Betuwse badkuip krijgt academische waterproeftuin

Kroosvarens krijgen een hoofdrol in een nieuwe academische waterproeftuin in de Betuwe. De verwachtingen van de oeroude waterplant zijn groot: ze kan water zuiveren en als grondstof dienen voor energie uit biomassa.

Een wonderlijke plantensoort moet zich de komende jaren gaan bewijzen op een vreemde plek. In de laaggelegen Betuwe, een badkuip tussen hoge rivierdijken, zien bewoners overtollig water doorgaans graag snel wegvloeien via de Neder-Rijn, Waal of Linge. Maar in het toekomstige Park Lingezegen tussen Arnhem en Nijmegen wordt dat water straks juist bewaard voor droge tijden. Azollaceae, uit een stokoude familie van watervarens, moeten dat water zuiver houden. En die toepassing is nieuw.

In feite ontstaat onder Arnhem een enorme wetenschappelijke 'wadi', een buffervoorziening, onder regie van de Radboud Universiteit uit Nijmegen. De Europese Unie subsidieert het voor 6,5 miljoen euro. Met dat bedrag kunnen de geplande watergebieden in Park Lingezegen worden ingericht voor innovatief onderzoek. "Natuurlijke waterzuivering op deze schaal is nieuw in Nederland", vertelt Thea van Kemenade van de Radboud Universiteit. Zij zette het water-energieproject op binnen het nieuwe Park Lingezegen met natuur-, recreatie-, woon- en werkzones.

Kroosvarens, ook wel azolla genoemd, maken een comeback in Europese wateren en de wetenschap. Ooit kende Europa deze plantjes, blijkt uit fossiele vondsten. Maar de inheemse azolla overleefde de ijstijden niet. Sinds een eeuw zijn de planten vanuit Amerika per toeval teruggekeerd. Nu groeien ze tussen het eendenkroos. Ze houden niet van kou en gedijen graag in zoet fosfaatrijk water. Eigenaren van tuinvijvers zijn al bekend met azolla. De plantjes zorgen voor schoon vijverwater.

Wetenschappers ontdekten op de Noordpool restanten van enorme hoeveelheden tropische azolla die er zo'n vijftig miljoen jaren geleden moeten hebben rondgedobberd. Aangezien drijvende varens zich snel kunnen vermenigvuldigen en dus steeds meer kooldioxiden (CO2) opnemen, leidde deze vondst tot nieuwe wetenschappelijke aannames over de klimaatontwikkeling. "Wetenschappers verdenken het plantje ervan te hebben bijgedragen aan een sterke afkoeling op aarde", zegt Van Kemenade.

Van Kemenade werkte jarenlang aan het verbinden van dergelijke theoretische kennis aan praktische toepassingen, zodat het bedrijfsleven en de samenleving daar iets aan hebben. De universiteit krijgt binnen Park Lingezegen een unieke proeftuin voor eigen onderzoekswerk, net als ook Wageningen Universiteit en Research Centre (Wageningen UR). Andere bekende deelnemers zijn het meteobedrijf MeteoConsult in Wageningen en netbeheerder Alliander uit Arnhem.

Nijmeegse wetenschappers zijn vooral geïnteresseerd in de vraag welke waterplantjes onder welke omstandigheden het beste het water schoner kunnen maken en waardoor dat dan komt. Boeren en tuinders in de regio, die dit bufferwater in droge tijden gebruiken, wensen vooral schoon en gezond water. Netbeheerder Alliander wil de waterplantenresten gebruiken voor een experiment met energiewinning uit biomassa. Maar geen enkel project richt zich op drinkwater.

In het rivierengebied is het waterveiligheidsproject 'Ruimte voor de Rivier' volop in uitvoering. Maar het wetenschappelijke discours over integrale watersystemen is alweer veel verder. "Extremen in het weer worden groter", zegt Van Kemenade. "Meer hoog water, meer droogte. Langs de rivieren wordt alles nu ingericht om water snel af te voeren. Maar de verdroging wordt een groot probleem, net als de verhitting in steden. Daartegen is toch een lokale waterbuffer nodig."

Voor de waterbuffer die in de Betuwe komt, kan azolla een hoofdrol spelen. De (grote) kroosvaren komt nu vooral voor in waterrijke gebieden in Overijssel en Friesland. "Als je water wilt vasthouden in een gebied, moet het wel zuiver water zijn", zegt Van Kemenade.

Juist azolla houdt van fosfaat en zuivert water goed. De landbouwgrond die in de Betuwe in natuur- en recreatiegebieden verandert, is zeer rijk aan voedingsstoffen. Niemand wil straks joggen tussen stinkende sloten.

De Radboud Universiteit gaat, nu het Europese geld er is, eerst een laboratoriumopstelling maken van de 'biocascade'. Dit toekomstige moeras- en plassengebiedje ten zuiden van Arnhem krijgt diverse zuiveringszones waar water doorheen wordt geleid. Elke zone heeft zijn eigen schoonmaakfunctie. Zonder rietkragen, kranswieren en andere waterplanten slaagt het project niet. Azolla roept wel de meeste vragen op. Hoe floreert die het best? Hoe kan er fosfaat uit worden gewonnen?

