Analyse van stabiele isotopen suggereert voedingsstofverbinding tussen zalm en kelp binnen een commercieel schaal geïntegreerd multi-trofisch aquacultuursysteem aan de open kust

Waarom viskwekerijen en zeewiervelden samen ertoe doen

Langs veel kusten liggen drijvende netten met gekweekte zalm naast rijen wiegende kelp. Deze combinatie is meer dan een schilderachtig decor; ze suggereert een manier om zeevruchten te produceren en tegelijk de druk op het milieu te verminderen. In deze studie uit Bantry Bay, Ierland, stelden onderzoekers een eenvoudige maar belangrijke vraag: bereiken de voedingsstoffen die door een commerciële zalmkwekerij vrijkomen daadwerkelijk het nabijgelegen suikerkelp, en helpt dat het zeewier beter te groeien?

Vissen en zeewier naast elkaar kweken

Het werk richt zich op een concept dat multi-soorten aquacultuur wordt genoemd, waarbij hoogwaardevoller vis naast organismen op een lagere trofische niveau zoals zeewier wordt geteeld. Het idee is dat afval van de vis, rijk aan stikstof, het zeewier kan voeden in plaats van simpelweg in de oceaan te verspreiden. Suikerkelp is een aantrekkelijke partner omdat het snel groeit, gedijt in ruig water en veel stikstof nodig heeft. Tot nu toe kwam het bewijs dat visafval kelp stimuleert echter vooral uit kleinschalige proeven of computermodellen, waardoor onduidelijk bleef hoe goed deze samenwerking werkt op een echte commerciële locatie aan een open, door golven blootgestelde kust.

Een natuurlijke voor- en na-experiment

De studieplek bood een zeldzame ingebouwde vergelijking. Vier jaar lang functioneerde alleen de kelpkwekerij. Toen, halverwege 2023, startte een naastgelegen zalmkwekerij de productie weer op, terwijl het kelp op touwen op dezelfde manier werd uitgezet begin 2023 en opnieuw in 2024. Dit creëerde een voor-en-na beeld onder vrijwel identieke lokale omstandigheden. In beide jaren verzamelden wetenschappers kelp, zeewater en monsters die mogelijke stikstofbronnen vertegenwoordigen: geproduceerd visvoer, zalmfaeces, deeltjes die door het water zinken, en wilde zeewieren die op nabijgelegen kusten groeien. Ze volgden ook licht, temperatuur en stromingen om uit te sluiten dat eventuele veranderingen simpelweg aan een ander seizoen of weerspatroon te wijten waren.

Het volgen van onzichtbare vingerafdrukken van stikstof

Om te achterhalen waar het kelp zijn stikstof vandaan haalde, gebruikte het team analyse van stabiele isotopen, een techniek die kleine natuurlijke variaties in het gewicht van stikstofatomen leest. Verschillende stikstofbronnen dragen licht verschillende isotopen-"vingerafdrukken". Door de vingerafdrukken in kelpweefsel te vergelijken met die in voer, faeces en wilde algen, en deze gegevens door een Bayesiaans mengmodel te halen, schatten de onderzoekers in welke bronnen het kelp waarschijnlijk voedden. Ze zagen dat het stikstofsignaal in kelp in de loop van de tijd veranderde en tussen jaren verschilde. In 2023, toen geen zalm aanwezig was, kwam het kelp overeen met het bereik dat verwacht wordt van achtergrond mariene bronnen zoals wilde algen en algemene deeltjes in het water. In 2024, toen nabijgelegen zalmen werden gevoerd, toonde het kelp lagere waarden die typisch zijn voor stikstof die via visvoer en afval is gecycled en vervolgens in het water is omgevormd.

Zeewiergroei en weefselveranderingen

De chemische resultaten werden bevestigd door de prestaties van het kelp zelf. In beide jaren groeide het zeewier, maar in 2024 werden de bladen sneller langer, breder en zwaarder. Het kelp bevatte ook over het algemeen meer stikstof, en de verhouding koolstof tot stikstof gaf aan dat het niet tekort aan deze sleutelvoedingsstof had. Nitraatniveaus in het oppervlaktewater van de baai waren hoger aan het begin van het groeiseizoen 2024, toen de zalmen actief werden gevoerd, en daalden daarna naarmate het kelp snel groeide en de vissen werden geoogst en niet langer werden gevoerd. Hoewel natuurlijke variabiliteit in het water het moeilijk maakte om precieze trends alleen uit watermonsters af te leiden, wezen de combinatie van snellere groei, voedzamer kelpweefsel en isotopenvingerafdrukken allemaal in dezelfde richting.

Wat dit betekent voor schonere kustlandbouw

Gezamenlijk suggereren de bevindingen dat voedingsstoffen van de zalmkwekerij inderdaad werden opgenomen door het aangrenzende suikerkelp op commerciële schaal in een open kustomgeving. De studie laat zien dat hulpmiddelen op basis van stabiele isotopen, gecombineerd met eenvoudige groeimetingen en wateranalyses, kunnen onthullen hoe afval van gevoerde vissen kan worden omgezet in een hulpbron voor zeewier. Ze benadrukt ook resterende lacunes, zoals de noodzaak om beter te begrijpen hoe stikstof verandert wanneer het van voer via vis en microben naar uiteindelijk kelp beweegt. Terwijl kustgemeenschappen zoeken naar manieren om de aquacultuur uit te breiden zonder lokale wateren te overbelasten, biedt dit soort vis-en-kelp-koppeling een pad waarbij de reststromen van het ene gewas het andere kunnen voeden.

Bronvermelding: Krupandan, A., Falconer, L., Maguire, J. et al. Stable isotope analysis suggests nutrient connectivity between salmon and kelp within a commercial scale open coast integrated multi-trophic aquaculture system. Sci Rep 16, 15135 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-45539-5

Trefwoorden: aquacultuur, zalmkweek, kelp, nutriëntencycli, stabiele isotopen