Een chip die het water leest

Een DNA-chip gaat straks in Nederlandse sloten, meren en vaarten de waterkwaliteit meten. Bij calamiteiten kan er dan sneller worden ingegrepen.

Sinds jaar en dag trekt in het vroege voorjaar een legertje waterschapsmensen er met monsterpotjes op uit om onderwater rietstengels te knippen. Op die stengels zitten wieren en algen, daar gaat het om. "Het kan beter en sneller", zegt Gert van Ee van het hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier.

Er liggen 10.000 meetpunten in de 300.000 kilometers sloten, meren, kanalen en vaarten van Nederland. Het is een hele klus om al die monsters binnen te halen. Maar het echte werk komt dan nog. Na de monsterneming turen de analisten maandenlang in hun lab door microscopen naar kiezelalgen, piepkleine eencellige wezentjes die hypergevoelig zijn voor veranderingen in de waterkwaliteit. Het soort algen in een monster geeft waardevolle en betrouwbare informatie over de toestand van het oppervlaktewater. Maar de analyse van duizenden monsters is tijdrovend en duur.

Van Ee is adviseur waterkwaliteit en ecologie bij het Noord-Hollandse hoogheemraadschap. Zijn waterschap heeft ongeveer 500 vaste meetpunten. "Ik zit een jaar of dertig in het vak, maar eigenlijk gaan de metingen vandaag nog precies als vroeger. Er is al die tijd amper iets veranderd."

Doorbraak
Nu lijkt er dan toch een doorbraak. Het hoogheemraadschap is samen met Stowa, kenniscentrum van de waterbeheerders, de drinkwaterbedrijven Vitens en Waternet en het onderzoeksinstituut TNO bezig met het beproeven van een DNA-techniek om de soortenrijkdom van micro-organismen in oppervlaktewater te meten. De eerste resultaten zijn veelbelovend.

De Hydrochip is in staat om 200 monsters gelijktijdig te controleren. In een halve dag. Met de 'oude' methode kost de analyse van 200 monsters minstens 100 werkdagen.

Iedere algensoort geeft een aanwijzing over de kwaliteit van oppervlaktewater. Sommige algen reageren op zout, andere op fosfaten, weer andere op nitraten. Het zijn stoffen die bepalend zijn voor de waterkwaliteit. Door jaarlijks de kwaliteit te meten, krijgen waterschappen een goed beeld van de ontwikkelingen op langere termijn. Daar kunnen beheersmaatregelen op worden afgestemd.

Reactievaatjes
Onderin de nieuwe meetbuisjes - reactievaatjes noemt TNO ze - zit een chip waarop de soort-specifieke DNA-profielen van inmiddels zo'n 100 algen zijn geplakt. "Uiteindelijk moet de chip informatie gaan bevatten van zo'n 150 soorten", zegt Marco Jaspers, projectmanager microbiologie en systeembiologie bij TNO. Het vaststellen en vastleggen van de DNA-profielen was de belangrijkste klus om tot de Hydrochip te komen. "We streven ernaar om deze analysemethode aangepast aan de lokale algen ook elders in Europa toe te passen." De chip kan op basis van de DNA-profielen precies aangeven hoeveel soorten algen er in het monster zitten.

En dus staan er straks tientallen analisten bij de waterschappen op straat, nu een DNA-chip hun werk gaat overnemen? "Dat zal meevallen", zegt Van Ee. "We blijven de kennis over de soorten algen nodig hebben. Dat is specialistenwerk, het werk wordt voor hen wel veel leuker. Het routinewerk wordt straks door die chip gedaan."

Van Ee is vooral blij met de veel snellere analyse. "Als er nu in een sloot of meer verhoogde concentraties chloride, fosfaat of nitraat worden gevonden, duurt het een hele tijd voordat dit duidelijk is en er maatregelen kunnen worden genomen. Daar kan wel een halfjaar tussen zitten. We kunnen nu veel sneller ingrijpen. Je kunt al direct na de meting maatregelen nemen."

Bestrijdingsmiddel rukt op
Op de twee kaartjes van Noord-Holland, het werkgebied van het hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier, is te zien dat het landbouwbestrijdingsmiddel imidacloprid van fabrikant Bayer in een tijdsbestek van vijftien jaar op steeds meer meetpunten werd aangetroffen in het oppervlaktewater. Imidacloprid mag sinds vorig jaar in sommige teelten voor onbepaalde tijd niet meer worden toegepast omdat er ernstige aanwijzingen zijn dat het insecticide de bijenstand aantast.

In de jaren 2007 en 2008 nam het gebruik van imidacloprid fors toe, ook in het gebied van het Noord-Hollandse waterschap. Na 2008 lijkt er een afname van dit middel, hoewel het nog steeds in lagere concentraties wordt aangetroffen.

Imidacloprid wordt veelvuldig in de bollenteelt toegepast. Volgens de Universiteit van Utrecht heeft het bestrijdingsmiddel niet alleen negatieve effecten op de bijenstand, maar tast het ook de insectenrijkdom in oppervlaktewater aan. De piek ligt in de Anna Paulownapolder, tussen Den Helder en Schagen, waar vooral bollen worden geteelt. Imidacloprid wordt veelvuldig in de bollenteelt toegepast.

Oeso: Meer doen tegen mest en landbouwgif
De waterschappen moeten in Nederland meer doen aan terugdringing van mest en bestrijdingsmiddelen uit het oppervlaktewater, vindt de internationale organisatie voor samenwerking en ontwikkeling Oeso. Eergisteren publiceerde de organisatie een rapport over de kwaliteit van het waterbeheer in Nederland.

Hoewel de waterkwaliteit de afgelopen jaren fors is verbeterd, stagneert de voortgang op het gebied van stikstof, fosfor en landbouwbestrijdingsmiddelen, aldus de Oeso. De druk op de waterkwaliteit is hoog, aldus het rapport. Nederland is dichtbevolkt, heeft een intensieve landbouw, ligt aan het einde van stroomgebieden en voor een deel onder de zeespiegel.

Minister Schultz van Haegen (milieu) zei in een reactie op het Oeso-rapport dat zij de vervuiling uit diffuse bronnen (zoals mest en bestrijdingsmiddelen) wil terugdringen. "We zijn goed op weg."

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.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden