netherlands Institute for Sea Research (NIOZ) on Texel.  
Seaweed fulfills many important functions in ecosystems. As 'ecosystem engineers' they have an impact on resource availability by affecting the sedimentation and influencing erosion. Barren rocky soils can be transformed into habitats with high structural complexity. At the same time seaweed also provides a food source for primary consumers, protection from predators and serve many animal species as a nursery. Seaweed plays an important role as a natural carbon dioxide sink, especially in the climate debate about rising CO2-emissions.

The global consumption of seaweed has multiplied many times in recent decades, so that in addition to the harvesting of natural resources, the culturing and extraction of algae from aquaculture is gaining more and more importance. Commercial and industrial algae cultivation has numerous uses, including production of food ingredients such as omega-3 fatty acids or natural food colorants and dyes, food, fertilizer, bio-plastics, chemical feedstock, pharmaceuticals, and algal fuel, and can also be used as a means of pollution control.

The goal of the project is to understand physiology and growth as well as loss terms of North Sea seaweed species to contribute to a sustainable seaweed production in the North Sea in future. The intern will help to establish and improve seaweed cultures in the laboratory and will also perform fundamental research on inter- and intraspecific growth correlated to different abiotic gradients. The project would suit a self-motivated and resourceful student, with a good experimental skills and practical ingenuity. Good English language skills are required.

The position is located on Texel, the Netherlands. Accommodation can be provided by the NIOZ.
Applicants are welcome to send an email of interest to Klaas Timmermans (Head of Department) or Alexander Lubsch (PhD candidate).

Studentenonderwerp Zeewier
Er is groeiende belangstelling voor zeewier in Europa, ook in Nederland. Zeewieren zijn mariene meercellige macro-algen. We onderscheiden rode, groene en bruine zeewieren. Zeewier staat bekend om relatief hoge concentraties nuttige stoffen zoals suikers, eiwitten en vetten, maar ook mineralen, pigmenten, vitamines en antibacteriële bestanddelen. De productie van zeewier in Azië is zeer algemeen, in Europa is zeewierteelt in ontwikkeling in Frankrijk, Ierland en Noorwegen. In Nederland staat de zeewierteelt nog in de kinderschoenen. Zeewier biedt vele mogelijkheden voor fundamenteel onderzoek, maar heeft duidelijk ook toepassingsgerichte mogelijkheden.

Binnen diverse projecten doen we onderzoek aan zeewier. Universitaire  en stagiairs van HBO opleidingen kunnen binnen het zeewier onderzoek deelprojecten doen.
Zo onderzoeken we bijvoorbeeld de effecten van N en P limitatie, onder verschillende hydrodynamische omstandigheden (golven, geen golven) op groei, elementaire samenstelling en verlies in 4 ecologisch relevante zeewiersoorten uit de Noordzee. Specifiek richt het onderzoek zich op:
1) De effecten van beschikbaarheid van anorganisch P en N, in combinatie met hydrodynamische condities op zeewier groei,
2) De cellulaire biochemische samenstelling, fysiologie, en morfologie van zeewier onder verschillende omgevingsomstandigheden (nutriënten, licht, temperatuur),
3) Het kwantificeren van verliestermen zoals erosie, virus infectie en begrazing in zeewieren die geadapteerd zijn aan verschillende omgevingsvariabelen,
4) Het modelleren van de effecten van omgevingsvariabelen op groei, samenstelling en verlies op de zeewiersoorten.

Dit onderzoek kan leiden tot inzicht in de dynamiek van zeewier en optimale (duurzame) productie omstandigheden van zeewier in de Noordzee.
De studenten leren algemene laboratorium vaardigheden, specifieke meettechnieken (fluorescentie bepalingen, primaire productiemetingen), en het zelfstandig opzetten, uitvoeren en interpreteren van experimenten.

Contact: Klaas Timmermans (Afdelingshoofd) of Alexander Lubsch (PhD student).

Spoormetalen in de oceanen
Spoormetalen, het woord zegt het al, komen in lage concentraties in zeewater voor. In de oceaan rond Antarctica is zelfs zo weinig opgelost ijzer (Fe) in zeewater aanwezig dat de groei van microscopisch kleine algen wordt beperkt. Deze eencellige algen vormen wel de basis van de gehele Antarctische voedselketen. Immers, op het met ijs bedekte continent van de Zuidpool groeien geen planten. Omdat de algen in hun groei beperkt worden, komt daarmee de hele Antarctische voedselketen, van algen, krill tot en met pinguïns, zeehonden en walvissen in gevaar.
 
In 1988 bestudeerde onze groep als eerste de rol van ijzer in de ecologie van de oceaan rond Antarctica, inclusief de verdeling van Fe. We hebben onder andere onderzocht wat de diverse fysisch/chemische vormen van Fe in zeewater zijn en wat de externe ijzer bronnen zijn zoals ijzerrijk stof dat overwaait van andere continenten, of opgelost ijzer dat vrijkomt uit de zuurstofarme sedimenten op de zeebodem. Ondanks al het onderzoek blijkt uit een inventarisatie van alle gepubliceerde waardes voor opgelost ijzer in zeewater over de gehele wereld, dat nog steeds grote onzekerheid bestaat over de juiste, correcte, concentratie van ijzer in de oceanen. Daarom is het verkrijgen van betrouwbare meetwaardes van opgelost ijzer in zeewater zeer belangrijk.
 
Concreet werken we nu aan twee hypotheses waar het ijzer van afkomstig is: ofwel van boven met ingewaaide stofdeeltje van continenten, dan wel ijzer levering van onder, uit onderliggende sedimenten op de zeebodem. Deze hypotheses kunnen worden getest door het verkrijgen van een betrouwbare dataset van opgelost ijzer (Fe), mangaan (Mn, als tracer voor de levering van ijzer uit onderliggende sedimenten) en aluminium (Al, als tracer voor de levering van ijzer vanuit stofdeeltjes afkomstig van de continenten) in de oceanen.
 
Aan zowel HBO als universitaire studenten wordt de mogelijkheid geboden deel te nemen aan het praktische werk. Zowel Fe als Mn en Al kunnen met behulp van zogenaamde doorstroomsystemen gemeten worden. In deze systemen worden de spoormetalen geconcentreerd en tevens de zouten verwijderd.
 
Tevens is het ontwikkelen en implementeren van nieuwe meetmethoden met behulp van nieuwe technieken zoals Hoge Resolutie Inductief gekoppelde Plasma massaspectrometrie (HR ICP MS) een belangrijk onderdeel van het praktische werk. Voor beide technieken (doorstroom en HR-ICPMS) moeten de nieuwe methodes ontwikkeld worden dan wel bestaande methodes verder geoptimaliseerd worden.
 
Nadere informatie: Patrick Laan of per telefoon: 0222 - 369 464

Organische complexering van ijzer in zeewater
Binnen de afdeling Biologische Oceanografie (BIO) van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee zijn wij bezig de relatie tussen kiezelwieren (diatomeeën) en de voedingstof ijzer te onderzoeken. IJzer is zeer slecht oplosbaar in zeewater (pH=8 en zuurstofrijk) en kan volgens het oplosbaarheidsproduct van een amorfe (hydr)oxide slechts 0.07 nM bedragen. Dankzij complexering met opgeloste organische liganden kan de concentratie wat hoger zijn. De bindingsconstante van deze liganden met ijzer is zeer hoog (log K’=conditionele stabiliteitsconstante=22) en dus regeert de concentratie ligand (in open oceaan 1 a 2 nM) de opgeloste concentratie.

Voor algen is ijzer een essentiële voedingstof en aangezien de concentratie ijzer laag is, kan ijzer beperkend zijn voor de groei. Dat is belangrijk omdat algen de basis van de voedselketen vormen en omdat algen CO2 (broeikasgas!) op nemen, wat bepalend is voor ons klimaat op aarde. Al jaren is er een succesvolle samenwerking tussen bioloog Klaas Timmermans en chemicus Loes Gerringa.
 
Algemene informatie over de chemische technieken
Werken met ijzer in zeewater brengt twee complicaties met zich mee voor chemici. In de eerste plaats werken we altijd met een grote achtergrond aan zout (I=0.7 als de saliniteit 35 promille is = gewoon zeewater) en de ijzer concentratie is erg laag en zeer gevoelig voor contaminatie.
Het hoge zoutgehalte maakt de analyse problematisch (bijvoorbeeld vloeistof-vloeistof extractie nodig voor gebruik GFAAS), maar is een voordeel in het geval van polarografische methodes, de elektrolyt is al aanwezig! Dit is dan ook de techniek die de student met name zal gebruiken. Voorts is het nodig om bijzonder schoon te werken i.v.m. contaminatie. De student zal veel werken in een zogenaamde ‘clean room’, gebruikt milliQ water en drie-maal-kwarts-gedestilleerde zuren etc.
 
Onderwerpen
De student kan onderzoek doen naar de opgeloste vormen waarin ijzer in zeewater zit om deze vormen te karakteriseren. Dit onderzoek staat in het kader van het grote onderzoek naar de groei en bloei van algen in de oceanen en de beperkingen van de groei.
Watermonsters worden filters gefiltreerd, 0.2 μm en misschien ook een10 kDa filter. Met de aldus verkregen verschillende monsters zal hij/zij met Differential Pulse Adsorptive Cathodic Stripping Voltammetry (DPACSV) proberen de organische liganden en hun binding met ijzer te karakteriseren. Opgelost ijzer kan gemeten worden met een chemoluminicentie techniek.
Niet alleen de bindingsterkte en de bindingscapaciteit van de organische liganden  wordt gemeten, maar ook de kinetische parameters, de snelheid van binding en dissociatie. Ook wordt bekeken in hoeverre de binding reversibel is en in hoeverre deze verbindingen colloïdaal zijn.
 
Informatie op te vragen bij Dr L.J.A. Gerringa, tel 0222 - 369 451