Biodiversiteit in de polder: veldwerkdag van het LCAB

Lectoren Arjen Speksnijder (lectoraat Metagenomics) en Peter Lindenburg (lectoraat Metabolomics) trokken samen met analisten, docenten en tien stagiairs van de opleidingen Biologie en Medisch Laboratoriumonderzoek (B&M) en Chemie de verschillende poldergebieden om monsters te verzamelen voor onderzoek waarmee het herstel - van de "onzichtbare" biodiversiteit meetbaar kan worden gemaakt.

De veldwerkdag vond plaats op het poldereiland Lakerpolder (25 hectare), de Boterhuispolder (436 hectare) en de Vrouw Vennepolder (33 hectare). Deze polders maken deel uit van het Veenweidegebied. De klimaatopgaven, afname van de biodiversiteit, bodemdaling en de roep om ruimte voor woningbouw zorgen voor een enorme druk op dit puur Hollandse landschap. De drie polders verschillen van elkaar wat betreft de inrichting en het beheer. De Lakerpolder is een natuurgebied en is alleen per boot bereikbaar. De Boterhuispolder is deels ingericht voor recreatie maar wordt ook gebruikt voor de veeteelt. De Vrouwe Vennepolder is recent opgekocht door burgercoöperatie Land van Ons. Hier wordt de veenweidegrond samen met de daar actieve agrariërs duurzaam beheerd.

Over een periode van tien jaar wordt hier onderzoek gedaan naar de effecten van de innovatieve maatregelen op het herstel van de biodiversiteit in combinatie met een haalbaar verdienmodel voor de boer. Dit project met als titel 'Polderlab Vrouwe Venne' wordt financieel ondersteund door het regionale samenwerkingsverband Holland Rijnland.

Het LCAB heeft in samenwerking met o.a. het Centrum voor Milieukunde Leiden (CML) onderzoek gedaan naar de toepassing van Omics meettechnieken bij omgevingsmonsters (bodem, water en lucht). Daarbij zijn twee belangrijke Omics technologieën ingezet: metagenomics en metabolomics. Met metagenomics kan met behulp van DNA worden achterhaald welke (micro)organismen aanwezig zijn in een monster. Metabolomics onderzoekt de producten van stofwisseling, de metabolieten. Deze sleuteltechnologieën leveren gedetailleerde data over de biodiversiteit, de aanwezige stoffen en hun onderlinge relaties. Met behulp van bio-informatica tools worden deze data in samenhang geanalyseerd. In het project ‘Environmental Omics: van lab, via Levend Lab, naar het veenweidegebied’ worden deze technieken ingezet voor het monitoren van het herstel van de biodiversiteit in het veenweidegebied. Via dit project is de hogeschool ook betrokken bij het onderzoeksprogramma in het kader van het Polderlab.

Vanuit het Polderpodium (Warmond Buiten), een multifunctionele ruimte van een voormalige veehouderij, zijn de verschillende sampleteams de poldergebieden ingegaan om monsters te verzamelen. Het watersampleteam heeft monsters genomen door met een injectiespuit water op te zuigen uit de slootjes in het gebied. 

Vanuit biologisch perspectief (opleiding B&M) zijn de monsters gefilterd om het DNA uit het organisch materiaal te kunnen isoleren dat achterblijft op de filters. Met het DNA kan worden aangetoond welke organismen in het water leven (zoals bacteriën en schimmels) maar ook welke diersoorten (insecten, kreeften, schelpdieren, vissen) vanwege de biologische sporen zoals huidcellen die worden achterlaten. 

Vanuit chemisch perspectief (opleiding Chemie) zijn de monsters gefilterd om de chemische samenstelling in kaart te kunnen brengen door te kijken naar de eerdergenoemde aanwezige metabolieten.

Het grondsampleteam verzamelde monsters uit de grond met een soort appelboor. Zij gaan de grond onderzoeken op schimmels, bacteriën en nematoden. Nematoden zijn microscopisch kleine wormpjes en worden uit de grondmonsters geïsoleerd onder een microscoop. Deze kleine beestjes spelen een belangrijke rol in het bodemvoedselweb en kunnen mogelijk dienen als index voor biodiversiteit in de bodem. 

Aan de hand van de gebruikte meettechnieken willen de onderzoekers samen met de stagiairs de biodiversiteit van bodem, water en lucht in kaart brengen. Daarbij wordt gezocht naar goede indicatoren van positieve en/of negatieve veranderingen als gevolg van aanpassingen in het beheer in de polders. Een voorbeeld van zo’n aanpassing is wijze waarop wordt omgegaan met bemesting. 

Op de vraag of de stagiairs de veldwerkdag waardevol vonden, reageren zij unaniem enthousiast. Zij werken bij het LCAB vanuit verschillende opleidingen op verschillende onderzoeksprojecten in het kader van hun afstuderen. "Veldwerk is een belangrijk onderdeel van het onderzoeksproces. Het is erg leerzaam om zelf met de laarzen in de modder te staan om de monsters te verzamelen. Je bent vanaf stap 1 bij het onderzoek betrokken en je kent de context van de monsters die je later in het lab gaat analyseren", aldus een van de stagiairs. Ook hebben zij elkaar beter leren kennen en zorgde de veldwerkdag voor een stukje extra verbinding tussen alle aanwezige medewerkers van het LCAB.

Op de ochtend van deze veldwerkdag is door Walter Zuijderduin, programmamanager LCAB, en lectoren Arjen Speksnijder en Peter Lindenbrug het RAAK-publiek projectvoorstel ‘Omics in de polder’ ingediend bij SIA (Nationaal Regieorgaan Praktijkgericht Onderzoek). Het onderwerp dat we in dit vervolgproject willen oppakken is het effect van bemesting op het ecosysteem van de bodem en het oppervlaktewater in de sloten. In de tussentijd gaan de medewerkers van de lectoraten Metabolomics en Metagenomics in nauwe samenwerking met de vakgroep Bio-informatica enthousiast aan de slag met de data die deze veldwerkdag heeft opgeleverd. 

Meer weten over dit onderzoek? In de zomer van 2021 vond de aftrap van het onderzoeksproject plaats door de afname van water- en bodemsamples in en rond de veenweidegebieden van het Land van Ons. Of lees meer over hoe onderzoekers en studenten van Hogeschool Leiden nieuwe technieken voor de herstel van biodiversiteit monitoren.