Het project Digitalisering Ecologische Monitoring (DEM) ontwikkelt nieuwe manieren om het ecosysteem van de Noordzee beter, duurzamer en efficiënter te monitoren. Met onder andere slimme meetboeien en de inzet van kunstmatige intelligentie (AI) wil het project ecologische veranderingen nauwkeuriger in kaart brengen. Nu het Spaanse bedrijf Adasa Sistemas de aanbesteding heeft gewonnen voor de ontwikkeling van de meetboeien – het grootste deelproject binnen DEM – breekt voor het project een nieuwe fase aan.
Inzicht in veranderingen en gebruik Noordzee
Opdrachtgever van DEM is Jeroen Vis, programmamanager Natuurversterking Noordzee van het Ministerie van Landbouw, Visserij, Voedselzekerheid en Natuur. Hij vertelt dat de Noordzee voor grote veranderingen staat op het gebied van energie, voedsel en visserij. ‘Wat de gevolgen van die veranderingen zijn voor het ecosysteem van de Noordzee en hoe we dat gebruiken, weten we nog niet precies. Wat betekenen de nieuwe windturbines bijvoorbeeld voor het zeeleven, de watertemperaturen en zoutverdeling? Bestaande onderzoeks- en monitoringsprogramma’s geven niet altijd de inzichten die nodig zijn om het functioneren van de Noordzee te begrijpen en beleidsbesluiten te nemen over de inrichting van de Noordzee. Nieuwe technieken kunnen helpen om bestaande inzichten te verdiepen en verbreden. DEM maakt een versnelling van nieuwe methoden en technieken mogelijk.’
Nieuwe kennis opdoen met boeien
Projectmanager Arthur de Waard van Rijkswaterstaat vindt het ‘een heel gaaf project’. ‘Er komt van alles bij kijken voordat er bestendige, werkende meetboeien op zee liggen. Ze moeten bijvoorbeeld kunnen overleven in de winter en als het stormt. Met hun technische expertise helpen de Spanjaarden ons om robuuste meetboeien te ontwikkelen die nieuwe kennis over de Noordzee mogelijk maken. Wanneer de boeien klaar zijn, gaan we eerst twee jaar meten. De data die dat oplevert, worden klaargezet en overgedragen. Daarna kunnen gebruikers zoals wetenschappers daar nieuwe inzichten uit halen.’
Drie nieuwe sensoren
De boeien worden uitgerust met sensoren die metingen uitvoeren. Daarover weet Anouk Blauw van Deltares als betrokken wetenschappelijk expert meer te vertellen. ‘Er zijn drie relatief nieuwe sensoren die metingen kunnen doen. Met de data die deze combinatie aan sensoren tegelijkertijd verzamelt, komen we meer te weten over de stroming, de soortensamenstelling van algen en de primaire productie [de toename van algen en andere microscopische planten]. Die data moet je wel eerst nabewerken en standaardiseren, dat wil zeggen toetsen op kwaliteit en klaarzetten voor internationale dataportalen.’
Beeld: DEM / Offshore Expertise Centrum
ADCP: Acoustic Doppler Current Profiler. cDOM: colored Dissolved Organic Matter. Chl-A: Chlorofyl A. CTD: Conductivity Temperature Depth. DO: Dissolved Oxygen. FCM: Flow Cytometry. Fish tag receiver for the European Tracking Network. HSR: HyperSpectral Radiometer. LDPSA: Laser Diffraction Particle Size Analyzer. Motus Wildlife Tracking System. PAM: Passive Acoustic Monitor hydrophone. PAR: Photosynthetically Active Radiation. STAF: Single Turnover Active Fluorometry. TUR: Turbidity.
Data beschikbaar stellen
Een belangrijke reden voor de nabewerking is dat data vergeleken moeten kunnen worden met meetgegevens van bestaande meetprogramma's. ‘Metingen van verschillende methodes sluiten niet op elkaar aan. Voor het programma Monitoring Waterstaatkundige Toestand des Lands (MWTL) worden al vanaf de jaren ’70 watermonsters genomen op verschillende plekken op de Noordzee. Die metingen zijn wettelijk verplicht om de waterkwaliteit te kunnen vaststellen en veranderingen in de tijd te kunnen volgen. Ze zijn bedoeld voor het evalueren van bestaand beleid, maar dit programma is onvoldoende om nieuwe vragen te beantwoorden rondom de effecten van windparken. Met de boeien kunnen we meerdere metingen per uur doen, terwijl bestaande metingen één of twee keer per maand plaatsvinden. Maar omdat de boeien andere meetmethoden gebruiken, is nabewerking nodig om de nieuwe en oude data vergelijkbaar te maken.’
Van behoefte tot product
De ontwikkeling van nieuwe meetmethoden begint bij de kennisvragen van onderzoekers en beleidsprogramma’s. Daarom voert Arthur De Waard gesprekken met deze ‘behoeftestellers’. Zij vertellen hem welke informatie en data ze vanuit hun projectopdracht nodig hebben. ‘Onderzoekers willen bijvoorbeeld meer kennis opdoen over de ecologie van de Noordzee, maar weten niet wat ze daar technisch voor nodig hebben. Dat komt omdat er sprake is van een relatief nieuw vakgebied. Dan zeg ik: dit kunnen we voor je betekenen, met die sensoren – is dat wat je zoekt? Zo ontstaat een wisselwerking waarin stap voor stap wordt toegewerkt naar een gezamenlijke oplossing.’
Ecologische gevolgen voor zeevogels en -zoogdieren
Een van die behoeftestellers is het Wind op Zee Ecologische Programma (Wozep). Programmamanager Ingeborg van Splunder van Rijkswaterstaat vertelt hoe ecologisch onderzoek samenhangt met de ontwikkeling van windenergie op de Noordzee. ‘Vóór de bouw van een windpark moet op basis van bestaande kennis getoetst worden welke ecologische effecten te verwachten zijn. Het langjarige onderzoeksprogramma Wozep is opgezet om inzicht te krijgen in de gevolgen van wind op zee voor zeevogels en -zoogdieren. Wozep onderzoekt bijvoorbeeld waar de verschillende soorten vogels vliegen. Vermijden ze gebieden met windparken of niet?’
Razendsnel diersoorten herkennen en tellen
Van Splunder legt uit hoe DEM dit onderzoeksprogramma ondersteunt. ‘Kennisinstituten zijn bezig een AI-model te trainen dat razendsnel diersoorten herkent en telt. DEM koopt vluchten in met een vliegtuig met high-definition camera’s waarmee je vanaf grote hoogte scherpe beelden kunt maken. Het model analyseert de beelden en stelt dan vast om hoeveel dieren het gaat en van welke soort ze zijn. Zo leren we meer over de verspreiding van onder meer zeekoeten en andere vogelsoorten, bruinvissen en zeehonden.’
Beeld: DEM / Offshore Expertise Centrum
Van links naar rechts: Mainah Folkers (RWS), Laura Dinkla (RWS/Aqitec), Ivo Wieling (RWS/Aqitec), Kees Borst (RWS), Sarah Rautenbach (Deltares), Anouk Blauw (Deltares), Arthur de Waard (RWS), Nicole Dijkman (RWS), Joris Diehl (RWS), Erik Hendriks (Deltares). Online aanwezig: Jef Huisman (UvA) en Dick van Oevelen (NIOZ).
Waarom DEM ertoe doet
Met technologische innovatie én nauwe samenwerking legt DEM een stevige basis voor de ecologische monitoring van de toekomst. Maar wat vinden Vis, de Waard, Van Splunder en Blauw zélf waardevol aan het project?
‘Wat we hier bouwen is heel zichtbaar’, zegt De Waard. ‘Het geeft ons beter inzicht in de ecologie van de Noordzee en de impact van de mens.’ Voor Van Splunder ligt de waarde van DEM in de verbinding tussen onderzoek en beleid. ‘Betrouwbaar onderzoek helpt de overheid om goede besluiten te nemen over de ontwikkelingen op de Noordzee.’ Vis vindt DEM een succes ‘als het project de basis legt voor een goedkopere, nieuwe manier van monitoring. En als de gebruikers van de data vinden wat zij zoeken.’ Blauw bekijkt het vooral door een wetenschappelijke bril. ‘Het is prachtig dat we eindelijk meetdata krijgen om nieuwe vragen te beantwoorden den daarmee ons begrip van de Noordzee kunnen verbeteren en beleid beter kunnen onderbouwen.’
Hun perspectieven verschillen, maar wijzen in dezelfde richting: beter inzicht in een snel veranderende Noordzee en een sterkere basis voor beleid. DEM verbindt techniek, wetenschap en beleid en zorgt dat data beter op elkaar aansluiten en bruikbaar zijn. Zo zet het project een belangrijke stap vooruit in de manier waarop we ecologische informatie verzamelen en toepassen.
Meer over dit onderwerp
DEM is een project van het programma Informatie Voorziening op Zee (IV op Zee) van Rijkswaterstaat. Het project loopt van 2024 tot en met 2028 en wordt uitgevoerd door de Centrale Informatie Voorziening (CIV) van Rijkswaterstaat (RWS). DEM heeft als doel ecologische monitoring op de Noordzee te innoveren en te digitaliseren. Om de ecologische draagkracht van de Noordzee te bewaken, is inzicht in het veranderende ecosysteem van de Noordzee namelijk essentieel. Meer informatie over DEM vind je hier.