MaMa-cursus onderzoeksprojecten van studenten

Project 1: Getijdendynamiek van het Marsdiep

De Waddenzee is een complex getijdenecosysteem dat voortdurend verandert in termen van stromingen, golven, zeespiegel, temperatuur, zoutgehalte, sedimentconcentratie en daarmee ook lichtomstandigheden en beschikbaarheid van voedingsstoffen. Deze dynamische omgeving stimuleert de biodiversiteit en productiviteit onderin de voedselketen (fytoplankton en zoöplankton). In dit project gebruik je temperatuur- en zoutgehaltemetingen, geregistreerde stroomsnelheden over de hele diepte om het water te karakteriseren dat tijdens een volledige getijdencyclus door het Marsdiep stroomt. Uit de analyse blijkt of er verschillen zijn in watermassa's en of er een netto-instroom of -uitstroom is via de inham. Vervolgens kunnen we de biotische en abiotische gevolgen van de waargenomen hydrodynamische omstandigheden afleiden. Voor dit project is programmeerervaring vereist (bij voorkeur Matlab of Python).

Project 2: Getijdendynamica en het effect daarvan op sedimenttransport

Elke dag verplaatsen getijdenstromingen tonnen zwevend sediment van de Noordzee naar de Waddenzee en weer terug, via de getijdeninlaten die de Waddeneilandenketen doorbreken. In de Waddenzee, door de eilanden beschut tegen de kracht van de binnenkomende Noordzeegolven, bezinken zwevende sedimentdeeltjes op de zeebodem. Na verloop van tijd hopen de sedimenten zich op tot uitgestrekte wadplaten die bij eb tevoorschijn komen. Deze wadplaten zijn het typische landschapselement van de Waddenzee en een belangrijke habitat voor het zeeleven. Of dit landschap behouden blijft bij toekomstige zeespiegelstijging en lokale bodemdaling, hangt af van het evenwicht tussen sedimentimport en -export via de getijdeninlaten. In dit project kwantificeer je het transport van zwevend sediment in de Texelstroom in relatie tot de dynamiek van het getij.

Project 3: Onderzoek naar de bijdrage van primaire producenten aan de voedselketen in de Waddenzee met behulp van stabiele isotopen

Volgens de ecologie van stabiele isotopen zijn er aan de basis van de voedselketen van de Waddenzee twee belangrijke voedselbronnen: microfytobenthos (MPB) en fytoplankton. Afhankelijk van de locatie is de ene bron belangrijker dan de andere, maar in totaal wordt aangenomen dat MPB iets meer dan de helft van de voedselketen van de Waddenzee ondersteunt. We zullen monsters nemen op een intergetijdenmoddervlakte voor MPB, garnalen en mogelijk krabben, en in dieper water sediment, garnalen, krabben en organisch deeltjesmateriaal (POM, inclusief fytoplankton). Ook zullen er tijdens een vaartocht langs een transect van Texel naar Den Oever monsters van water en garnalen (en mogelijk krabben) worden genomen. Op de heenweg vanaf Texel nemen we watermonsters (POM) en op de terugweg naar Texel nemen we monsters van garnalen en krabben. Deze monsters stellen ons in staat om de afhankelijkheid van garnalen van MPB of fytoplankton in verband te brengen met verschillende dieptes en verschillende zoutgehaltes, en mogelijk ook met de toevoer van zoet water (en fytoplankton) vanuit het IJsselmeer.

