"#$%$&'%(&)*+,+-'.$,/)0$/1%1221)3##-)4++#$,+-5#+& 6#7.')*+18+-'.$,/)0$/1%121+)9#-):+.)6+/+.-;8

6#7.')*+18+-'.$,/)0$/1%121+)9#-):+.)6+/+.-;8
"#$%$&'%(&)*+,+-'.$,/)0$/1%1221)3##-)4++#$,+-5#+&
How to
H
t stop
t
the
th increase
i
iin invasive
i
i
organisms: a challenge for research
the EU-Ballast Water Opportunity project
Marcel Veldhuis
On behalf of the Ballast Water team
*0<4)%/)=.-1)#9)18+)*+18+-'.$,/)<->.$%/.1%#$)9#-):;%+$1%9%;)6+/+.-;8)?*@<A
!
B.-%$+)C%#,%3+-/%17).$,)%$3./%3+)#->.$%/D/
ƒ E+$/2/)#9)B.-%$+)F%9+
ƒ G'#C.')$+1H#-&)1#).//+//).$,)+I='.%$),%3+-/%17)#9)#;+.$%;)'%9+
ƒ JKLB.-%$+):1-.1+>7)9-.D+H#-&)M%-+;1%3+)?NONOA
JKP/)Q18)J$3%-#$D+$1)R;1%#$)S-#>-.DD+ ?QJRSA
ƒ T%#,%3+-/%17).$,)C%#%$3./%#$/
ƒ JKL0$1+--+> *:
ƒ T.''./1)@.1+-)<==#-12$%17)=-#(+;1
ƒ U.-D#$%5.1%#$V);#$1-#').$,)-+/+.-;8
!
S.-1$+-/
ƒ Bundesamt für Seeshifffart und Hydr. German administration
ƒ Marine Coastguard Agency (MCA)
ƒ Dutch Min. Verkeer & Waterstaat (NL),
( )
ƒ Lloyds Register (London, Rotterdam),
ƒ TNO-Imares, AquaSense (toxicology studies),
ƒ VITENS (human pathogens)
ƒ CaTO Marine Ecosystems Research and Management Studie
ƒ KiTe ARC, GoConsult
䣀䢾䢪䢪䢪䢪㼻䣀
ƒ US-Coastguard
ƒ NL-Royal marines
ƒ GSI
ƒ IMO/GESAMP
W
The Problem
䣏䣣䣴䣫䣰䣧䢢䣤䣫䣱䣦䣫䣸䣧䣴䣵䣫䣶䣻䢮䢢䣫䣰䣸䣣䣵䣫䣸䣧䢢䣱䣴䣩䣣䣰䣫䣵䣯䣵
䣣䣰䣦䢢䣤䣣䣮䣮䣣䣵䣶䢢䣹䣣䣶䣧䣴䢢䣱䣨䢢䣵䣪䣫䣲䣵䢢䣁䣁䣁
T.''./1)H.1+-)=+-)/+)%/)<"
X8+)%//2+)%/)0$3./%3+)B.-%$+):=+;%+/)Y)
=
R'%+$)0$3./%3+):=+;%+/)Y)$#$L%$,%>+$#2/)#->.$%/D/)
ƒ !)#9)Z)D.(#-)18-+.1/)1#)@#-',[/)#;+.$/\
ƒ <18+-)W)D.(#-)18-+.1/).-+]
ƒ '.$,L/#2-;+,)D.-%$+)=#''21%#$V
=
V
ƒ #3+-+I='#%1.1%#$)#9)'%3%$>)D.-%$+)-+/#2-;+/V
ƒ =87/%;.').'1+-.1%#$^,+/1-2;1%#$)#9)8.C%1.1_
N
0D=.;1/)#3+-)1%D+])
#%')=#''21%#$)3/ D.-%$+)C%#L%$3./%#$/
` <%')=#''21%#$)%/)3%/%C'+V)8./).)
/1-#$>)D+,%.)%D=.;1).$,)2/2.''7)
1-%>>+-/)%DD+,%.1+)=#'%1%;.')
