Extensieve algenteelt

Extensieve algenteelt Praktijkproeven bij ondernemers

Auteurs

Bakhuizen, W. Cornelisse, J.C. Leeuwen, G.A. van

Plaats en datum

Vlissingen, 28 april 2010

Extensieve algenteelt Praktijkproeven bij ondernemers

Rapportsoort Opdrachtgever Auteurs

Cursus Plaats en datum

Onderzoeksrapport Spring Bakhuizen, W. Cornelisse, J.C. Leeuwen, G.A. van Minor Wateronderzoek, Academie Techniek & Omgeving Vlissingen, 28 april 2010

Inhoudsopgave 1. Inleiding___________________________________________________________________________ 1 2. Methode ___________________________________________________________________________ 4 3. Resultaten _________________________________________________________________________ 6 4. Discussie _________________________________________________________________________ 10 5. Conclusie _________________________________________________________________________ 10 6. Aanbevelingen ____________________________________________________________________ 10 7. Referenties _______________________________________________________________________ 11

Bijlage Bijlage Bijlage Bijlage

1. 2. 3. 4.

Protocol for starting an algae culture ____________________________________________ 2 Samenstelling F/2 Medium _____________________________________________________ 2 Protocol algen tellen met Bürker Turk telkamer ___________________________________ 3 Protocol zwevend stof en POM __________________________________________________ 4

1. Inleiding Het RAAK-project “het zilt verzilveren” is een project waarin inzicht wordt verkregen om algen op een extensieve manier te kweken. De verkregen algen kunnen als voedsel voor landbased aquacultuur (waaronder schelpdieren) gebruikt worden. Een aantal Zeeuwse agrariërs zijn betrokken om ervaring op te doen met het kweken van algen. Ook willen ze weten of algenproductie financieel haalbaar en interessant is. Het doel van dit onderzoek is het bepalen van de mogelijke productiviteit van algen in een semicontinue buitencultuur in ton per hectare per jaar. De gebruikte algsoort is Phaeodactylum tricornutum. Semi-continue wil zeggen dat tijdens de exponentiële groeifase van de algen er regelmatig een deel van de algen geoogst wordt, zodat de algencultuur weer ruimte heeft om verder te groeien. Door het regelmatig oogsten kan de duur van een algenkweek aanzienlijk verlengd worden. De productiviteit van een algenkweek kan hiermee verhoogd worden,immers de algendichtheid en – productie blijft hiermee langer in stand. Zie figuur 1.

Figuur 1.1 Semi-continue cultuur

Daarnaast heeft dit project als doel dat agrariërs het kweken van algen ‘in de vingers te krijgen’. In dit project worden de algen gekweekt in kleinschalige opstellingen van 500-600 liter. Tijdens dit onderzoek wordt er gekeken naar de haalbare productie in de wintermaanden, het gaat om de periode van begin november tot half december. In deze periode van het jaar is de productie het laagst door de lage temperaturen en weinig zon uren. De monitoring van de verschillende algenkweken is uitgevoerd door een drietal studenten van de Hogeschool Zeeland.

Literatuur achtergrond Als deel van het onderzoek is er een literatuurstudie gedaan naar een drietal onderwerpen die te maken hebben met het extensief kweken van algen. Er is onderzoek gedaan naar de productiecijfers die gehaald zijn en worden in open systemen, mogelijke besmetting die een open systemen kan oplopen en de abiotische en biotische factoren die een rol spelen bij de productie van algen. Zuid Amerika en Azie Uit de literatuurstudie naar productiecijfers, is gebleken dat de grootste producenten voornamelijk in Zuid-Amerika en Azië gevestigd zijn. Dit heeft te maken met de vraag naar producten uit de verwerking van algen en het heersende klimaat en het (zon)licht inval in deze werelddelen met daaraan samenhangend de lage productiekosten. In Azië worden voornamelijk algen gekweekt voor cosmetica, voedingssupplementen en medicijnen. Deze producten worden deels geëxporteerd naar Europa. Door deze relatief goedkope producten

1

vanuit Azië is het niet aantrekkelijk voor Europese landen om algen op een grootschalige niveau te produceren. In Europa wordt hoofdzakelijk algen gekweekt in open systemen op kleinschalig niveau voor gebruik van algen in de aquacultuur (Pirie, 1975). Op Hawaï is Cyanotech de grootste producent. Hier wordt Spirulina gekweekt met een productie van 400 ton/ha/jaar. Hierbij is Cyanotech tevens de grootste producent in de wereld die in open vijvers kweekt. In Azië lopen de productiecijfers uiteen van 54 tot 111 ton/ha/jaar met verschillende soorten kiezelalgen zoals Chaetoceros sp., Chaetoceros gracilis, Phaeodactylum tricornutum en Amphora sp. Amphora sp. Winter en zomer productiecijfers van Phaeodactylum tricornutum tonen aan dat er grote verschillen zijn in de productie tussen de verschillende seizoenen. ’s Winters bedraagt de productie 11 gram/m2/dag en ’s zomers 3,3 gram/m2/dag. Dit komt omdat deze algensoort bij lagere temperaturen zich het beste kan vermenigvuldigen. Het omgekeerde komt vaker voor, afhankelijk van de algensoort en zijn eisen aan het medium (Pirie, 1975). Het is dus van belang dat de kweeksoort wordt afgestemd op het klimaat waarin gekweekt wordt en het doel van de algenkweek. Dit is van belang om goede algensoort te kiezen die snel groeit in een bepaald klimaat en waar markt voor is in dat werelddeel. Tabel 1.1 Productiecijfers van verschillende algensoorten gevonden in verschillende literatuurbronnen Naam soort

Stabiele groei

(g/m¬2/dag)

(ton/ha/jaar)

Bron

Spirulina

nee

7

25,55

Sheehan et. Al. 1998

17,7 30

Kaixian, 1994 400

Pirie, 1975

109,5

Delavega Lozano, 2006

Oscillatoria

nee

15

54,75


Phaeodactylum tricornutum

ja

3,3 in de zomer

12,05


11 in de winter

40,15


Cyclotella

nee

28,1

102,57


Chaetoceros gracilis

ja

22,5

82,13


Amphora sp.

ja

30,5

111,33


Chaetoceros sp.

ja

24,3

88,70


Cyclotella cryptica

ja

20

73


Scenedesmus quadricauda

ja

15

54,75


productie in dortmund

25

91,25

Pirie, 1975

middellandse zee geb

30

109,5

Pirie, 1975

13,1

47,82


Chlorella pyrenoidosa

nee

28

102,20

Delavega Lozano, 2006

jaarlijks gem.

10,3

37,60

Pirie, 1975

jaarlijks gem.

13

47,45

Pirie, 1975 Sheehan et. Al. 1998

Nannochloropsis

nee

14,9

54,39

Isochrysis Galbana

ja

28,1

102,57


M. minutum

ja

6,75

24,64


Tetraselmis suecica

ja

37,5

136,88


Groenalg

Zoutwater

Kiezelalg

Zoetwater

blauwalg

Europa Door deze relatief goedkope producten vanuit Azië is het niet aantrekkelijk voor Europese landen om algen op een grootschalige niveau te produceren. In Europa wordt hoofdzakelijk algen gekweekt in open systemen op kleinschalig niveau voor gebruik van algen in de aquacultuur (Pirie, 1975). Een Nederlandse algenkweker ‘Ingrepro’, is één van de grootste producenten in Europa. In algenvijvers worden hier groenalgen gekweekt voor fish-, feed-, food- en plantindustrie. Jaarlijks produceert Ingrepro 30 ton algen in de vorm van gedroogde poeders of vlokken: vers, diepgevroren, vloeibaar of verwerkt in halffabrikaten.

