Met de DNA Diatom Biosensor kunnen waterschappen straks snel, goedkoop en efficiënt de ecologische waterkwaliteit in rivieren, sloten en plassen meten, zo is de bedoeling. Daarvoor wordt het grote palet aan DNA-codes in microscopisch kleine algen gebruikt.
Michiel HootsmansDeze diatomeeën of kiezelwieren reageren snel op veranderingen in hun omgeving. Daar wordt nog weinig mee gedaan, omdat ze lastig te identificeren zijn, zegt projectleider Michiel Hootsmans van KWR Water Research Institute. “Je hebt hooggekwalificeerde experts nodig, en dan nog zijn verschillen moeilijk uit te sluiten.”
De komende tweeëneenhalf jaar leidt Hootsmans een onderzoek dat een ‘DNA-vingerafdruk’ moet opleveren van de waterkwaliteit volgens deze algen. De beoogde Diatom DNA Biosensor is een slimme methode om geautomatiseerd diatomieeën te kunnen identificeren. “We hopen op een soort DNA-toverstok waarmee we deze algen veel gemakkelijker en sneller in beeld kunnen brengen dan tot nu toe”, aldus Hootsmans.
Waterschappen kunnen hiermee bijvoorbeeld snel te weten komen wat het effect is van aangepast landbouwkundig beheer op de waterkwaliteit. Europese regelgeving als de Habitatrichtlijn en de Kaderrichtlijn Water stellen daaraan strenge eisen.
Quickscan
De methode maakt gebruik van een metabarcode-analyse, waarbij soortspecifieke DNA-barcodes van diatomeeën in een monster geïdentificeerd worden door deze te vergelijken met DNA-referentiebanken. Het gebruik van DNA biedt wellicht ook mogelijkheden om de informatie die verstopt zit in deze algen te gebruiken zonder dat volledige identificatie tot op soortniveau nodig is, aldus de projectleider.
Het onderzoek van Hootsmans en zijn collega’s moet een gevalideerde quickscan voor het monitoren van diatomeeën opleveren. Dat gebeurt door ecologische inzichten gebaseerd op traditionele monitoring te vergelijken met parallel hieraan verzamelde informatie uit soortenlijsten die voortkomen uit DNA-analyses.
De data worden verzameld bij reguliere monsternames en in pilots in bijvoorbeeld het landelijk gebied, waarbij de effecten van verschillende maatregelen worden bekeken. “Zijn de ecologische inzichten gebaseerd op DNA vergelijkbaar met de resultaten gebaseerd op identificatie met de microscoop? Dat moet duidelijk worden’’, licht Hootsmans toe.
Waterschappen
Voor het onderzoek werkt KWR samen met onderzoeksinstituut Naturalis, het bedrijf BaseClear, de waterlaboratoria Waterproef en Aquon, STOWA en tien waterschappen. Het project, dat tot 31 december 2022 loopt, wordt gesubsidieerd vanuit het TKI (Topconsortia voor Kennis en Innovatie) Watertechnologie.
MEER INFORMATIE
Projectpagina TKI Watertechnologie
Een interessant gegeven is dat 80% van ons drinkwater thuis wordt verbruikt. Daar ligt een enorme uitdaging, maar ook een kans om echt verschil te maken. Door slimmer om te gaan met de distributie van water, kunnen we helpen om het verbruik te verminderen zonder dat we daar veel van merken. Dit zou niet alleen helpen om onze waterbronnen te sparen, maar ook de druk op het systeem tijdens droge perioden verlagen.
Dit gaat verder dan alleen maar korter douchen; het gaat om een bewuste verandering in ons dagelijks leven om ervoor te zorgen dat er genoeg water is voor iedereen. Iemand iets gunnen. Beginnen met het nadenken over de oplossingen menukaart ook met water zoals we dat met energie doen - waar kunnen we besparen, hoe kunnen we efficiënter zijn, en hoe kunnen we ons aanpassen aan nieuwe omstandigheden?
Er is geen eenduidige oplossing voor het probleem, en additionele productie levert ons op langere termijn niets op. Misschien is het tijd om deze uitdaging aan te gaan en te kijken naar hoe we thuis ons watergebruik kunnen optimaliseren.