Algen

KEOPS

Algen zijn microscopisch kleine plantjes, welke aan de basis staan van de voedselketen in zee. Net als planten nemen ze CO₂ op en met behulp van licht maken ze nieuw celmateriaal. De groei wordt vooral bepaald door de beschikbaarheid van stikstof, fosfaat en voor sommige algen ook silicaat (kiezelalgen).

Algen dienen als voedsel voor eveneens, klein dierlijk plankton maar kunnen ook sterven als gevolg van een virus infectie of door te weinig voedingsstoffen. Mede door hun vermogen om CO₂ op te nemen spelen ze een belangrijke rol in klimaat studies.

Algen nemen het broeikasgas kooldioxide (CO₂) op en maken zuurstof als afvalproduct. Een massale groei van algen kan zorgen voor vermindering van het broeikasgas CO₂. Ze doen dat net als landplanten via fotosynthese:

licht

CO₂ + H₂O --> biomassa + O₂

Om te kunnen groeien hebben algen behalve CO₂en licht ook voedingstoffen nodig.

CO₂ komt via de lucht, de atmosfeer, in het water terecht. Licht hebben de algen

nodig als bron van energie voor de fotosynthese. Algen leven daarom in de bovenste laag van de zeeën en oceanen. Beneden ongeveer 100 m is het te donker voor algen om te groeien.

Voedingstoffen zoals stikstof (N), fosfor (P) en silicium (Si), maar ook metalen als

ijzer (Fe) en zink (Zn) zijn onmisbaar.

De rol van ijzer in algen

Alle algen bezitten bladgroen en dit heeft om goed te kunnen functioneren ijzer nodig. Als algen groeien, dwz vermeerdering van het aantal cellen, en niet dat individuele cellen “dikker” worden, nemen ze voedingstoffen waaronder ook ijzer op. Waar chemici ingewikkelde meetapparatuur gebruiken om de hoeveelheid ijzer opgelost in zeewater te meten, kunnen biologen hiervoor gebruik maken van algen. Het is gebleken dat bij lage ijzer concentraties de algen slecht groeien, en naar mate er meer ijzer beschikbaar is gaan ze het steeds beter doen. Algen kunnen zo gebruikt worden als indicatoren van de beschikbaarheid van ijzer.

Actinocyclus sp, een Antarctische kiezelalg. Diameter 100 micrometer.

(Foto: Klaas Timmermans, NIOZ)

Dergelijke experimenten gaat Klaas Timmermans gedurende de KEOPS tocht doen. Hij gaat niet alleen hiervoor de algen gebruiken die ter plekke in de oceaan voorkomen, hij neemt ook algen cultures van het NIOZ mee. Ook deze cultures, waar maar 1 soort algen in zit gebruikt hij om de beschikbaarheid van ijzer “te meten”. Dit allemaal in relatie tot de hoeveelheid ijzer die beschikbaar is. Speciale aandacht zal gegeven worden aan de kiezelalgen, algen die een extern skeletje van silicium maken. Deze komen in dit zeegebied erg veel voor en reageren sterk op de beschikbaarheid van ijzer.

Thalassiosira sp, een ketenvormende, Antarctische kiezelalg. Diameter van een individuele cel circa 70 micrometer.

(Foto: Klaas Timmermans, NIOZ)

Virussen

Virussen zijn de kleinste van alle micro-organismen; zo’n 100 duizendste millimeter. Virussen hebben andere cellen nodig om zich te vermeerderen waarbij de machinerie van de gastheercel wordt gebruikt. Virussen maken dan deze gastheer ziek en voor de eencellige organismen betekent een infectie door een virus meestal de dood. De celinhoud van de gastheer, die dan vrijkomt in het water wordt verteerd door bacterien. Zo komen voedingstoffen, maar ook ijzer, weer beschikbaar voor andere algen. Virussen zijn dus een soort doorgeefluik van koolstof en voedingstoffen in het water.

Wat maakt algen (ééncellige planten) zo belangrijk?

Algen worden gegeten door kleine kreeftjes zoals afgebeeld op de foto rechts.

De 2^e foto rechts toont een hoop zooplankton (kleine diertjes) waar het kreeftje weer een onderdeel van is.

Het zooplankton wordt weer gegeten door vissen en walvissen. Op de foto rechtsonder is een echte zooplankton-eter te zien, een Zuidkaper. De baleinen in zijn bek waarmee hij de diertjes uit het water zeeft zijn goed te zien.

Vissen worden op hun beurt weer gegeten door vogels en zoogdieren (waaronder wij mensen ook horen). Op de foto hier onder is een zeeolifant te zien, die op de Kerguelen voorkomt.

_____________