Ook het wegfilteren van schadelijke hormonen op natuurlijke wijze wordt er onderzocht, vertelt Van Kemenade. In de wereld van waterzuiveraars is dat een hot item, omdat hormonen nu massaal in het drinkwater terechtkomen. Dat kan tot ongezonde situaties leiden. Medicijnresten, waaronder de pil, blijven na reguliere zuivering deels in 'schoon' water achter en komen zo in het oppervlaktewater terecht. Een bacterieel zuiveringsproces, Anamox genaamd, zou ertegen kunnen helpen, is de academische hypothese.

Inmiddels staan tal van onderzoeksprogramma's op stapel. Naast een nieuwe waterbuffer wordt het natuurgebied ook een energiebuffer als het aan Alliander ligt. Waterplanten als azolla groeien snel en zijn dus een ideale biomassa-grondstof. Het bedrijf wil ermee energie opwekken en experimenteren met energieopslag, mogelijk in de diepe waterplassen. Op momenten dat het elektriciteitsnet zwaar belast wordt kan deze bron te hulp schieten om de omliggende stads- en dorpswijken van stroom te voorzien.

Verder wil Wageningen UR nieuwe technieken gaan uitproberen om het waterpeil te regelen. Het gebied wordt met sensoren uitgerust om het peil continu te meten. Ook MeteoConsult zal sensoren laten plaatsen in Park Lingezegen. Het bedrijf wil daarmee heel specifieke weersverwachtingen gaan geven voor periodes van droogte of voor hogere waterstanden. Het is handige informatie voor hun vele klanten in de landbouw en in allerlei watersectoren.

Groeven graafmachines eerst nevengeulen in de uiterwaarden rondom de Betuwe voor een snellere waterafvoer, over een jaar moeten ze binnendijks de nieuwe super-wadi graven om het water in de Betuwe te houden. Het kan verkeren. Azolla, de grote kroosvaren, krijgt daarin de hoofdrol. Terecht vindt Van Kemenade: "Er lijkt eindelijk een goede toepassing voor".

1700 hectare buffergroen tussen Gelderse steden
Park Lingezegen is de nieuwe naam van een oud plattelandsgebied tussen Arnhem en Nijmegen. De beide steden groeien in de Betuwe steeds verder naar elkaar toe. Het nieuwe parkgebied moet een groene buffer gaan vormen tussen de Gelderse steden.

De 1700 hectare grote parkachtige zone moet de stad- en streekbewoners bovendien op allerlei manieren nieuwe energie geven. Ze kunnen er recreëren, sporten of zelfs gaan wonen of werken in een rustgevende groene omgeving.

Alliander ontwikkelt voor hen een lokaal duurzaam-energieproject.

De parkontwikkeling is een samenwerking tussen de gemeenten Arnhem, Overbetuwe, Lingewaard, de provincie Gelderland en waterschap Rivierenland. Nijmegen werkt vanaf een afstandje mee.

Het gebied waar Park Lingezegen stap voor stap wordt aangelegd, is door het Rijk ooit als een gebied van nationaal belang aangemerkt. Maar er klinkt vanuit Den Haag nog weinig aandacht voor deze groene bufferzone.

Ondanks de economische crisis gaat de verstedelijking van de Betuwe tussen Arnhem en Nijmegen onverminderd door. Het Rijk heeft het plan om de A15 bij Bemmel door te trekken niet geschrapt, de aanleg van een Waaleiland bij Lent is onlangs begonnen en nieuwe woonwijken schieten (nog) uit de grond in Nijmegen-Noord.

Verder ontstaat een nieuw tuinbouwgebied Bergerden. Dat zou de groene energie kunnen afnemen dat Alliander wil laten opwekken uit de resten van de azolla.

Kroosvaren krijgt hulp van inwonende bacterie
De grote kroosvaren groeit graag in voedselrijk water met meer fosfaat dan nitraat, vertelt Monique van Kempen die promotieonderzoek in Nijmegen verricht naar het plantje. Deze kroosvaren, azolla filiculoides, is bijzonder vanwege de symbiose waarin de waterplant leeft met een bacterie in zijn bladholten. Die bacterie haalt stikstof uit de lucht en levert vervolgens de grote kroosvaren suikers waarmee de plant kan leven. Azolla kan zich onder gunstige omstandigheden (fosfaatrijk water, niet al te koud klimaat) in snel tempo voortplanten. Hierdoor neemt de hoeveelheid CO2, die planten nu eenmaal opnemen, ook snel af.

Bovendien overleeft de azolla ook in voedselarm water, dankzij de hulp van de inwonende bacterie die zijn voedsel immers uit de lucht haalt.

Meer over

Wilt u iets delen met Trouw?

Tip hier onze journalisten

Op alle verhalen van Trouw rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@trouw.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden