Welke schimmels en planten er groeien, welke dieren er lopen en vliegen, ja zelfs welke vissen er zwemmen: dat alles verraadt een fijnstoffilter dat normaal gesproken de luchtkwaliteit meet. Onderzoekers van TNO deden er een proefonderzoek mee in de kas van de Botanische Tuinen in Utrecht. De methode werkt goed, meldde TNO deze woensdag, op de Internationale Dag van de Biodiversiteit. Deze methode meet zogeheten e-dna, of environmental dna: los dna in het milieu. Dat biedt kansen voor kosteneffectief onderzoek, bijvoorbeeld voor natuurbescherming, aldus de onderzoekers.
Het concept van e-dna is op zichzelf niet nieuw. Onderzoekers, ook in Nederland, experimenteren al met e-dna in watermonsters. Kleine stukjes dna die in het water zweven, bijvoorbeeld afkomstig uit huidcellen of uitwerpselen van dieren, verraden hun aanwezigheid zonder dat het hele organisme zich vertoont. Zo ontdekten onderzoekers van Ravon (Reptielen Amfibieën Vissen Onderzoek Nederland) bijvoorbeeld dat e-dna van de grote modderkruiper, een zeldzame vissoort, nauwkeurig laat zien of de soort al dan niet in een bepaald water voorkomt. Die methode is betrouwbaarder en kosteneffectiever dan traditionele monitoring, concludeerden die onderzoekers.
E-dna zit niet alleen in water en bodem, maar ook in de lucht. In Nederland werd dat nog niet eerder gemeten. Ziekenhuizen in Leiden en Helmond gebruiken al wel luchtfilters voor het monitoren van stuifmeel. Die informatie gebruiken ze voor het opstellen van een Hooikoortsradar. Maar dat het dna van allerlei planten, schimmels en dieren ook los door de lucht zweeft, is een minder bekend gegeven.
„Ik las vorig jaar toevallig een Canadese publicatie over het gebruik van standaard luchtfilters voor onderzoek naar e-dna”, vertelt TNO-onderzoeker Henrik Cornelisson van de Ven. „Bij TNO hebben wij veel ervaring met het meten van luchtkwaliteit. En zelf ben ik analyticus: ik wil alles weten van meetmethoden. Dus ik dacht: ik wil kijken hoe goed dit werkt en wat je er precies mee zou kunnen doen.”
Cornelisson van de Ven wilde eerst een begrensd ecosysteem bestuderen, waarvan al grotendeels bekend is wat erin leeft. „Ik dacht meteen aan de tropische kas bij de Botanische Tuinen van de Universiteit Utrecht”, vertelt hij. „Daar groeien allerlei planten en lopen allerlei diertjes rond. Een mooie proeflocatie om te meten wat die luchtfilters allemaal oppikken.”
Van de medewerkers van de Botanische Tuinen had hij een lijst gekregen met alle plantensoorten van de kas, plus de diersoorten die erin zijn waargenomen. „Op die lijst stond natuurlijk niet alles wat er werkelijk in leeft”, zegt de TNO-onderzoeker. „Wij hebben een paar extra planten gevonden, plus allerlei schimmels en ongewervelde diertjes die niet op de lijst stonden.”
De luchtfilters pikten zo’n honderd soorten planten op, honderd schimmels, 40 ongewervelden en 15 gewervelde dieren, waaronder vogels die in en rond de kas leven. „En een koe”, zegt Cornelisson van de Ven. „Plus twee vissen die in de vijver van de kas leven. Blijkbaar vindt al dat dna zijn weg naar de lucht, waarschijnlijk via piepkleine zwevende druppeltjes. Die aerosolvorming willen we nog verder bestuderen. Wat bepaalt nu welk dna wel en niet in de lucht terechtkomt? Gebeurt dat alleen bij bepaalde omstandigheden?”
Japanse duizendknoop
En zo zijn er meer vragen. Hoe lang moet een plant of dier precies aanwezig zijn om een dna-spoor achter te laten, bijvoorbeeld. „Eén plant, een Japanse duizendknoop, legden we één dag in de kas neer”, vertelt Cornelisson van de Ven. „Die zagen we niet terug in de filters. Daarnaast willen we de levensduur van dna in de lucht preciezer onderzoeken. Hoe ver het zich verspreidt en ook of je kunt zeggen: hier leven zóveel exemplaren van deze soort.”
Al deze vragen wil TNO gaan beantwoorden in een consortium met andere instellingen en bedrijven. „Ik denk dat deze standaard opstelling al wel geschikt is voor bepaalde toepassingen. Maar de nadere uitwerking vergt nog wel tijd. Vooral als je deze methode wilt gebruiken om biodiversiteit te linken aan stikstof en andere vervuiling. En als je wilt meten of maatregelen effect hebben.”
Lees ook
‘E-dna vertelt welke organismen er in een bepaald gebied geleefd hebben, ook als ze daar allang weer weg zijn’