Zijn zeewiervelden de nieuwe klimaathelden?

Nieuw onderzoek laat zien dat zeewier CO₂ opslaat in slijm, en mogelijk voor honderden jaren vastlegt in moleculen. Een Britse start-up wil nu een zeewierveld dubbel zo groot als België aanleggen in de oceaan.

Wie denkt aan planten die grote hoeveelheden CO₂ absorberen, ziet waarschijnlijk grote bossen voor zich. Vol bomen waarmee vervuilende bedrijven hun uitstoot proberen te compenseren, of waarmee mensen vliegvakanties klimaatneutraal willen maken.

De Duitse promovendus Hagen Buck-Wiese (30) van het Max Planck Instituut ziet bij klimaatreddende planten iets anders voor zich: de grote, open oceaan met daarin gigantische velden bruinwier. Velden van 60.000 vierkante kilometer, twee keer zo groot als België. Die in de toekomst zelfs een aanzienlijk percentage van alle menselijke broeikasgasuitstoot zouden kunnen absorberen. “Als we vaart maken,” denkt Buck-Wiese, “kunnen we in 2040 met zeewier meer CO₂ uit de lucht halen dan met bossen.”

Op dit moment wordt breder geëxperimenteerd met de klimaatpotentie van zeewier, ook in de Noordzee, maar dit soort grootschalige velden bestaat nog lang niet. Buck-Wiese is betrokken bij de Britse start-up Seafields, die zo’n megaveld in de Atlantische Oceaan wil aanleggen, maar die plannen zijn vooralsnog toekomstmuziek. Veel is nog onduidelijk over de mogelijkheden van zeewier voor het klimaat; mensen en bedrijven kunnen ook nog geen ‘carbon credits’ voor zeewier kopen, zoals die voor bomen te koop zijn.

Een van de redenen waarom Buck-Wiese zo zeker is van zeewier, is een ontdekking die hij deed tijdens zijn promotieonderzoek, vorige week gepubliceerd in het toonaangevende vakblad Pnas.

Onderzoek naar het afgescheiden slijm

Dat zeewieren net als bomen via fotosynthese CO₂ opnemen en die koolstof in hun biomassa opslaan, is bekend. Buck-Wiese richtte zich echter niet op de zeewier zelf, maar onderzocht het slijm dat ze afscheiden in water. Met een vernieuwende laboratoriumtechniek lukte het hem om vast te stellen dat een bepaald soort bruinwieren in dit slijm veel meer CO₂ opslaat dan bekend was, zelfs net zoveel als in zijn eigen biomassa.

Volgens Buck-Wiese verdubbelt dit de klimaatpotentie van zeewier – een beetje alsof je ontdekt dat bomen onder de grond een reservoir hebben waarin ze evenveel CO₂ opslaan als in de boom zelf. Buck-Wiese stelt vast dat het moeilijk afbreekbare wierslijm de CO₂ mogelijk honderden jaren vasthoudt, waarmee het voor lange tijd uit de atmosfeer is. En dat remt het broeikaseffect.

Deze ontdekking is ‘heel interessant’, zegt Han Dolman, directeur van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (Nioz). En verrassend, omdat de logische verwachting zou zijn dat zulk ‘afvalslijm’ weinig voor het zeewier kostbare stoffen als koolstof bevat, net zoals de urine van een mens vooral afvalstoffen en weinig nutriënten bevat.

Een ronkend persbericht van het Max Planck Instituut stelt dat de bruinwieren mede met dit slijm mogelijk evenveel CO₂ vastleggen als de volledige Duitse uitstoot. Dolman reageert voorzichtig. “Het onderzoek is maar met één wiersoort gedaan, in een gecontroleerde omgeving.” Of deze processen in open water vergelijkbaar zijn – laat staan of ze zijn op te schalen naar enorme velden – valt “nog echt niet te zeggen”.

De praktijk blijkt vaak weerbarstig

In theorie is het een prachtig idee, zegt Dolman: velden van duizenden vierkante kilometers met drijvend bruinwier op de open zee, die helpen de CO₂-concentratie in de lucht te verlagen. “Zulke ideeën zijn niet geheel nieuw, en de praktijk bleek tot nu toe weerbarstig.” Dolman beschrijft dat de afgelopen twintig jaar veel experimenten zijn gedaan met het toevoegen van ijzer aan bepaalde watergebieden om de zeewierbloei te versnellen, deels om klimaatredenen.

“Het grootste probleem is dat veel zeewier relatief snel doodgaat.” Bomen worden honderden jaren oud, wieren vaak maar een paar jaar. “De CO₂ uit de biomassa gaat dan gewoon weer de lucht in, waardoor de nettowinst vrij klein is.”

De zeewierteelt kent meer problemen. Grootschalige teelt van zeewier is iets nieuws in Noordwest-Europa, waardoor men die nauwelijks doorgrondt en er relatief veel fout gaat. Een plan voor een zeewierveld kan mooi klinken, maar wat als de plant sterft, uit zichzelf of na een storm, of gaat rotten en op stranden aanspoelt? “En de oceaan is een lastig gebied om in te werken, omdat het qua regels en wetten vaak tussen economische zones in valt.” Nioz-collega en zeewierspecialist Klaas Timmermans beschrijft ook hoe moeilijk het is om een groot zeewierveld van voldoende voedingsstoffen te voorzien, zeker als het veld dubbel zo groot is als België.

Maar Buck-Wiese en de mensen achter Seafields zien deze problemen vooral als uitdagingen die best te overwinnen zijn. “De snelle sterfte van de bruinwier is inderdaad lastig”, zegt de Duitse promovendus. Maar net als bij experimenten met koraal, wordt ook in de zeewierkweek volgens hem vooruitgang geboekt met het verlengen van de levensduur. “Ik denk dat dit is op te lossen.”

Daarnaast wil Seafields het gedroomde zeewierveld voeden met voedingsstoffen die het uit de diepzee haalt. De bovenste waterlaag in oceanen is qua voedingsstoffen vaak een soort woestijn, waar vissen en andere organismen alles van nut opvreten. Dieper in de oceaan zijn meer voedingsstoffen beschikbaar. Timmermans vindt dit interessant, maar is ook huiverig voor dit soort ‘bio-engineering’ en de mogelijke schade aan natuurlijke ecosystemen.

Experimenten met zeewierteelt op de Noordzee

Op de Noordzee wordt nu ook al geëxperimenteerd met zeewierteelt. Eef Brouwers van North Sea Farmers, een koepelorganisatie voor de jonge zeewiersector met een proeftuin in zee, legt uit dat zeewier vooral veelbelovend is als groene grondstof vanwege hun eiwitten en bijzondere suikers. Zo worden er al vleesvervangers gemaakt met zeewier, kan de plant voor gezonde veevoeding worden gebruikt, en kun je met zeewier op een voor het klimaat relatief gunstige wijze nieuwe soorten kunstmest maken. “Je kan zelfs plasticvervangers maken van zeewier”, zegt Brouwers. Veel van die projecten zitten nog in de beginfase, en vaak is onduidelijk of ze ooit rendabel worden. “De zeewierteelt is echt een nieuwe tak van sport.”

Brouwers is enthousiast over de vondst van Buck-Wiese en de implicaties daarvan. Boomplantages verdienen nu geld met de verkoop van koolstofcredits aan bedrijven om hun uitstoot te compenseren. Zulke credits worden komende jaren duurder en waardevoller, onder meer door strengere klimaatwetgeving in Europa. Buck-Wiese is van plan een methodiek te ontwikkelen om ook de zeewiersector op de koolstofmarkt te krijgen.

Dat kan volgens hem een gamechanger worden voor bijvoorbeeld de zeewierteelt voor vleesvervangers of diervoeding. Zodra mensen of dieren wierproducten opeten komt de opgenomen CO₂ weer vrij. Volgens oudere kennis wordt zo dus geen klimaatwinst geboekt. Als verder onderzoek bevestigt dat zeewier inderdaad continu CO₂ vastlegt en afvoert in slijmmoleculen, die het honderden jaren vasthouden, levert een zeewierburger wel degelijk klimaatwinst op, ook nadat die opgegeten is. Wanneer een bedrijf niet alleen zeewier voor burgers of veevoer kan verkopen, maar ook kan verdienen op de koolstofmarkt, maakt dat de sector in potentie veel rendabeler. Ook het gigantische zeewierveld van Seafields zou door de credits binnen handbereik komen.

De resultaten betreffen slechts een zeewiersoort

Zover is het nog niet. Omdat het Duitse onderzoek slechts met één type is gedaan, is nu alleen bekend dat één specifieke soort uit de Baltische Zee in een gecontroleerde omgeving CO₂ in slijm vastlegt. Er is onderzoek nodig naar andere wiertypen, zoals het drijvende sargassum, waarmee Seafields zijn veld wil bouwen. Het kan best dat dit minder slijm afgeeft of daar minder koolstof in vastlegt.

Ook is zeewierexpert Timmermans nog huiverig over dat ‘vastleggen’ en de claim dat de CO₂ ‘honderden jaren’ in het slijm wordt opgeslagen. Dat lijkt in een laboratoriumomgeving misschien zo, en het klopt dat zeewieren slijmmoleculen produceren die moeilijk afbreekbaar zijn. “Maar als er één wetmatigheid in de natuur is,” zegt hij, “is het dat als moleculen een waardevolle stof bevatten, andere organismen in de oceaan zullen proberen om die moleculen af te breken.” Als die CO₂ vervolgens toch vrijkomt in de oceaan, is er alsnog geen klimaatwinst geboekt. Ook hier is volgens Timmermans meer onderzoek nodig.

Buck-Wiese zelf wil zich volledig toeleggen op de klimaatpotentie van zeewier en hij zou het ‘interessant’ vinden om zelf ooit te kunnen verdienen aan zeewiercredits. Hij wijst op eerder onderzoek dat stelt dat zeewier op een dag zelfs een kwart van de menselijke uitstoot kan vastleggen.

Nioz-baas Dolman vindt die claim niet geloofwaardig. “Dream on”, zegt hij. Over bomen zijn ook onderzoeken die tonen dat genoeg aangelegde bossen alle menselijke uitstoot kunnen absorberen. In de praktijk blijkt het al moeilijk genoeg om in aangelegde bossen enkele procenten van de uitstoot vast te leggen en die daar ook te houden, want één bosbrand en alle CO₂ is terug de lucht in. Zeker bij zeewieren, die nog weinig bewezen klimaatwinst opleveren, is voorbehoud nodig, zegt Dolman.

Zeewierexpert Timmermans is blij met het onderzoek naar de klimaatpotentie van zeewier, “alle beetjes helpen”, maar waarschuwt tegen al te veel vertrouwen in compensatieplannen. “Er is maar één bewezen en veilige weg om het klimaatprobleem af te remmen en dat is het terugdringen van onze uitstoot.”