.;1%#$_)0$)1%D+V)18+)+$3%-#$D+$1)
+3+$12.''7)-+;#3+-/_
` T%#L%$3./%#$/)D.7)>#)2$$#1%;+,)
9#-)/#D+)1%D+V)%$;-+./+)%$)
/+3+-%17)#3+-)18+)1%D+).$,)%$)
D#/1);./+/)18+)=-#;+//)%/)
%--+3+-/%C'+_
a
150
100
50
0
17
00
17
25
17
50
17
75
18
00
18
25
18
50
18
75
19
00
19
25
19
50
19
75
20
00
Timeline of
Invasions in
Europe
Number
200
Decade
ƒ !VOWN)$#$L%$,%>+$#2/)/=+;%+/)
ƒ X8+)-+>%#$)H%18)18+)8%>8+/1)
$2DC+-)#9)9%-/1)-+;#-,/
#9)%$3.,+-/)%/)18+)
B+,%1+--.$+.$):+.
!"#$%&'("))*+%,&-*)./01$/0-
Region
Mediterranean Sea
North Sea
Atlantic coast
Baltic Sea
Black Sea
Azores
Irish waters & NW UK
Arctic waters
Total
Total
%
number
662
230
177
170
83
25
51
18
1416
46,8
16,2
12,5
12,0
5,9
1,8
3,6
1,3
100,0
W
Shipping]
ƒ D#3+/)b)cOd)e)#9)@#-',[/);#DD#,%1%+/V
ƒ 1-.$/9+-/)
1-.$/9+-/)f!O)C%''%#$)1#$$+/)#9)C.''./1)^)
!O)C%''%#$)1#$$+/)#9)C.''./1)^)
7+.-V
ƒ ;.--%+/)b)gVOOO)/=+;%+/)#9)D%;-#C+/V)
='.$1/).$,).$%D.'/).1).$7)#$+)1%D+V).$,
ƒ %/)>+11%$>)C%>>+-V)9./1+-).$,)D#-+)
9-+h2+$1i
g
!,/11/02$"#-&+
䢺 c
Z
!"#$%&'
3&))&4*00&-*).5667
0D=.;1/
ƒ J;#'#>%;.'
ƒ $+H)%$3./%#$)+3+-7)j)H++&/
ƒ J;#$#D%;.'
ƒ '#//+/)%$)!OO/)#9)C%''%#$/)+2-#^7+.-)>'#C.''7
ƒ X+$1.1%3+);.';2'.1%#$ -+/2'1/ %$),#;2D+$1+, ;#/1/ #9 .'%+$ /=+;%+/
%$)J2-#=+)?0JJSLS-#(+;1A])
!!_Z)C%''%#$ k^7+.- ?!_c);#$1-#'V)j_Q),.D.>+A
ƒ U2D.$)8+.'18
ƒ S.-.'71%;)/8+'')9%/8)=#%/#$%$>
ƒ E8#'+-.)#21C-+.&/
a
Organisms
H#-',LH%,+),%3+-/%17V)/%5+)
.$,)'%9+)/1.>+/
4##='.$&1#$
S871#='.$&1#$
T.;1+-%.)l)m%-2/+/
J2-#=+.$)4+C-.)B2//+')L G-+.1)F.&+/
Dreissena polymorpha
䣕䣱䣷䣴䣥䣧䢼䢢䣕䣧䣴䣩䣧䣬䢢䣑䣮䣧䣰䣫䣰
`0$9+/1)bZOd)K:)H.1+-H.7/_
`n#2'/)H.1+-)%$1.&+)=%=+/)#9))))
%$,2/1-7
%$,2/1-7_
`E#/1/)b)K:o!)T)1#),.1+)
Q
Eriocheir sinensis
chinese mitten crab
ƒ Spreads in UK at rate of 450 km/y
ƒ First records Ireland 2006
ƒ >500 individuals caught (Spain)
ƒ E. sinensis was found in St. Lawrence estuary, Canada and
also in the Chesapeake Bay, USA.
!"#$%&'("))*+%,&-*)./01$/0-
E#DCL(+''7)L T'.;&):+.
