De Stikstofcrisis tot 8 x Effectiever Aanpakken met Drijvende Planteneilanden

‘Hoe kan ik concreet stikstof verminderen?’

‘Als we dit allemaal horen dan klinkt het wel alsof we bij de juiste persoon terecht gekomen zijn. Kun je een aantal voorbeelden geven van dergelijke projecten? Is dit al objectief bewezen?’ – Hugo De Wettinck – Gravelpond.be

Geen probleem. De verwerking van stikstof en fosfaten door drijvende planteneilanden is uitgebreid wetenschappelijk onderzocht. Op basis van die wetenschappelijke resultaten werden er tal van grote commerciële en openbare installaties wereldwijd geplaatst om de stikstof overdaad op te vangen’. – Dr. Koen Vanhoutte

Executive summary

– Stikstof depositie duurzaam wegwerken met drijvende planteneilanden is haalbare kaart –

Drijvende planteneilanden zijn een beproefde en wetenschappelijk bewezen methode om  stikstof uit voedselrijk water op te nemen. Ze kunnen snel ingezet worden, zelfs op moeilijke locaties. Ze converteren per 100 m², 100’n kg’s stikstof per jaar, tegenover de 10-100’n grammen impact die projecten hebben.

Het is een effectieve manier om stikstof depositie en afspoeling in waterlopen op te vangen en om te zetten naar ecologisch nuttige biomassa. Dit gebeurt door gebruik te maken van natuurlijke processen waardoor dit een duurzame lange termijn oplossing is.

Als neveneffect win je: natuurlijke waterzuivering, verhoogd zuurstofgehalte, fijn stof en CO2 captatie, verkoeling in stedelijke omgeving en verhoogde biodiversiteit.

Projectmatige integratie.

Wanneer we projecten in bouw, landbouw of industrie verplicht laten voorzien – intern of geassocieerd – van vb 100 m² drijvende planteneilanden kunnen we het stikstof overschot verschuiven naar nuttige biomassa.

Daarmee kan er een stikstof balans gemaakt worden per project die negatief is. Bij plaatsing van eilanden in publieke ruimte (kanalen, vijvers, provinciale domeinen, etc) kunnen we regionaal de stikstofdepositie opvangen, en op termijn zelfs een krediet opbouwen.

De kritische geest zal wel zeggen, ‘Waarom gebruiken we dat dan nog niet overal’. Wie zal het zegggen? Uit gewoonte, geen noodzaak, gebrek aan dwang of gewoon en ‘andere zaken aan hun hoofd hebben’.

Verandering is moeilijk en traag. Nu moet het en snel. Maar het kan, en snel!

Dr. Koen Vanhoutte

Limnoloog & Aquatisch Bioloog

 

Wat is er aan de hand met dat stikstofarrest?

  • In dit beknopte overzicht gaan we kort de feitelijke gegevens samenvatten over de hoeveelheden stikstof die door drijvende planteneilanden verwerkt kunnen worden. Er zijn nog tal van aspecten die rond dit thema ontzettend interessant zijn, maar hier wordt enkel de kern van een oplossing weergegeven. Een sneak preview, zeg maar, om iedereen alvast op de hoogte te brengen.

We hebben een torenhoog stikstofprobleem in Vlaanderen.’- VILT

Dat er teveel stikstof uit de lucht valt is al decennia lang geweten. Zij die dagelijks met stikstofdepositie te maken hebben, weten maar al te goed dat dit fundamenteel niet gebeterd is in de voorbije jaren. Vaak integendeel. Overbemesting in de landbouw wordt al snel als eerste en enige schuldige aangehaald, maar weet wel dat ook enorm veel stikstof uit fossiele brandstof komt. We hebben dus allemaal boter op ons hoofd.

Voor de meeste mensen, buiten de landbouwsector, die geconfronteerd worden met stikstofdepositie is dit hoofdzakelijk een ‘end of pipe’ probleem. Wat vooral betekent: een afvalprobleem op het einde van de rit (industrieel, residentieel of structureel).

Een project verantwoordelijke is zelden gehaast om dure oplossingen te voorzien om afvalproblemen op te lossen. Dat wordt door de opdrachtgever meestal ervaren als kosten op het sterfhuis want er staat door de band genomen niets tegenover. Noch beloning als je het goed doet, of straf als je het domweg negeert.

En zo komt het dat wij vervuilde lucht hebben, en vervuilde rivieren en massaal veel plastic in de oceanen. Onze waterkanten zijn al lang niet meer zo idyllish als ze ooit geweest zijn.

We moeten niemand buiten onszelf met de vinger wijzen.

 

Formele Review Publicatie

Dr. Bernie Matters

Untagged pictures by Koen Vanhoutte

Je kan deze wetenschappelijke studie rechtstreeks downloaden.

Girl fishing with selfmade rod by Sheri Hooley

Picture by Sheri Hooley on Unsplash

‘Stewart (ibid.) concluded: ‘it appears that each square foot of floating island was about 8 times more effective than each square foot of wetland for removing nitrate in … three studies.’ – Stewart 2008

Stewart in Matters 2014

Stikstofdepositie in Vlaanderen

Natuurlijke algengroei op substraat in een zwemvijver.
Onderwaterzicht van salamander met zichtbare kieuwen.

Ecosystemen hebben hun eigen ‘voedsel-balans’. Als daar plots grote hoeveelheden voedingstoffen (stikstof, fosfaat) bijkomen verandert de hele ecologische huishouding. Daardoor kunnen zeldzame, bedreigde soorten verdwijnen, en anderd voedselminnende soorten opduiken. Het oorspronkelijke natuurlijke habitat zal veranderen in een ander, meestal minder waardevol natuurtype. Het herstel, of terugkeer, naar dat oorspronkelijke habitat types is niet evident en is soms niet onmogelijk.

Atmospheric N input, which is often overlooked, can also be an important N source to surface waters and watersheds (Paerl et al., 2002; Elser et al., 2009b; US EPA, 2011) and may account for >30% of estimated “new” N inputs to N-sensitive waters (Paerl et al., 2002).

Dr Hans Paerl

University of North Carolina at Chapel Hill | UNC

Probleem: Stikstof Overload?
Mechanisme: Stikstofdepositie
Aanpak: Uitstoot Verminderen
Gevolg: Vergunningen Klem

Het nutriënt ‘stikstof’ wordt door diverse sectoren en wooncomplexen/steden als afvalstof uitgestoten in de lucht. Daar zweeft het een tijdje rond en kan het zich tot zeer ver verspreiden. Na verloop van tijd ‘zakt het uit’ en zet het zich neer in de wijde omgeving. In tuinen, weilanden, rivieren en natuurgebieden bouwde zo het stikstofprobleem langzaam op.

De oplossing is uiteraard om die stikstof uitstoot te verminderen. Iemand, of iedereen, moet inbinden aan stikstof uitstoot. Een coherente aanpak om de vermindering aan stikstof uit te balanceren over de betrokken belangengroepen blijkt echter een niet te ontwarren knoop.

Op typisch Vlaamse manier werd er dan maar een pragmatische en voorlopige oplossing bedacht. De intentie was om alvast het probleem van stikstofdepositie op ons leefmilieu te ‘beheersen’. Bij wat kritischer studiewerk blijkt dat de oplossing niet echt een vermindering betreft.

Recent werd deze ad hoc methode door het zogenaamde ‘stikstofarrest‘ het raam uitgekieperd. De Raad voor Vergunningsbetwistingen vernietigde in februari de vergunning voor een kippenstal uitbreiding voor het bedrijf Hoevekip Mich GCV in Kortessem. De aanleiding was dat het nabijgelegen Bellevue bos te veel stikstof neerslag dreigt te ontvangen.

De directe aanleiding is de overdadige stikstofdepositie in beschermde natuurgebieden. Door Europese overeenkomsten moeten aangeduide waardevolle natuurgebieden, verzameld onder Natura2000, beschermd worden. En dus ook tegen een overdaad aan stikstof neerslag die deze essentiële gebieden soms onomkeerbaar beschadigt. Onze creatieve regeling bleek volgens de rechtbank ruimschoots niet te volstaan.

Dit kwam anderzijds nu niet bepaald als een echte verrassing gezien een tijdje terug in Nederland exact hetzelfde gebeurde.

Het gevolg is dat potentieel alle vergunningen die vergund werden op basis van die geïmproviseerde oplossing mogelijkerwijs ongeldig / onwettig verklaard kunnen worden zodra iemand deze aanvecht.

Is dat een groot probleem? In Nederland kwamen door het soortgelijk arrest zowat 18.000 bouw en project vergunning plots op losse schroeven te staan en werden die projecten onmiddellijk stilgezet tot nader order.

Waarom? Omdat in ons kleine landje bijna elk vergund ontwikkelingsproject de stikstof depositie van een nabijgelegen Natura 2000 gebied wel kan beïnvloeden. Dat mag dus niet meer. Want stikstof veroorzaakt eutrofiëring & algenbloei.

In principe moet elk dossier opnieuw bekeken worden. Dit zijn niet noodzakelijk enkel landbouw gerelateerde projecten, ook woonprojecten, industriebouw, exploitatievergunning, zelfs duurzame ‘groene’ projecten, zoals windmolens of ‘groene’ energie centrales, vallen in de prijzen.

We mogen op vandaag (dd 10/03/2021) strikt genomen geen enkel project meer vergunnen dat bijdraagt aan een toename  in stikstofdepositie in een Natura2000 gebied.

Wetenschappelijke validatie:

De gegevens in dit artikel werden verzameld uit diverse review studies die in wetenschappelijke journals gepubliceerd werden.

Sinds 2000 is er een duidelijke professionalisering geweest in de technologie van drijvende planteneilanden. De resultaten werden nauwgezet opgemeten in vele tientallen studies en samengevat in reviews.

Wij geven u deze samenvatting, maar geven ook graag verdere toelichting bij vragen of nood aan referenties, maar lees vooral zelf de  journals.

Vergewis u van de feiten!

Amfibien zijn een belangrijke factor in een natuurlijke waterpartij. Ze zijn ook gevoelig aan vervuiling.

Foto met dank aan Catarina Carvalho op Unsplash.

Full disclosure:

Drijvende planteneilanden zien er relatief eenvoudig uit. Niets is minder waar. Gestructureerde planteneilanden imiteren de natuurlijke, kortstondig voorkomende planteneilanden. Wij, bij Navicula, en onze collega’s in de sector, werken al meer dan 20 jaar met de technologie van drijvende planteneilanden.

Wij weten heel goed wat ze kunnen en waar we moeten op letten. Daarom kunnen wij betrouwbare projecten realiseren zodat de opdrachtgever zich geen zorgen moet maken over klassieke, voorspelbare fouten die beginners maken.

Let dus op: Dit is geen DIY technologie voor amateurs.

‘Floating islands are a natural occurrence, and can be found where emergent aquatic plants have broken from the land, sometimes developing in highly nutrient rich or sulphurous pools (Duzer, 2004). Floating leaved plants for treatment date back to the 11th Century, when the floating Azolla fern was used by Chinese and Vietnamese farmers to extract dissolved nutrients from wetlands and rice paddies, after which it was dried and applied as soil fertiliser (Whitton & Potts, 2002).’

Dodkins & Mendzil 2014

Swansea University / Prifysgol Abertawe

Stikstofarrest voor Vlaanderen

Beekloopfilter bij zwemvijver met stapstenen.
Onderwaterzicht van salamander met zichtbare kieuwen.

Pictures resp by Anastasia Romanova and Sophia Wang on Unsplash

Alternatief: Stikstof  Verwerking?
Basis: Stikstof is Voeding
Vereiste: Hoge Productiviteit
Oplossing: Biofloc Productie

Minister van Omgeving Zuhal Demir (NVA) heeft nu onvoorzien een groot probleem dat snel moet aangepakt worden. Door het stikstofarrest moet de regering zeer snel schakelen in een behoorlijk complexe materie.

In combinatie met de BLUE DEAL, waarin naar een duurzaam waterbeleid van ons open water gestreefd wordt, lijkt dat een niet te onderschatten uitdaging. Een welhaast niet te overzien werkje voor Hercules.

Maar als je het van een andere kant bekijkt is deze samenloop van omstandigheden ook een meevaller. Waterzuivering en nutriënten verwerking; laat dat nu precies dat zijn waar drijvende planteneilanden bij uitstek voor geschikt zijn. Door het vanuit het perspectief van deze beproefde technologie te bekijken vormt precies die combinatie een haalbaar parcours tot oplossing voor beide problemen.

– ‘pardon, meevaller?’, hoor ik u al denken?

– En wat is ‘Biofloc productie’ trouwens?

Wel, het stikstof probleem heeft twee kanten. Een input zijde, de stikstof depositie, en een output zijde, namelijk opname van stikstof door levende organismes, zoals planten. Terwijl het zeker nodig om van de input zijde serieus werk te maken, is het allerminst eenvoudig om een stikstof emissie reductie op een paar maand redelijkerwijs afgerond te krijgen.

Daarom is het zinvol om naar de output zijde te kijken. Stikstof, onder vorm van ammonium en nitraat zijn wateroplosbaar en spoelen door naar het open water. Kunnen we op structurele wijze de overdaad aan stikstof (en andere nutriënten zoals fosfaat) verwijderen uit de locatie waar die overload zit? Dat zou inhouden dat we gericht levende organismes kweken die stikstof opnemen en die dan ‘oogsten’.

Met drijvende planteneilanden kun je probleemloos en efficiënt stikstof (nitraat, ammonium) en fosfor (fosfaat) aanwezig in het water verwerken in levende biomassa. Niet alleen is dit goed haalbaar, het is ook nog eens 8 x efficiënter dan in klassieke waterlanden (wetlands). Met de drijvende planteneilanden kunnen grote hoeveelheden stikstof gecapteerd worden.

De kunst is natuurlijk om de stikstof niet in ‘brandnetels, algen & distels’ om te zetten maar in nuttige biomassa. Nuttige biomassas is een functionele biomassa die bijdraagt aan het ecosysteem en de biodiversiteit. Door gericht ‘biofloc’, een natuurlijke cluster van micro-organismes, bacteria, gisten en nuttige algjes te kweken produceren we een voedingsbron die een volledig voedselweb in gang trekt.

Egel op fourageer tocht en langs de zwemvijver vindt die drinkwater.

Egel op fourageer tocht en langs de waterkant vindt die zijn levensnoodzakelijke drinkwater en voedsel.

Sagittaria sagittifolia moerasplant in natuurlijke helofyten filter.

Sagittaria sagittifolia, pijlkruid, een moerasplant in de natuurlijke ‘helofytenfilter’.

raf seghers aquaponics

Biofloc vormt van nature op wortels, takjes etc. In aquacultuur kan het op een aantal manieren gekweekt worden als voedingsbasis voor vissen en garnalen.

Constructed wetlands – gestructureerde waterlandschappen

Het is al sinds de jaren 50 van de vorige eeuw geweten dat ruime extensieve waterlandschappen één van de meest efficiënt systemen is om overschot aan nutriënten te verwerken. Toch hebben wij die systematisch drooggelegd, ingepolderd, afgedamd en leeggetrokken. We kunnen het verlies aan ecologische functionaliteit terug herstellen door gestructureerde waterlandschappen te realiseren.

Daarmee kunnen we op een duurzame en economisch slimme manier diverse problemen. Zo kunnen we het stikstofprobleem aanpakken, maar ook de fosfaat overschotten, organische toxines en hormoonanalogen afbreken, zware metalen afvangen, zuurstof verhogen, fijn stof en CO2 vastleggen en ga zo maar door.

Maar we kunnen nog beter doen dat dit. We kunnen ook drijvende planteneilanden installeren.

Spring Break Springbreak Vijverstofzuiger Slibzuiger Fango Accessoires Toebehoren Algen Vijveronderhoud Navicula

Wat is nu een drijvend planteneiland?

Elke drijvende structuur met groeiende waterplanten is in feite een drijvend planteneiland. Maar om een betrouwbare oplossing te hebben vraagt het wat meer dan dat.

Structurele drijvende planteneilanden zijn artificiële constructies die stabiel op het water drijven en die volledig doorgroeid worden met een selectie aan functionele waterplanten met wortels die diep in de watermassa reiken. Deze worden bij installatie voorzien van biomineralisatie en essentiële functionele micro-organismes.

Niet alleen de groene en bloeiende vegetatie is van belang, vooral het microbioom is essentieel. Deze eilanden vormen de dragende structuur van een complexe en zeer dynamische onderwater wereld op microscopische schaal. Je zou kunnen zeggen dat het meeste ‘ecologische werk’ onder water verricht wordt.

Welk ‘werk’ is dat precies? De planten en micro-organismes vormen een ecologisch netwerk waarin afvalstoffen opgenomen worden en omgevormd worden tot nuttige biomassa (planten en biofloc). Deze biomassa, vooral dan de biofloc, vormt de basis van een aquatische voedselketen die tot een verhoogde biodiversiteit leidt. De afbraak van afvalstoffen verhoogt de waterkwaliteit; Het resultaat is zuurstofrijk gezond water vol leven. De eilanden verwerken organisch vuil, overschot aan stikstof en fosfaat, ze fixeren koolstof (fijnstof, CO2) maar ook de andere toxines zoals zware metalen en organische molecules worden aangepakt.

Maar het is niet één en al biologie.

De drijvende planteneilanden vereisen gedegen kennis in waterbouwkundige werken, scheepsbouw – zeiljachten, materiaalkunde, waterzuivering, hydrologie van en in beken-rivieren-kanalen en lange termijn ervaring met project evolutie.

Deze installaties zijn bedoeld om decennia lang mee te gaan. Dan moet je wel goed weten waar je mee bezig bent. Met wat touwtjes, plankjes en drie gele lissen zal het niet lukken. Een duurzame oplossing voor deze problematiek vereist een combinatie van hoogtechnologische expertise met gedegen kennis van biotechnieken, microbiologie en aquatische ecologie.

Je kan ze als extra kracht integreren in bestaande of vernieuwde waterlandschappen. Daarmee kun je snel ingrijpen en bestaande infrastructuur – waterwegen optimaliseren.

Je kan ook verslempte grachten terug uitdiepen tot heuse sloten en voorzien van planteneilanden. Daarmee vang je het afspoelende stikstof van weilanden en akkers op.

Maar je kan ze ook inzetten langs rivieren, beeklopen en kanalen met verharde, steile oevers in sterk verstedelijkte gebieden, waar geen plaats is voor alternatieven of groen.

Je kan de technologie van drijvende planteneilanden doorheen heel Vlaanderen uitrollen en het stikstofprobleem direct aanpakken.

Tweejarige oevervegetatie op een drijvend planteneiland tegen blauwalg te Ieper.

Biofloc vormt van nature op wortels, takjes etc. Hier zie je een diversiteit aan micro-algen (kiezelwieren) groeien op een draadalgje, dat op zijn beurt weer groeit op een ondergedoken bladsteel. Door plantenwortels vrij te laten zweven in de watermassa bieden we een enorm groot netwerk aan hechtplaatsen voor biofloc. Doordat biofloc deels bacteriaal – deels plantaardig is, vormt de beschaduwing onder de mat geen enkel probleem. Integendeel, precies door de schaduw kunnen nuttiger algen, zoals de kiezelwieren (diatomeae), beter tot ontwikkeling komen. De eilanden voorzien bij aanvang in essentiële sporenelementen die diatomeae nodig hebben.

Stikstofkrediet voor Vlaanderen

Beekloopfilter bij zwemvijver met stapstenen.
Underwater vegetation by John Mark Arnold.

Picture by John Mark Arnold on Unsplash

Systeem: Drijvende Planteneilanden?
Visie: Regionale Stikstofbalans
Doel: Stikstof Krediet Opbouwen
Resultaat: Verhoogte Biodiversiteit

Kwantificatie I

Is dit realistisch haalbaar?

De nutriënten opname van drijvende planteneilanden is in de voorbije jaren intensief bestudeerd. Als techniek wordt ze wereldwijd als commercieel gevalideerd systeem ingezet om voedingstoffen te onttrekken aan zeer uiteenlopende waterpartijen.

Dit ondermeer om toxische blauwalgen bloeien tegen te gaan. Blauwalg bloeien nemen de voorbije jaren steeds meer toe, ondermeer door een overdaad aan nutriënten zoals stikstof en fosfaat maar ook door wijzigingen in het klimaat.

Volgens het principe van stikstof transfer vanuit water naar nuttige, functionele biomassa, kunnen wij een regionaal netwerk opzetten waarbij de stikstof balans naar beneden wordt getrokken en er een vorm van stikstof krediet ontstaat.

Zodoende kunnen we door een relatief snel inzetbare technologie tijd en ruimte creëren om duurzame project ontwikkeling in landbouw, industrie en woningbouw mogelijk te maken.

Ditmaal kunnen we tijd kopen met duurzame resultaten met nog een pak positieve andere resultaten als bonus. Het gebeurt niet vaak maar in dit geval kunnen we inderdaad het ‘schof opentrekken’ en de oplossing uitrollen.

Overall, floating islands and constructed wetlands have yielded striking results with removal of up to 90% nitrogen, 73% phosphorus, and more than 92% organic carbon (Kerepeczki et al., 2011).

Dr Eva Kerepeczki

Research Institute for Fisheries, Aquaculture (NARIC HAKI) · Aquatic Ecology

Facts & Figures & Case Studies

Beekloopfilter bij zwemvijver met stapstenen.

“The difference four months makes on the underside of the floating island.  This shows a considerable increase of roots mass for the island plants.”

EPA – USA

Onderwaterzicht van salamander met zichtbare kieuwen.

A simplified version of a food web in the Gulf of Naples in eutrophic (Green) and oligotrophic (Blue) summer conditions, modified from D’Alelio et al. (2016). Briefly, in the Green system state, both copepods and microzooplankton exert a strong grazing pressure on phytoplankton, while in the Blue state, copepods increase their predation over microzooplankton, which in turn shifts its predation from phytoplankton to bacterial plankton or picoplankton. These trophic mechanisms stabilize the delivery of organic matter from copepods to fish.

Uploaded work by Zingone A, D’Alelio D, Mazzocchi MG, Montresor M, Sarno D, LTER-MC team (2019) from [https://natureconservation.pensoft.net/article/30789/element/2/19// Fig. 9]

 

Tastbare voorbeelden:

Als meer bevattelijke productie waarde – stikstof compensatie waarde – geven wij de stikstof en fosfaat reductie per project van 100 m² over een periode van een jaar. We nemen daarvoor de gemiddelde gram per m² per dag om variatie in seizoen en locatie op te vangen.

Formaten van 100 m² werden reeds geplaatst in Ieper (Majoorgracht) en Antwerpen (IJzerlaan). Dit zijn haalbare projectformaten die op zeer veel bestaande locaties kunnnen geïntegreerd worden om een regionaal stikstofkrediet op te bouwen. Of in vernieuwde projecten opgenomen kunnen worden in het kader van vergunbaarheid.

Stikstof, onder de vorm van nitraat wordt efficiënt opgenomen. Er is een spreiding in de resultaten door verschillen in locatie, opstelling, seizoenaliteit etc. Een gemiddelde waarde is 1.5-2.0 ton per 100 m²/jaar.

 

Met een installatie van drijvende planteneilanden (modules van 2 m x 1 m), bijvoorbeeld langs een kanaal of beekloop geplaatst kun je 2.2 ton stikstof op jaar basis verwijderen. Ook ammonium raakt opgewerkt. Doordat het grotendeels omgezet wordt op het niveau van biofloc komt deze stikstoflading via begrazing in de voedselketen terecht. Daar vormt het niet langer een fundamenteel probleem voor de waterkwaliteit. De grazende en rovende soorten (zooplankton – insektenlarvae – vissen) nemen toe in aantal. Zo creëer je op afstand ruimte voor stikstof in onze regio.

Als extraatje reinig je lokaal vervuild en te voedselrijk water en herstel je lokaal de biodiversiteit.

Systeem: Drijvende Planteneilanden (DPE)
Hoeveel: Stikstof & Fosfaat Reductie
Doel: Regionale N- balans
Case Studies: 100 m² DPE is zinvol!

.Kwantificatie II:

De gevalideerde feiten

Hoeveel stikstof en fosfaat fixeert een drijvend planteneiland?

Weegt die hoeveelheid voldoende door op de projecten die door het stikstofarrest hun huiswerk opnieuw mogen doen, dan wel het dossier mogen opbergen?

Een aantal gekende referenties ter case study!  

Stikstof reductie – verwerkingscapaciteit van drijvende planteneilanden:

Er zit seizoenale variabiliteit op elk natuurlijk systeem, hoewel bacteria – biofloc al veel sneller actief worden (februari-maart) dan waterplanten – oeverplanten en ook tot later in het jaar functioneel zinvol zijn (november).

  • Stikstof: N
  • Vormen: Ammonium en Nitraat
  • Fosfor: P
  • Vorm: fosfaat (orthofosfaat)

Systeem resultaten kunnen variëren per locatie maar kunnen ook bijgestuurd en geoptimaliseerd worden. Het interessante aan de eilanden is dat de onderliggende biofloc productie zich natuurlijk aanpast aan de aanwezige nutriënten concentratie. Zo werken eilanden goed op voedselrijke systemen, maar ze werken evengoed op relatief armere systemen (mesotroof) tot zelfs zeer magere systemen (oligotroof).

Drijvende planteneilanden zijn derhalve zelfsturend want de biofloc samenstelling past zich van nature aan. Dat is een gekend fenomeen in zowel zoet- als zoutwater systemen. 

Een drijvend planteneiland in zowel experimentele als praktijk opstellingen kan per m² 3.56-8.22 gram per m² per dag aan ammonium verwerken. De nitraat verwerking bedraagt 8.22 – 113.97 g/m² per dag. Ook fosfaten worden omgezet naar nuttige biomassa, 1.10 – 4.66 g/m² per dag.

 

Bacteria (or biofloc (:ed.) can be seen in the red box at the bottom. Bacteria (and other decomposers, like worms) decompose and recycle nutrients back to the habitat, which is shown by the light blue arrows. Without bacteria, the rest of the food web would starve, because there would not be enough nutrients for the animals higher up in the food web. The dark orange arrows show how some animals consume others in the food web. For example, crustaceans (lobster/crayfish) may be eaten by humans. The dark blue arrows represent one complete food chain, beginning with the consumption of algae (as biofloc: ed.) by the water flea, Daphnia, which is consumed by a small fish, which is consumed by a larger fish, which is at the end consumed by the great blue heron.

 

Waterlelies uit de Monet Schilderijen

Vissen grazen, jagen en schuilen onder de drijvende planteneilanden.

 

Waterlelies uit de Monet Schilderijen

Reiger op drijvende planteneilanden.

Case studies en vergelijking

De hoge en lagere productiveiten verschillen een factor  10x (1 grootte-orde). Dat is op zich niet zo vreemd en ook niet zo groot in verschil met alle variabelen zoals seizoenaliteit, voedselrijkdom, locatie etc. Als we de plaatsing van de eilanden oordeelkundig doen, kunnen we vrij zeker zijn dat we de middenmoot aan productiviteit halen (2.445 kg/100m² jaar).

Laten we zeggen  1.500 kg tot 2.000 kg per 100 m² per jaar.

Met project integratie van 100 m ² drijvende planteneilanden kan zelfs met de laagst vermelde cijfers al ruimschoots voldoende stikstof compensatie – deficit op een bouw- of industrieel project gemaakt worden.

De case ‘Saeftingedok vs Kalmthoutse Heide’ zou met een installatie van 100 m² drijvende planteneilanden EN een eis tot 100 voudige overproductie, een regionale stikstofvermindering realiseren die voor minimaal 25 ha en tot gemiddeld 144 hectare compenseert.

Er is meer dan voldoende productiviteit om brede marges te voorzien en aan gunningsplichtigen overdimensionering te eisen, zodat er zeker een overschot gecreëerd wordt.

Dit met alle extra voordelen van dien: verhoogde biodiversiteit, stikstof EN fosfaat compensatie, verhoogde zuurstofgehalte, betere waterkwaliteit, fijn stof en CO2 captatie.

Case studies overgenomen uit De Standaard (2021)

1             Het Saeftinghedok in de Antwerpse Haven (obv MER)

Impact op Kalmthoutse Heide: 170 g/ha per jaar

Impact op Klein en Groot Schietveld (Wuustwezel): 80 g/ha per jaar

Impact op bos en heide gebied (Brasschaat): 70 g/ha jaar

2             Transportbedrijf Essers (Genk – Hub)

Moet nog een MER gemaakt worden omtrent stikstof, maar is wel direct omgeven door NATURA2000 gebieden.

3             Drankenfabriek Konings

Impact op Platwijers natuurgebied: 20-30 gram/ha per jaar

4             Kippenhouder Bart Bax (Ravels)

Impact op nabijgelegen Natura 2000 natuurgebieden resp. 14 g, 70 g, 23 g, 41 g en 103 g per ha per jaar.

5             Aalterse Woonprojecten met 319 wooneenheden in één grote woonverkaveling.  Er moet nog een MER (Milieu Effect Rapport) opgemaakt worden omtrent stikstof, maar het is wel omgeven door NATURA2000 gebieden.

Conclusie

Stikstof krediet opbouwen door middel van drijvende planteneilanden is een haalbare manier om stikstofdepositie op te vangen.

Drijvende planteneilanden zijn een gekende, beproefde en wetenschappelijk bewezen methode om nutriënten, zoals stikstof, uit voedselrijk water op te nemen. Ze doen dit efficiënt en kunnen snel ingezet worden, zelfs op moeilijke locaties.

Het is een effectieve manier om stikstof depositie en afspoeling in waterlopen op te vangen en om te zetten naar ecologisch nuttige biomassa. Dit gebeurt door gebruik te maken van natuurlijke processen. Derhalve is dit een duurzame lange termijn oplossing die ruimte biedt om intussen de stikstof emissie te verminderen.

Als neveneffect win je: natuurlijke waterzuivering, verhoogd zuurstofgehalte, fijn stof en CO2 captatie, verkoeling in stedelijke omgeving en verhoogde biodiversiteit.

Drijvende planteneilanden converteren per 100 m² 100’n kg’s stikstof per jaar, tegenover de 10-100’n grammen impact die projecten hebben. We kunnen dus ruim overgedimensioneerde eisen gesteld worden aan gunningplichtige projecten.

De case Saeftingedok vs Kalmthoutse Heide zou met een installatie van 100 m² EN een eis tot 100 voudige overproductie een regionale stikstofvermindering voor minimaal 25 ha en tot gemiddeld 144 hectare realiseren.

Projectmatige integratie.

Wanneer we projecten in bouw, landbouw of industrie verplicht voorzien – intern of geassocieerd – van 100 m² drijvende planteneilanden kunnen we het stikstof overschot verschuiven naar nuttige biomassa.

Daarmee kan er een stikstof balans gemaakt worden per project die negatief is. Bij plaatsing van eilanden in publieke ruimte (kanalen, vijvers, provinciale domeinen, etc) kunnen we regionaal de stikstofdepositie opvangen, en op termijn zelfs een krediet opbouwen.

Deze 100 m² drijvende planteneilanden worden opgebouwd uit units van 2x1m. Dit kunnen 10 units van 10 m² zijn of 5 stroken van 20 meter lengte of m². Ze kunnen ingezet worden in bestaande waterpartijen, als nieuw aangelegd waterelement of in effluent – overstort stromen.

Meestal is op dergelijke sites voldoende water aanwezig. Meestal moet dat water gezuiverd toch al worden. Noemenswaardige meerkosten zijn derhalve eigenlijk onbestaande. In feite is het een verplichte omschakeling van methodes en technieken, weliswaar naar een bestaande techniek die zowel economisch als ecologisch meerwaardes biedt.

De kritische geest zal wel zeggen, ‘Waarom gebruiken we dat dan nog niet overal’. Om dezelfde reden waarom mensen nog altijd antieke en achterhaalde methodes gebruiken in tientallen sectoren: uit gewoonte, geen noodzaak, gebrek aan dwang, geen externe of interne druk, geen verplichting, niet ingeburgerd, en vooral ‘andere zaken aan hun hoofd hebben’.

Verandering is moeilijk en traag. Nu moet het en snel. Maar het kan, en snel!

Dr. Koen Vanhoutte

Limnoloog & Aquatisch Bioloog

 

Iedereen kan vijveren!

Een zwemvijver deskundig onderhouden is echt geen rocket science. Met de nodige begeleiding en wat opgedane ervaring kan iedereen zonder probleem zijn eigen zwemvijver schoon en gezond houden.

Eenmaal je weet waar je mee bezig bent zit je voor 95% goed.

In geval van nood kun je altijd een deskundige contacteren.

  • Observeren & Meten 45% 45%
  • Regelmatig Onderhoud 65% 65%
  • Waterbiologie & Waterchemie 85% 85%
  • Onbeperkt Zwemplezier 95% 95%

Vijver Onderhoud

Hoe pak jij het onderhoud aan in jouw zwemvijver?
Professionele Vijveraudit

Recente Blog Artikels

We publiceren regelmatig artikels over het waterleven. Elke maand krijg je een ‘wat te doen’ lijstje over wat er aan onderhoud kan gedaan worden in zwemvijver, vijver of zwembad. Maar we hebben het ook over interessante weetjes, relevante gebeurtenissen op en om het water, een ‘plant’ of ‘dier’ in de kijker en ook al eens een reisverslag naar over een reis met een waterachtig thema.

Verwijder duurzaam groene aanslag van jouw terras

Verwijder duurzaam groene aanslag van jouw terras

Groene aanslag op een groen terras verwijder je zelf professioneel met de JET3-1.0 automatische vloerschrobber met natuursteenborstel. Deze Deep Clean polier methode verjongt tegels, herstelt micro-schade & vermindert nieuwe vervuiling | Geen zware dure machines maar licht werk, zonder vergif, zonder milieuvervuiling, voor hardsteen terras en trap, rond zwemvijver & zwembad zonder groene aanslag.

Zo kunnen onze tuinen het klimaat redden*

Zo kunnen onze tuinen het klimaat redden*

Met CurieuzeNeuzen in de Tuin wordt een krachtig burgeronderzoek gestart naar de effecten van de klimaatswijziging in onze tuin. Met name de lang aanhoudende zomerdroogtes die telkenmale terugkeren zijn het focuspunt. Wat meer is, op basis van deze studie hoopt men beter weerbare tuinen of tuintechnieken te kunnen identificeren, zodat we daar met zijn allen beter van worden. Met de hier beschreven waterlelie vijvertjes en terrasvijvers kun je al snel een verschil maken.