2

Biotische en abiotische factoren Uit de literatuurstudie naar de abiotische en biotische omstandigheden, is gebleken dat de algensoort Phaeodactylum tricornutum bij vrij lage temperaturen goed kan groeien. De range van optimale groeitemperatuur is van 18 tot 22 oC (WUR, 2004). Uit een eerder onderzoek naar extensieve algenteelt is gebleken dat deze algensoort ook goed groeit bij een temperatuur van 4 tot 10 oC (Hogeschool Zeeland, 2009). Phaeodactylum tricornutum kan groeien in een brede range van saliniteit. De nutriënten die nodig zijn om de algencultuur te laten groeien worden verkregen uit een medium. Er zijn verschillende media die gebruikt worden voor algenteelt. Voor Phaeodactylum tricornutum wordt vaak het F/2 medium gebruikt (Barclay et.al, 1986). Tabel 1.2 Temperatuur- en saliniteit range voor verschillende algensoorten op basis van verschillende literatuurbronnen pH Saliniteit Saliniteit Temperatuur Temperatuur Lichtintensiteit (Wegener, (‰) (‰) (°C) (°C) (lux) 1997) (WUR, 2004) (Barclay et al.) (WUR, 2004) (Barclay et al.) (Barclay et al.) Tetraselmis suecica

7

Skeletonema costatum Phaeodactylum tricornutum

8,3

Andere soorten Tetraselmis subcordiformis Tetraselmis tetrathele

15 > 35

15 - 36 15 - 30

10 - 27

2500-5000

25-32

18 - 22

3000-5000

20 - 40

20 - 28

5000-10.000

5 - 33

5000-10.000

6 - 53

Besmetting van een cultuur Uit de literatuurstudie naar de mogelijke besmetting die in een open systeem kan optreden is gebleken dat fytoplankton afname wordt veroorzaakt door verschillende factoren. Grazen door microzoöplankton wordt als belangrijkste factoor beschouwd. (Sherr and Sherr, 1992, 2002; Calbet and Landry, 2004). Tabel 1.3 Microzoöplankton (heterotrofische protisten van 20 tot 200 mm) die concurreren met fytoplankton (Capriulo et. al., 1991).

(Dino)flagellaten Gyrodinium spp Protoperidinium spp

Cilianten (tintinnid) Favella Tintinopsis Helicostromella

Kleine metazoa Nauplius Rotifer

Als een cultuur overheerst wordt door een grote biomassa van fytoplankton of grote soorten (kettingvormende diatomeeën zoals Chaetoceros spp., Leptocylindrus danicus, Pseudonitzschia pungens, and Skeletonema costatum and dinoflagellates Alexandrium spp.) dan wordt een hoge grazerdruk geobserveerd. (Strom and Strom, 1996; Strom et al., 2001; Olson and Strom, 2002; Sherr and Sherr, 2002). Verschillende studies laten zien dat Protoperidinium spp. and Gyrodinium spp net zoals heterotrofische dinoflagellaten zwaar kunnen grazen op grote diatomeeën, met inbegrip van ketting vormende soorten (Jacobson and Anderson, 1986; Strom and Strom, 1996; Hansen and Calado, 1999; Stelfox-Widdicombe et al., 2004). Deze organismen kunnen bij aanvang van de kweek verwijdert worden uit het water door dit te ontsmetten. Andere factoren spelen een kleinere rol. Groei ratio’s indiceren dat de groei van fytoplankton niet gelimiteerd werd door de aanwezige nutriënten (Kim, 2006). Het kan wel worden gelimiteerd door temperatuur, want Skeletonema wordt dominant bij temperaturen van <10 oC (Goldman, 1980).

3

2. Methode Op 5 locaties zijn algenkweken uitgevoerd vanaf november 2009, zie figuur 2.1. De bakken zijn gevuld met water vermeld in tabel 2.1, dit water is gedesinfecteerd met behulp van 4% natriumhypochloriet (1,5 ml per liter water). Na 24 uur is het chloor geneutraliseerd door flinke beluchting in combinatie met een toevoeging van natriumthiosulfaat (50 mg per liter water). Vervolgens zijn nutriënten toegevoegd in de vorm Figuur 2.1 Locaties van praktijkproeven in Zeeland van F/2 medium (een standaard medium dat in buiten algen cultuur wordt gebruikt, zie bijlage 2). Tabel 2.1 Details van de proefopstellingen op de verschillende plaatsen in Zeeland Vorm en diepte Volume waterkolom Saliniteit Water (liter) (g/liter) Grijze tubs, Wilhelminapolder Grondwater 500-600 diepte 50 cm 28 Grijze tubs, Janse GW Grondwater 500-600 diepte 50 cm 30 Grijze tubs, Janse VM Oppervlaktewater 500-600 diepte 50 cm 28 Witte containers, Verhaegen Oppervlaktewater 800-900 diepte 90 cm 25 Grijze tubs, De Bruykere Oppervlaktewater 500-600 diepte 50 cm 33 Grijze tubs, Hogeschool Zeeland Oppervlaktewater 500-600 diepte 50 cm 26