䣅䣫䣴䣥䣷䣮䣣䣶䣫䣱䣰䢢䣱䣨䢢䣶䣪䣧䢢䣥䣱䣯䣤䣬䣧䣮䣮䣻䢢䣫䣰䢢䣶䣪䣧䢢䣤䣮䣣䣥䣭䢢䣵䣧䣣
䢳䢻䢺䢺
䯚䣅䣱䣮䣮䣣䣲䣵䣧䢢䣱䣨䢢䣄䣮䣣䣥䣭䢢
䣕䣧䣣䢢䣨䣫䣵䣪䣧䣴䣫䣧䣵
䢴䢲䢲䢳
!Z
!W_Oa_NOOj
g
E8#'+-.V)E. coli .$,)+$1+-#;#;;%
!a
!"#$%&'("(
X#I%;),%$#9'.>+''.1+/)p R2/1-.'%.
-+,)1%,+/
)*+,-#./"01
R:S]).D$+/%;)/8+''9%/8)
=#%/#$%$>
M:S]),%.--8+%;)/8+''9%/8)
=#%/#$%$>
*:S])$+2-#1#I%; /8+''9%/8)
=#%/#$%$>
c
n#-+$/%;)>+$+1%;)+3%,+$;+)9#-)%$1-#,2;1%#$/
!"#$%&'()*&+)", +-%./-,+0"*/'123!',4567'8'9':')%%&%&*
䣅
䣅
䣅䣅
䣅
䣅 䣖
:+1# 0$'.$,):+.
䣅
䣖T 䣖 䣖
䣖
䣅
!jQOe)NO
G'#T.''./1
!g
!g
!jgN!jgW)U.''+>-.+99
j
@87)2->+$1).;1%#$)H./)$++,+,q
ƒ J;#'#>%;.'),%/./1+-/
ƒ :#D+);#2$1-%+/)C-#2>81)18+%-);#$;+-$/)1#)18+)K*^0B<
ƒ :;%+$1%9%;)=-##9)#9)T@)./).)D.%$)3+;1#-)9#-)%$3./%#$/)p
>-#H%$>)%$1+-$.1%#$.');#$;+-$
ƒ :8%==%$>)1-.$/LC#2$,.-7);8.-.;1+-).$,)%$1+-$.1%#$.')
$.12-+)
ƒ *++,)9#-).);#$/%/1+$1).$,)/1.$,.-,%5+,).==-#.;8
ƒ :8%==%$>)%$,2/1-7)C+;.D+)18+),-%3%$>)9#-;+)
:8% % )% , 1 )C
)18 ), % % )9
)
!j
G'#C.')-+/=#$/+)1#)T@)%//2+
0$1+-$.1%#$.')B.-%1%D+)
<->.$%5.1%#$
`0B<LBJSE))!jj!
`0B<
BJSE))!jj!
`K*EJM)!jjN
`0B<L6+/_)R_ggZ?!cA)%$)!jjW
`0B<L6+/_)R_cQc?NOA)%$)!jjg
Safer Shipping
….. Cleaner Oceans…
`G'#T.''./1 S-#>-.DD+
`@::M)NOON
`0B<LT@B)E#$3+$1%#$)NOOZ
NO
!O
T.''./1)@.1+-)JI;8.$>+)
ƒT@J)/8#2',)#$'7)C+)2$,+-1.&+$)H8+$)
;#$,%1%#$/).-+)D+1).$,)/.9+17)#9)18+)
/8%=)%/)>2.-.$1++,)
N!
T.''./1)@.1+-)B.$.>+D+$1)?X-+.1D+$1A
6+>2'.1%#$)MLN] T.''./1)@.1+-)S+-9#-D.$;+):1.$,.-,
T.''./1)H.1+-).1),%/;8.->+ /8#2',);#$1.%$]
` F+//)18.$)!O)3%.C'+ #->_^DW_)•)aONjD\).$,
` F+//)18.$)!O)3%.C'+ #->^D')”)aONjD).$,)•)!ONjD\).$,
` 0$,%;.1#-)D%;-#C+/)”)9#''#H%$>);#$;+$1-.1%#$/]
L Vibrio cholerae r)!);92^!OOD'
L Escherichia coli r)NaO);92^!OOD'
L 0$1+/1%$.')Enterococci r!OO);92^!OOD'
R'D#/1),-%$&%$>)H.1+-)iiiii
!!
