PERSUADE_Experimenteel onderzoek naar een toekomstig duurzaam gebruik van artificiële harde substraten in de Noordzee

Toekomstige kustecosystemen zullen worden uitgedaagd met een veelheid van ecosysteemniveau-stressoren, die het resultaat zijn van zowel lokale antropogene activiteiten als van veranderingen in het milieu die op wereldschaal werken. De installatie van offshore windparken (OWF's) is momenteel een belangrijke menselijke activiteit in het Noordzeegebied aan de kust, wat resulteert in de introductie van grote oppervlakken van kunstmatige harde substraten (AHS) in een anders zanderige omgeving. Op dit moment zijn 3230 offshore windturbines operationeel in Europese zeeën en zijn er in de nabije toekomst meer OWF's gepland. Deze AFIS worden snel gekoloniseerd door grote hoeveelheden aangroeifauna, inclusief niet-inheemse soorten (NOS). Dit trekt op zijn beurt vis en grote kreeftachtigen aan, beïnvloedt de lokale fytoplankton-gemeenschappen en verandert de lokale sedimenteigenschappen en de bewoonde fauna.

Kustecosystemen zijn bekende plaatsen voor N-verwijdering door microbiële activiteit, waardoor eutrofiëringsprocessen worden tegengegaan. Een nadeel van dit proces is de productie van N2O tijdens de eerste stap van nitrificatie of door 'nitrifier denitrification'. N2O is een zeer krachtig broeikasgas dat aanzienlijk bijdraagt U+200BU+200Baan het broeikaseffect en de vernietiging van de stratosferische ozonlaag. Hoewel het effect van macrobiota op N-fietsen voornamelijk in sedimenten wordt onderzocht, is er recent bewijs dat vervuilende fauna substantieel kan bijdragen aan de productie van N2O, hetzij door hun eigen activiteit, hetzij door hun microbioom. Als zodanig kan de aanwezigheid van grote hoeveelheden aangroeifauna op AHR's belangrijke gevolgen hebben voor de lucht-zee uitwisseling van broeikasgassen in kustgebieden.
Kustgebieden herbergen ook belangrijke commerciële activiteiten. De ruimte op zee is echter beperkt en meervoudig gebruik van sommige gebieden wordt als gunstig beschouwd. Het Belgische mariene ruimtelijke plan maakt aquacultuuractiviteiten mogelijk in het OWF-concessiegebied en een recente studie heeft aangetoond dat de mosselcultuur in OWF's inderdaad winstgevend kan zijn. Pilotprojecten met mosselcultuur zijn in het verleden gestart in het Belgische deel van de Noordzee (BPNS) en mosselkweekactiviteiten in OWF-concessiegebieden worden nu opgenomen in de routekaart naar geïntegreerde aquacultuur in Vlaanderen. Het effect van lokale antropogene effecten op het kustecosysteem moet worden onderzocht in het licht van de mondiale effecten op het mariene milieu. Verhoogde atmosferische CO2-concentraties leiden enerzijds tot een opwarming van de aarde en anderzijds tot een verlaging van de pH van de oceaan (verzuring van de oceaan, OA) en de concentratie van koolzuurhoudende mineralen. In kustgebieden van de Noordzee blijken de OA-snelheden één orde van grootte sneller te zijn dan voorspeld voor de open oceaan. De beperkte beschikbare studies die het gecombineerde effect van OA en opwarming op ecosysteemniveau onderzoeken, onthullen substantiële, niet-additieve en complexe veranderingen in gemeenschapsdynamiek. Bovendien beïnvloedt OA zowel de pelagische als de bentische stikstofcyclus, terwijl het metabole depressie en een verlaagde resistentie tegen pathogenen in blauwe mosselen induceert.
De algemene doelstelling van PERSUADE is daarom om ecosysteem-brede reacties op lokale en globale stressoren te onderzoeken om te kwantificeren hoe toekomstige antropogene activiteiten zullen bijdragen aan de productie van het broeikasgas N2O in een toekomstige klimaatomgeving, door de interacties te kwantificeren tussen de biotische en abiotische compartimenten in een OWF-omgeving. Tegelijkertijd zullen we onderzoeken hoe de overdracht van energie tussen de verschillende compartimenten van het kustecosysteem zal evolueren. Door de resultaten in een ecosysteemmodel te integreren, kunnen we klimaatimpactscenario's uitvoeren op schalen (temporeel, ecosysteembreed, met en zonder aquacultuur) die relevant zijn voor het duurzame beheer van het kustecosysteem.