Herkomst water

Startconcentratie algen (cel/ml)

Locale bron

170.000 cel/ml

Locale bron

170.000 cel/ml

Veerse Meer

170.000 cel/ml

Westerschelde

102.000 cel/ml

Oosterschelde

170.000 cel/ml

Westerschelde

243.000 cel/ml

Een ent van 50 liter Phaeodactylum tricornutum per bak van ongeveer 1,5.106 cellen/ml is toegevoegd aan de kweekbakken. Na een aanloopfase en een deel van de exponentiële groeifase van 7 tot 10 dagen (duur afhankelijk van de locatie), is een gedeelte van de algenkweek geoogst. Het oogstmoment werd bepaald door het moment dat de bodem van de tubs niet meer te zien was. De oogsthoeveelheid was per locatie verschillend, varieerde per locatie van 20% tot 70%. Oogsten heeft plaatsgevonden door de oogsthoeveelheid over te pompen of over te hevelen naar een aparte bak met mosselen. De mosselen filterden het water schoon van algen, waarna het water getransporteerd is naar de opvangbak. Na een nieuwe oogst van algen is het water uit de opvangbak teruggevoerd naar de algenkweekbak. Om de twee keer oogsten zijn nieuwe nutrienten toegevoegd. Deze cyclus is een tot vijf keer herhaald, afhankelijk van locatie en de tijd dat de cultuur oogstbaar bleef.

4

Figuur 2.2 Schematisch overzicht van de proefopstelling

Wekelijks zijn door HZ studenten monsters genomen van iedere algencultuur. Deze zijn in het HZ laboratorium geanalyseerd op: -

Drogestof gehalte (g/l), protocol in bijlage 4 Particulair Organisch Materiaal (g/l), protocol in bijlage 4 Concentratie algen (cellen/ml), protocol in bijlage 3

Om de productie te bepalen zijn door de ondernemers de oogsttijdstippen (datum) en oogsthoeveelheden (volume in liters) bijgehouden. De productie is bepaald met behulp van de volgende formules: Met onderstaande formule kan aan de hand van het drooggewicht, oogstvolume en totaal volume per vierkante meter de productie in gram per vierkante meter per dag berekend worden. Productie (g/m2/dag) = drooggewicht (g/m3) * (oogstvolume (m3/d)/ totaal volume (m3)) * totaal volume per vierkante meter Om de productie per jaar te berekenen wordt de productie gedurende het experiment geëxtrapoleerd naar een (minimale) productie per jaar in ton per hectare per jaar. Dit gebeurt door de volgende rekenstap uit te voeren. Het aantal productiedagen gedurende het experiment zijn de dagen dat geoogst is (dus exclusief de opstartfase). Productie (ton/ha/jaar) = gemiddelde productie (g/m2/dag) * (365 / aantal productiedagen gedurende het experiment) * 0,01 Na oogsten is de concentratie algen in de cultuur gedaald. Deze daling als gevolg van oogsten is in veel gevallen niet gemeten, maar kan via onderstaande formule worden berekend: Concentratie algen na de oogst = concentratie algen voor de oogst (cel/ml) * (1- (oogstvolume (m3)/totaal volume cultuur (m3)))

5

3. Resultaten De praktijkproeven zijn op vijf verschillende locaties uitgevoerd. Tabel 3.1 geeft een overzicht van de duur van de verschillende culturen en de bereikte dichtheden. De resultaten zijn wisselend op de verschillende locatiesDe algenculturen van Hogeschool Zeeland (Vlissingen) en Lou Verhaegen (Zaamslag) het langst hebben volgehouden, tot 30 dagen. De cultuur in Vlissingen heeft de hoogste dichtheden bereikt. Tabel 3.1 Behaalde gemiddelde algenconcentraties op worden gehouden. Duur algenkweek (dagen) Water

de verschillende locaties en de periode dat de kweek in stand kon Gemiddelde concentratie (.106 cel/ml)

Wilhelminapolder

Grondwater

20

0,98

Janse GW

Grondwater

-

-

Janse VM

Oppervlaktewater 20

Verhaegen

Oppervlaktewater 29

0,91

De Bruykere

Oppervlaktewater 17

0,50

Hogeschool Zeeland

Oppervlaktewater 31

2,40

1,73

Twee locaties hebben gekweekt op grondwater: Wilhelminapolder en Wolphaartsdijk (Janse GW). De cultuur in Wolphaartsdijk is na enting van de algen dood gegaan als gevolg van teveel ijzervlokken in het water. In Wilhelminadorp heeft de cultuur 20 dagen standgehouden. Op basis van de meer succesvolle algenkweken op de locaties Verhaegen (Zaamslag) en Hogeschool Zeeland (Vlissingen) is de productiviteit berekend.

Figuur 3.1 Algentellingen en asvrijdrooggewicht van de algencultuur op locatie Vlissingen, Hogeschool Zeeland. De stippellijnen geven de oogstmomenten weer.

Figuur 3.1 geeft de algentellingen en POM gewichten van de algencultuur van Hogeschool Zeeland weer. - Aanloopfase tot 1 miljoen cellen/ml: ongeveer 7 dagen - Periode cultuur: ongeveer 30 dagen - Aantal oogstmomenten: 4 o dag 8: 80 liter = 16 % o dag 13: 120 liter = 24 % o dag 17: 100 liter = 20 % o dag 22: 80 liter = 16 %

6

-

Gemiddelde productie: 1,52 g POM/m2/dag Omgerekende jaarlijkse productie: 2,69 ton POM/ha/jaar

Figuur 3.2 Algentellingen en asvrijdrooggewicht van de algencultuur op locatie Zaamslag, bedrijf Lou Verhaegen. De stippellijnen geven de oogstmomenten weer.

Bovenstaand figuur geeft het verloop van algentellingen en POM weer van de locatie Zaamslag. - Aanloopfase tot 1 miljoen cellen/ml: ongeveer 10 dagen - Periode cultuur: ongeveer 28 dagen - Aantal oogstmomenten: 4 o dag 9: 300 liter = 30 % o dag 11: 400 liter = 40 % o dag 18: 400 liter = 40 % o dag 25: 400 liter = 40 % - Gemiddelde productie: 2,16 g POM/m2/dag - Omgerekende jaarlijkse productie: 4,63 ton POM/ha/jaar

Figuren 3.3 en 3.4 Algencultuur Zaamslag in witte vloeistof containers met een inhoud van 1 m3

7

Figuur 3.5 Algentellingen en asvrijdrooggewicht van de algencultuur op Veerse Meer water op locatie Wolphaartsdijk, bedrijf De heerlijkheid van Wolphaartsdijk, Janse. De stippellijnen geven de oogstmomenten weer.

-

-

Aanloopfase tot 1 miljoen cellen/ml: ongeveer 5 dagen Periode cultuur: ongeveer 16 dagen Aantal oogstmomenten: 2 o dag 9: 100 liter = 20 % o dag 14: 100 liter = 20 % Gemiddelde productie: 1,18 g POM/m2/dag Omgerekende jaarlijkse productie: 1,43 ton POM/ha/jaar

Nadat de Phaeodactylum cultuur was ingestort (na 17 dagen), is de opstelling met beluchting blijven staan. Na een week is hierin spontaan Skeletonema costatum (winterharde diatomee) gaan groeien. Deze cultuur is vervolgens twee keer geoogst. Ook tijdens een periode van vorst is Skeletonema blijven groeien, zie figuur 3.7. Figuur 3.6 Skeletonema in de kweekbakken van Janse tijdens vorstperiode

8

Figuur 3.7 Algentellingen en asvrijdrooggewicht van de algencultuur op gron water op locatie Wilhelminadorp, Koninklijke Maatschap Wilhelminapolder. De stippellijnen geven de oogstmomenten weer.

-

-

Aanloopfase tot 1 miljoen cellen/ml: ongeveer 5 dagen Periode cultuur: ongeveer 14 dagen Aantal oogstmomenten: 2 o dag 9: 150 liter = 30 % o dag 14: 150 liter = 30 % Gemiddelde productie: 0,74 g POM/m2/dag Omgerekende jaarlijkse productie: 0,90 ton POM/ha/jaar

Op de locatie Aardenburg heeft de algencultuur nooit de dichtheid bereikt om oogstbaar te kunnen zijn. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de berekende producties. Tabel 3.2 Productie per ondernemer

Ondernemer

Gemiddelde productie (gram POM/m2/dag)

Productie (ton POM/ha/jaar)

Hogeschool Zeeland

1,52

2,69

Verhaegen

2,16

4,63

Janse VM

1,18

1,43

Wilhelminapolder

0,74

0,90

9

4. Discussie De resultaten van de productie zijn uitgedrukt in organisch droge stof (POM) in plaats van droge stof, dat vaak gebruikt wordt om de productie van algen uit te drukken. Uitgaande van het feit dat de alg Phaeodactylum 12 tot 13 % aan as bevat (Lewin et al. 1958) zal de productie uitgedrukt in droge stof ook 12 tot 13% hoger liggen. Omdat de volumes van de kweken per locatie wisselden en er bij iedere locatie wel evenveel ent is toegevoegd, was de startconcentratie niet bij iedereen gelijk. Mede daardoor en door de positionering van de bakken t.o.v. de lichtinval heeft de aanloopfase in sommige gevallen langer geduurd. Omdat niet tijdens ieder oogstmoment de concentratie is bepaald, zijn sommige berekeningen van productiegetallen gebaseerd op schattingen van oogsthoeveelheden en terugrekeningen van mogelijke concentraties op het tijdstip van oogsten.

5. Conclusie •

De maximale bereikte dichtheden van 2,5 miljoen cellen/ml komen overeen met dichtheden zoals bepaald in andere buitenkweken.

•

Een algenkweek van Phaeodactylum tricornutum is tot 30 dagen in stand gehouden zonder extra waterbehandeling, maar met regelmatige toevoeging van medium. Na deze periode was besmetting met ander fyto- en zooplankton de oorzaak van instorten.

•

De productie in de periode november- december omgerekend naar cijfers op jaarbasis varieerde van 2,6 tot 4,6 ton droge stof/hectare/jaar. Barbosa et al. (2008) noemt een algenprodcutie in raceways van 20 ton ds/ha/jaar.

•

Het kweken van Phaeodactylum (en waarschijnlijk iedere andere algsoort) op grondwater is alleen mogelijk wanneer het grondwater ontijzerd is en het lichtklimaat niet vertroebeld wordt met ijzerdeeltjes.

•

De oogsthoeveelheid (percentage) moet zodanig zijn dat dichtheid op voldoende niveau blijft en de cultuur in de exponentiële groeifase blijft.

•

Een oogsthoeveelheid van 40% geeft een te grote verdunning waardoor de cultuur niet in de exponentiële groeifase blijft, maar terecht komt in de aanloopfase. De periode totdat de cultuur weer oogstbaar is, wordt dan langer.

6. Aanbevelingen In vervolgonderzoek zouden de volgende verbeterpunten moeten worden aangebracht: •

Om de juiste productie te kunnen bepalen zou er voorafgaand aan ieder oogstmoment een monster genomen moeten worden om de dichtheid van de cultuur te bepalen.

•

Oogstvolumes en data waarop geoogst wordt, correct en consequent bijhouden.

•

Identieke startconcentraties van de algenkweek op iedere locatie.

•

Onderzoek doen naar de invloed van hoogte waterkolom op de productie per oppervlakte eenheid. Om de vraag te beantwoorden of bijvoorbeeld een lagere concentratie van algen in een diepere waterkolom dezelfde productie geeft als een ondiepe waterkolom met een hoge concentratie algen.

10

•

Het desinfecteren van retourwater (na oogsten) kan het moment van instorten van een semicontinue algencultuur uitstellen.

•

Hetzelfde onderzoek, met inachtneming van bovenstaande aanbevelingen uitvoeren in een ander seizoen met dezelfde algsoort en indien mogelijk met andere, voor schelpdierkweek geschikte algsoorten.

7. Referenties Barbosa, Maria J., Hans Reith, Willem Branderburg and René Wijffels (2008) Technical and economical analysis of microalgae and seaweeds as feedstock for biofuels. Delta Nuts Studie. Barclay, W. Johansen, J. Chelf, P. Nagle, N. Roessler, P. Lemke, P., (1986) Microalgae culture collection, 1986-1987, Solar Energy Research Inst., Golden, CO (USA) Burkhardt, Steffen & Ulf Riebesell (1997) CO2 availability affects elemental composition (C:N:P) of the marine diatom Skeletonema costatum. Marine Ecology Progress Series, Vol 155, pp 67-76 Calbet, A., Landry, M.R. (2004) Phytoplankton growth, microzooplankton grazing, and carbon cycling in marine systems. Limnology and Oceanography 49,Pages 51- 57. Capriulo, G.M., Sherr, E.B., Sherr, B.F. (1991) Trophic behavior and related community feeding activities of heterotrophic marine protists. In: Reid, P.C., Turley, C.M., Burkill, P.H. (Eds.), Protozoa and Their Role in Marine Processes. Springer, Berlin, Pages 219-265. Goldman, J. C. (1980) Temperature-influenced variation in speciation and chemical composition of marine phytoplankton in outdoor mass cultures. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology , Pages 29-39. Hansen, P.J., Calado, A.J. (1999) Phagotrophic mechanisms and prey selection in free-living dinoflagellates. The Journal of Eukaryotic Microbiology 46, Pages 382-389. Jacobson, D.M., Anderson, D.M. (1986) Thecate heterotrophic dinoflagellates: feeding behavior and mechanisms. Journal of Phycology 22, Pages 249-258. Kim, S. P. (2007) Seasonal variation in phytoplankton growth and micro zooplankton grazing in a temperate coastal mebayment, Korea. Estuarine, Coastal and Shelf Science , Pages 159-169. Lewin J., C. Lewin & E. Philpott (1958) Observations on Phaeodactylum tricornutum. Journal gen. Microbiology 18, pp 418-426. Olson, M.B., Strom, S.L. (2002) Phytoplankton growth, microzooplankton herbivory and community structure in the southeast Bering Sea: insight into the formation and temporal persistence of an Emiliania huxleyi bloom. Deep Sea Research Part II 49, Pages 5969-5990. Pirie, N.W. (1975) Food Protein Sources. International biological programme 4. Sheehan, John, Terri Dunahay, John Benemann, and Paul Roessler (1998) A Look Back at the U.S. Department of Energy's Aquatic Species Program- Biodiesel from Algae. National Renewable Energy Laboratory. Sherr, E.B., Sherr, B.F.(1994) Bacterivory and herbivory: key roles of phagotrophic protists in pelagic food webs. Microbial Ecology 28, Pages 223-235. Sherr, E.B., Sherr, B.F. (2002) Significance of predation by protists in aquatic microbial food webs. Antonie van Leeuwenhoek 81, Pages 293-308.

11

Stelfox-Widdicombe, C.E., Archer, S.D., Burkill, P.H., Stefels, J. (2004) Microzooplankton grazing in Phaeocystis and diatom-dominated waters in the southern North Sea in spring. Journal of Sea Research 51, Pages 37-51. Strom, S.L., Strom, M.W. (1996) Microplankton growth, grazing, and community structure in the northern Gulf of Mexico. Marine Ecology Progress Series 130, Pages 229-240. Strom, S.L., Brainard, M.A., Holmes, J.L., Olson, M.B. (2001) Phytoplankton blooms are strongly impacted by microzooplankton grazing in coastal North Pacific waters. Marine Biology 138, Pages 355-368. WUR (2004) Wieren in Duurzame agroketens. ’s-Hertogenbosch, 18 november 2004

12

Bijlage 1. Protocol for starting an algae culture -

Clean the baskets/tubs/boxes/aquaria (or whatever is used to culture the algae in) Fill them with salt water Add 4% chlorine (1,5 ml per liter water) Let it rest for at least 24 hours After that, add the thiosulfate to neutralize the chlorine (50 mg per liter water) and start the aeration (large bubbles!) for at least an hour Smell the water, and when there are no chlorine fumes left, the water is ready for algae culture Add the medium (F/2 or Walne medium) according prescription Inoculate the water with the algae Start the aeration After one or two weeks the culture is ready to be harvested

Bijlage 2. Samenstelling F/2 Medium Concentratie per 1 liter 0,5 liter 25 gram 20 gram 25 milliliter

0,5 gram 12,5 gram 12,5 gram 150 gram

Samenstelling NH4NO3 18% (NH4)3PO4 Na-EDTA FeCl3 40% 5 metalen a 5 ml, zoals stock F2 Aanzuren met HCl tot pH2 Thiamine B12 Biotine Apart per liter Na2SiO3*5H2O Dosering 0,2 ml per liter zeewater

Bijlage 3. Protocol algen tellen met Bürker Turk telkamer -

Neem zo steriel mogelijk een monster van minimaal 10 ml uit de homogene algencultuur Doe hier, indien het bewegende algen betreft, een druppel lugol of formaldehyde (4%) bij en laat het monster even staan

-

Maak de telkamer en het dekglas schoon met ethanol (70%) Bevochtig de buitendijken met wat speeksel Plaats het dekglas over de dijken en druk dan voorzichtig de klemmen aan totdat er Newtonringen zichtbaar worden

-

Vul de telkamer aan beide zijden door een pasteurpipet met het monster tegen de zijkant van het dekglas te houden, de telkamer vult vanzelf Leg de telkamer onder de microscoop en stel scherp bij 400x vergroting

-

Tellen van de algencellen: -

Tel minimaal 48 grote hokken, waarbij de cellen op de boven en linkerrand ook meegeteld worden (de onder- en rechterrand dus niet). Gebruik hiervoor hokken uit beide telkamers. o o o

-

De telkamers hebben een diepte van 0,1 mm De grote hokken hebben een oppervlakte van 0,04 mm2 De kleine hokken hebben een oppervlakte van 0,0025 mm2

Voor het aantal cellen per ml wordt het gemiddelde aantal cellen in de grote hokken gedeeld door 0,4 .10-5 (0,04mm2. 0,1mm= 0,004 mm3 = 0,000004 ml)

Overzicht telkamer: in het grijze vlak bevinden zich de kleine hokken, in de overige 4 vakken bevinden zich grote hokken.

Bijlage 4. Protocol zwevend stof en POM Totaal zwevend stof (drooggewicht) en POM: • • •

• • •

Weeg een Whatman GF/C filter voor in een aluminium schaaltje op een analytische balans. (W0) Het filter altijd met een pincet behandelen: nooit met je handen! Filtreer een bekend volume algensuspensie (V) over het filter m.b.v. een vacuümpomp. Monster eerst homogeniseren! o Zorg dat je niet teveel tegelijk filtreert, het filter moet niet verstoppen. o Tegelijkertijd moet er wel een duidelijk zichtbare kleur op het filter zitten. Spoel het filter na met een oplossing van Ammonium Formate (0,5M) Plaats het filter vervolgens 24 uur in de droogstoof op 80oC Weeg het schaaltje met filter na afkoeling op de analytische balans (Wz)

Zwevend stof in g/l = Wz – W0 V Waarbij: Wz = gewicht van bakje + filter + algen na drogen in droogstoof in g = gewicht van bakje + leeg filter in g W0 V = volume van de gefiltreerde algensuspensie in L • • •

Vouw het aluminium bakje met het droge filter dicht (Wz) Plaats het gedurende 1 uur in de voorverwarmde asoven op 400oC Weeg na afkoeling het bakje + filter op de analytische balans (Wa)

AFDW =

(Wz − W0 ) − (Wa − W0 ) V

Waarbij: AFDW = asvrijdrooggewicht of POM in g/l = gewicht bakje + filter + algen na verassing in oven (in g) Wa

Extensieve algenteelt

Recommend Documents