C.''./1)H.1+-)1-+.1D+$1)))))))),-%$&%$>)H.1+-)#-)
H./1+)H.1+-)1-+.1D+$1
ƒ 9%'1-.1%#$V
ƒ 87,-#;7;'#$+/V
ii)B.-&+1)c)C%''%#$)+2-#)ii
ƒ 8+.1)1-+.1D+$1V
ZOd)#9)%$,2/1-7)%$)*:)-+>%#$
ƒ Km)1-+.1D+$1V
ƒ #5#$+)1-+.1D+$1V
ƒ ;8+D%;.')1-+.1D+$1)?;8'#-%$+V9#-D.'%$+VSJ6REFJR* <;+.$AV)
ƒ +'+;1-#L%#$%5.1%#$V)iiiiii
V
ƒ >./L/2=+-/.12-.1%#$V
ƒ ;#DC%$.1%#$/)#9).C#3+V
ƒ s/%'3+-)C2''+1/[
NW
@87)%/)*0<4)/#)2$%h2+)9#-)'.$,LC./+,)1+/1%$>
ƒ Fundamental need of biology, chemistry and ecotoxicology
ƒ Suitable test site with good facilities
ƒ Tidal system with coastal water varying in salinity (24 – 30 PSU) and
turbidity (10 - > 100 mg/l),
/ ) challenging test water
ƒ testing since 2004; 2007 & 2008 Final/Type Approval tests
ƒ 5 test series for Certification by NA, 16 companies pilot studies
NZ
!N
ƒ
ƒ
*#-18):+.)T.''./1)@.1+-)<==#-12$%17)=-#>-.D)
?JKL0$1+--+> 0mT)=-#>\)NOOj)L NO!ZA
ƒ HHH_*#-18:+.T.''./1_+2)
HHH *#-18:+.T.''./1 +2)
ƒ g)*:);#2$1-%+/\)b)ZO)?/2CA=.-1$+-/
ƒ
?0B<V)UJFE<BV)0EJ:V)0KE*V)<:SR6)+1;_A)T+'>%2DV)18+)*+18+-'.$,/V)
K"V)G+-D.$7V)M+$D.-&V):H+,+$V)*#-H.7_)
Where policy meets science and industry
www.northseaballast.eu
B%//%#$).;.,+D%;)-+/+.-;8)%$/1%121+)%$)T@X)1+/1%$>
ƒ holistic approach multiple tools to asses (low) numbers and viability
Microscopic counts (time consuming)
FlowCam; semi-automated (larger organisms)
ƒ viability of remaining organisms but also vitality of discharged water
䣘䣫䣣䣤䣮䣧䢢䯋 䣐䣧䣷䣶䣴䣣䣮䢢䣔䣧䣦䢢䣵䣶䣣䣫䣰䣧䣦
䣆䣧䣣䣦
NQ
!W
The “forgotten/neglected” fraction: Org. < 10 µm (phytoplankton)
Flow cytometry; automated (smaller organisms, phytoplankton, bacteria, viruses)
Large number [㼼 40,000/ml]
Z0054306.LMD
of phytoplankton cells 5 µm
in4 diameter
10
10
Cysts and resting stages
FL4 LOG
Chlor/cell
10
10
10
10
µm
50
3
2
1
0
10
0
10
1
2
10
SS LOG
10
3
10
4
Cell size
A lot more phytoplankton cells than the size range of interests !!!!
Sample before treatment
Ng
R;1%3+):2C/1.$;+/)p J$3%-#$D+$1.')R;;+=1.C%'%17LJ;#1#I%;#'#>7
Scale of BW Discharge
L W)t)!Oj 1#$$+/^7+.-)
L Y)!O!N '%1-+/
(Conservative Estimate)
Discharges in
L +;#'#>%;.''7)=-#,2;1%3+))
L ,+$/+'7
,+$/+'7L=#=2'.1+,)
=#=2'.1+,)
;#./1.')5#$+/).$,)=#-1)
.-+./
XUJ)B0F0JK))#9)18+))TRFFR:X)XR*":
:1#HL.H.7)S<E"JX:
#91+$)R*<u%E
!Z
WO
!a
W!
8--,&&09:&:/))+-/));&%"0<#+&9
;#-*-*4#%,,/2,&$)&=&)
There will be no wisdom
without ballast
WN
!Q
!g