Naar het zwembad

Geen mens in Nederland kan bewijzen dat hij gezondheidsschade heeft opgelopen door blauwalgen. Toch is natuur-zwemwater door de hete zomer in de ban.

Weer is het augustus en weer wordt op tal van plaatsen het zwemmen in natuur-zwemwater afgeraden omdat er blauwalg aanwezig is. Blauwalgen kunnen giftig zijn en zelfs zo giftig dat honden of koeien die blauwalgen naar binnen krijgen dat met de dood bekopen. Ook zijn bepaalde gifstoffen uit blauwalgen sterk tumor-bevorderend.

Maar nog steeds is er niemand in Nederland die kan bewijzen dat hij ooit enige gezondheidsschade van blauwalgen heeft opgelopen. Hoogstens is hier en daar wat lichamelijk ongerief langs epidemiologische weg in verband te brengen met blauwwieren, dat is alles. Er komt bij dat de beruchte knalgroene drijflagen van blauwalgen (alsof er groene olieverf op het water is gemorst) tegenwoordig niet algemener zijn dan 25 jaar geleden. Toen was er geen sprake van enige onrust.

Is hier nu sprake van een toegenomen gevaar of een toegenomen bezorgdheid? ``Waarschijnlijk het laatste'', zegt dr. Bas Ibelings van het Nederlands Instituut voor Ecologie NIOO in Nieuwersluis. ``Want in grote lijn kan je zeggen dat het voorkomen van blauwalgen is gekoppeld aan de eutrofiëring (`vermesting') van het oppervlaktewater en van driekwart van het Nederlandse oppervlaktewater is de kwaliteit vooruitgegaan. Maar blauwalgen zijn erg hardnekkig gebleken, ze kunnen blijven domineren, ook als het water in fysisch-chemisch opzicht al sterk is verbeterd. We noemen dat hysterese.''

grootste risico

De bezorgdheid is voor een deel toe te schrijven aan het rapport `Toxic cyanobacteria in water' dat de WHO in 1999 uitbracht. De WHO formuleert daarin veiligheidsnormen voor de omgang met blauwalgen. In Nederland publiceerde de Gezondheidsraad in november 2001 het rapport `Microbiële risico's van zwemmen in de natuur' (zie www.gr.nl). Het grootste risico van het zwemmen in de natuur komt van cyanobacteriën, concludeert de raad. Cyanobacteriën zijn blauwalgen.

Dat blauwalgen bacteriën zijn werd rond 1950 door de elektronenmicroscoop aangetoond. Cyanobacteriën zijn in staat tot fotosynthese en verwerking van CO2 zoals gewone groene algen, maar ze gebruiken daarbij wat andere pigmenten dan alleen chlorofyl. Ook hebben ze voor hun groei wat minder licht nodig. Veel cyanobacteriën bezitten blaasjes (gas-vacuolen) waarin ze onder bepaalde omstandigheden (warm weer, weinig wind) zoveel gas kunnen afscheiden dat de cellen gaan drijven. Gebeurt dit synchroon en massaal, dan ontstaat een `waterbloei' of `algenbloei'.

Het is al lang bekend dat cyanobacteriën gifstoffen vormen, dat is eenvoudig experimenteel aan te tonen, maar pas rond 1972 is een begin gemaakt met de identificatie van die toxinen (Scientific American, januari 1994). Afgezien van de niet al te gevaarlijke derma-toxinen, stoffen die zich aan de buitenzijde van de bacteriën bevinden en die voornamelijk huidirritatie opwekken, worden twee soorten toxinen onderscheiden: neurotoxinen en hepatotoxinen.

De neurotoxinen van blauwalgen, met namen als anatoxine en ook saxitoxine, verstoren de prikkeloverdacht tussen zenuwen en spieren en kunnen snel ernstige verlammingen teweegbrengen. Chemisch gezien zijn het alkaloïden, zoals cafeïne, kinine en cocaïne. In Nederland spelen ze geen rol.

De hepatotoxinen (zoals microcystine, nodularine en cylindrospermopsine) kunnen de lever zwaar beschadigen. Bovendien zijn ze tumor-bevorderend (maar niet: kankerverwekkend). In de jaren tachtig werd ontdekt dat het ringvormige ketens zijn van vijf of zeven aminozuren. Nederland heeft vooral te vrezen van de groep microcystinen die uit vele tientallen verschillende verbindigen bestaat. Microcystine-LR is de gevaarlijkste.

De giftigheid van een toxine wordt uitgedruk in de LD50-waarde, de dosis waaraan 50 procent van de proefdieren sterft. Bij niet-acuut werkende giffen is de duur van de observatie-periode van invloed op de berekende LD50-waarde. Ook maakt het uit hoe het gif het lichaam binnenkomt: via de maag, de longen of de huid. Ten slotte hangt veel af van de keuze van het proefdier. Watervlooien, pekelkreeftjes en vissen zijn weliswaar enigszins gevoelig voor de cyanotoxinen, maar vreemd genoeg zijn veel hogere diersoorten véél gevoeliger (wat biologen opzadelt met de vraag: wat wil de natuur hiermee?).

De LD50-waarden van microcystinen zijn van de orde van grootte van de zenuwgassen sarin en soman. De WHO berekende hieruit een advieswaarde voor zwemwater van hoogstens 20 microgram toxine per liter en die norm wordt in Nederlands natuurwater geregeld overschreden, toonde bureau AquaSense (Grontmij) aan. Daar staat tegenover dat de WHO een forse veiligheidsmarge in aanmerking nam: de norm werd afgeleid voor een zwemmer die levenslang elke dag 100 ml zwemwater naar binen krijgt.

Cyanobacteriën worden pas gevaarlijk zodra er drijflagen ontstaan: wie uitgerekend van deze extreem geconcentreerde bacteriemassa een slok neemt kan veel toxinen opnemen. Er komt bij dat de blauwalgen in de drijflagen makkelijk beschadigd raken door zonlicht of uitdroging en dan hun toxinen loslaten. Veel toxinen kunnen de huid passeren, al besteedt de literatuur daaraan nog niet veel aandacht.

schade

Opmerkelijk is dat de Gezondheidsraad niet veel voorbeelden kan geven van gevallen waarbij mensen onweerlegbaar schade van blauwalgen ondervonden, meestal wordt op statistische grond een verband aangenomen. Directe bewijzen voor de schadelijkheid van de cyanobacteriën komen van nogal exotische incidenten (zoals dat van nierdialysepatiënten die werden blootgesteld aan water met cyanotoxinen). Het beruchtste incident waarbij cyanobacteriën waren betrokken was dat (in 1979) van 149 Australische kinderen die water dronken uit een reservoir op Palm Island waarin met kopersulfaat een blauwalgbloei was bestreden. Daarbij waren de algen gelyseerd (uiteengevallen) zodat de toxinen vrijkwamen. De kinderen moesten worden opgenomen in een ziekenhuis.

Toch zijn de resultaten van proefdieronderzoek zo alarmerend dat er grote behoefte is aan een vroege detectie van cyanobacteriën die toxinen vormen. Het probleem is dat de directe fysisch-chemische detectie van de toxinen nogal lastig en tijdrovend is. Daarom namen sommigen hun toevlucht tot `bioassays': gestandaardiseerde proeven waarbij planten of dieren (watervlooien, pekelkreeftjes) als indicator dienst doen. Op het NIOO in Nieuwersluis ontwikkelt microbieel ecoloog dr. Ingmar Janse een DNA-techniek voor het opsporen van toxische blauwalgstammen. Van allerhande geïsoleerde blauwalgstammen onderzoekt hij (fysisch-chemisch) òf ze toxinen vormen en tegelijk bepaalt hij een DNA-profiel. Later kan dan aan de hand van een aangetroffen DNA-profiel worden voorspeld of er kans is op toxine-vorming.