Project 4: Hoe kustzeeën bijdragen aan het tegengaan van klimaatverandering

Zeeën op het continentaal plat spelen een belangrijke rol in de koolstofcyclus. De groei van fytoplankton in zeer productieve wateren van deze zeeën stimuleert de opname van CO₂ uit de atmosfeer, waardoor het effect van onze broeikasgasemissies op het klimaat van de aarde wordt afgeremd. In de Noordzee wordt de CO₂-opname versterkt door alkaliteit die vrijkomt bij chemische reacties in de sedimenten, met name in ondiepe gebieden zoals de Waddenzee, en door rivierwater. Een verhoogde alkaliteit remt ook de verzuring van de oceanen af. In dit project gaan we opgeloste CO₂, alkaliteit en pH meten in zeewatermonsters die we verzamelen langs een transect van Texel (waar de Waddenzee en de Noordzee samenkomen) tot het IJsselmeer (het zoetwateruiteinde van de Waddenzee), plus watermonsters uit het IJsselmeer zelf. Aan de hand van de gegevens zullen we de balans van de alkaliteitsaanvoer bepalen: hoeveel is afkomstig uit het IJsselmeer en hoeveel uit de sedimenten? Het is belangrijk om deze balans vast te stellen voor toekomstige klimaatprognoses, aangezien elke aanvoer anders kan reageren op menselijke druk en beheersbeslissingen. We zullen ook berekenen hoeveel extra CO₂ hierdoor wordt opgeslagen en het effect op de pH van het zeewater en de oplosbaarheid van carbonaatmineralen vaststellen.

Project 5: Ruimtelijk-temporele dynamiek van de sedimenttemperatuur in de Nederlandse Waddenzee

Wadplaten zijn essentiële kustgebieden die regelmatig door de getijden worden gevormd. Deze ecosystemen zijn belangrijk voor kustbescherming, biodiversiteit en lokale economieën, maar ze zijn gevoelig voor extreme weersomstandigheden, zoals hittegolven, die hun temperatuur en ecologische functie sterk kunnen beïnvloeden. Onlangs heeft de Waddenzee te maken gehad met massale sterfte onder bodemorganismen als gevolg van extreme opwarming. We beschikken echter nog steeds niet over nauwkeurige gegevens over hoe de sedimenttemperatuur verandert onder verschillende weersomstandigheden, waardoor ons inzicht in de gevolgen van klimaatverandering voor dit ecosysteem beperkt blijft. In dit project plaats je hoogfrequente temperatuurloggers langs een intergetijdengradiënt om temperatuurschommelingen gedurende meerdere getijdencycli te volgen. In het laboratorium analyseer je deze veldgegevens om de ruimtelijk-temporele dynamiek van de thermische variabiliteit van de intergetijdenzeebodem in kaart te brengen en een eenvoudig mechanistisch model van de warmtebalans van het sediment in de Waddenzee te ontwikkelen. Afhankelijk van de beschikbare tijd onderzoek je ook hoe deze temperatuurveranderingen de samenstelling en abundantie van de lokale mariene fauna beïnvloeden.

Project 6: De diversiteit van decapoden en hun parasieten in de Waddenzee

Tienpotigen (garnalen, krabben en dergelijke) vervullen belangrijke ecologische functies in de Waddenzee door nutriëntenkringlopen te reguleren en als essentiële voedselbron te dienen voor vogels, vissen en mensen. Naast deze functies fungeren tienpotigen ook als gastheer voor diverse parasieten, die op hun beurt weer belangrijke onderdelen van het ecosysteem vormen. Ondanks hun belang weten we verrassend weinig over de diversiteit van decapoden en de parasieten die decapoden infecteren, en hoe deze diversiteit varieert langs het heterogene onderwaterlandschap van de Waddenzee. Een beter begrip van hoe ecologische gemeenschappen van decapoden en hun parasieten variëren langs de zeebodem is essentieel om te voorspellen hoe toekomstige veranderingen in het mariene milieu hen zullen beïnvloeden, en de diensten die zij leveren. In dit project begin je met het verzamelen van decapoden in contrasterende habitats in de Waddenzee met behulp van verschillende methoden (dredge, handnet, vallen). Vervolgens breng je zowel de decapoden- als de parasietengemeenschappen in kaart door deze organismen in het veld en in het laboratorium te identificeren, te meten en op geslacht te bepalen. Ten slotte gebruik je kwantitatieve benaderingen uit de gemeenschapsecologie om een verband te leggen tussen de samenstelling van deze gemeenschappen en omgevingsvariabelen.