Wiki Ecologische Waterbeoordeling WEW-lid? Log dan vooral in:
B. Technisch deel   |  volgende 
  Geschiedenis
Lezen
Bewerken
Overleg

1. Masterfactoren

Typologie

Abiotiek

Bij ecologische waterbeoordeling maken we gebruik van eigenschappen van planten- en diersoorten en hun relatie met het milieu waarin ze leven. Elke soort heeft zijn eigen optimale milieu-omstandigheden waarin het zijn levenscyclus kan voltooien. Door veranderingen in milieuomstandigheden nemen de aantallen van soorten toe of af, of verschijnen er andere soortcombinaties. Zo ontstaan levensgemeenschappen die kenmerkend zijn voor een bepaalde combinatie van abiotische omstandigheden.

Variatie en voorspelbaarheid

Die abiotische omstandigheden zijn niet constant, maar fluctueren voortdurend. Voor de bestaansmogelijkheden van een soort is het ook van belang hoe groot de variatie op korte termijn is en of deze variatie voorspelbaar is of niet. Aan voorspelbare veranderingen kunnen soorten zich op meerdere wijzen aanpassen. Bij onvoorspelbare veranderingen helpen meestal maar twee dingen: vluchten, als dat kan, of zorgen voor een hoge voortplanting en verspreiding. Voorspelbaar is bijvoorbeeld de dagelijkse variatie in licht en het jaarlijks droogvallen van temporaire wateren in de zomer. Door de variatie in licht ontstaat ook een variatie in het zuurstofgehalte met minimale waarden in de vroege ochtend en maximale rond het middaguur. Onvoorspelbaar is de variatie in het gehalte van chloride en andere macro-ionen, door de inlaat van water ten behoeve van het peilbeheer. Of droogval door wateronttrekking. En als we het over peilbeheer hebben: het omgekeerd peilbeheer met 's winters een laag peil en 's zomers een hoog peil is wel voorspelbaar, maar levert geen variatie op waar de echte oeverplanten aan zijn aangepast. Die willen juist 's winters onder water staan. Het resultaat van een omgekeerd peilbeheer is een oever met ruigtekruiden.

Menselijke be´nvloeding

De abiotische omstandigheden zullen van nature variŰren maar kunnen ook door menselijke handelen be´nvloed worden. Door de mens zal de gemiddelde waarde van een abiotische parameter be´nvloed kunnen worden, bijvoorbeeld het zuurstofgehalte, maar zullen ook de amplitude en de voorspelbaarheid van de variatie van die parameter be´nvloed kunnen worden. Uit monitoringsgegevens van het zuurstofgehalte zullen we zelden een goede indruk krijgen van de dagelijkse minima. Die indruk van de zuurstofhuishouding kunnen we wel krijgen uit de verhouding tussen gevoelige en tolerante soorten uit de macrofaunagemeenschap, met betrekking tot lage zuurstofgehalten.

Beoordeling en typologie

Met ecologische waterbeoordeling willen we de effecten van het menselijk handelen op levensgemeenschappen in beeld brengen en relateren aan een be´nvloedingsfactor (bijvoorbeeld zuurstofgehalte). Daarbij moeten we wel rekening houden met de variatie die van nature speelt en eveneens verantwoordelijk is voor verschillen in aantallen soorten of soortcombinaties. Als raamwerk wordt daarom meestal gewerkt met een typologie, waarin men onderscheid maakt tussen watertypen op basis van relevante ecologische verschillen. Bijvoorbeeld 'veensloot', 'kleisloot', 'bovenloop', 'benedenloop'. Vervolgens wordt van elk type de levensgemeenschap in de minst door mensen be´nvloede situatie beschreven (referentie, streefbeeld). Hiermee brengen we dus de natuurlijke verschillen in beeld. Aansluitend worden voor elk watertype be´nvloedingsreeksen beschreven: hoe verandert de referentie of het streefbeeld door menselijke be´nvloeding.


Masterfactoren

Voor de definitie van watertypen gebruiken we masterfactoren. Dit zijn belangrijke milieufactoren, die bepalend zijn voor de natuurlijke verschillen tussen ecologisch relevante watertypen. Binnen elk type kijken we vervolgens naar be´nvloedingsfactoren. Dit zijn factoren die direct ingrijpen op de soorten en door menselijke be´nvloeding in waarde of variatie wijzigen. Deze factoren leiden daardoor tot een verandering in het ecosysteem en een verschuiving in de soortensamenstelling van de levensgemeenschap. 


We maken hierbij drie kanttekeningen:

  • Ons onderscheid tussen masterfactoren (bepalend voor de typologie) en be´nvloedingsfactoren (bepalend voor de levensgemeenschap) is arbitrair. Ook masterfactoren kunnen be´nvloed worden door de mens en sommige be´nvloedingsfactoren kunnen ook door natuurlijke invloeden veranderen.
  • In samenhang met het bovenstaande is het werken met een typologie en be´nvloedingsreeksen niet altijd eenduidig. Sommige be´nvloedingsstadia kunnen gaan lijken op onbe´nvloede stadia van een ander type. Om dit probleem te voorkomen is het werken met een netwerk van coenotypen zoals in Verdonschot (1990) een oplossing. Hierin worden ecosystemen en levensgemeenschappen gedefinieerd en wordt beschreven wat de onderscheidende factoren tussen deze coenotypen zijn. Zonder hierbij onderscheid te maken tussen natuurlijke verschillen en verschillen die ontstaan door menselijke be´nvloeding.
  • Maar zelfs het werken met coenotypen is slechts een model van de werkelijkheid. In werkelijkheid zijn de overgangen tussen coenotypen (en watertypen en be´nvloedingsstadia) niet abrupt maar geleidelijk. En hoewel er sterke overeenkomsten tussen de levensgemeenschappen van twee wateren kunnen zijn, blijkt in de praktijk iedere soortensamenstelling uniek.

 

Ondanks bovengenoemde bezwaren werken we in dit Handboek met een systematiek van watertypen op basis van masterfactoren.

 

Masterfactoren

We onderscheiden de volgende masterfactoren:

  • Saliniteit
  • Buffercapaciteit en zuurgraad
  • Verblijftijd
  • Stroming
  • Dimensies
  • Droogval

Saliniteit

De saliniteit (het gehalte aan opgeloste ionen) is van groot belang voor de fysiologie van zowel planten als dieren. Het leven in een zout milieu vereist fysiologische aanpassing, wat te maken heeft met het vasthouden of juist uitscheiden van zouten en water. Vanwege deze aanpassingen zijn er weinig soorten die zowel in zoet als in brak water kunnen leven. De meeste soorten leven of uitsluitend in zoet, of uitsluitend in zout (zee)water. Soorten die zich goed aan wisselende zoutomstandigheden kunnen aanpassen, zijn vooral te vinden in brakke milieu's.

Buffercapaciteit

Wateren met een hoge buffercapaciteit hebben een circumneutrale tot alkalische zuurgraad (pH 7-8), hoewel de zuurgraad soms (sterk) kan schommelen. Bij een sterke fotosynthese door algen of waterplanten stijgt de pH. In sloten met veel waterplanten kan de pH op een zonnige dag over de verticaal wel twee tot drie eenheden verschillen. In wateren met een geringe buffercapaciteit kan de pH-waarde (sterk) dalen door toevoer van verzurende stoffen. Deze stoffen kunnen afkomstig zijn uit de neerslag maar kunnen ook uit de bodem vrijkomen, bijvoorbeeld na een periode van droogval. Daarnaast kunnen veenmossen door kation-uitwisseling het water verzuren. De zuurgraad heeft een sterke invloed op het voorkomen van soorten planten en dieren. In zure wateren komen bijvoorbeeld geen slakken voor, omdat het slakkenhuis in het zure milieu oplost. De meeste vissen kunnen ook niet in een zuur milieu leven. Andere soorten zijn beter bestand tegen lage pH-waarden.

Verblijftijd

De verblijftijd van het water is een belangrijke grootheid voor het functioneren van stilstaande wateren. Hij bepaalt de effecten van een gegeven nutriŰntenbelasting op de bron van primaire productie. Een algemene vuistregel is, dat een verblijftijd minder dan 10 dagen te kort is voor planktonalgen om zich te ontwikkelen, ook al is de nutriŰntenbelasting hoog. In plaats daarvan ontwikkelen zich ondergedoken waterplanten en aangroeiselalgen. Pas bij een verblijftijd van meer dan 20 dagen zal zich een fytoplanktongemeenschap kunnen ontwikkelen. De eerste categorie wateren wordt wel verblijftijdgestuurd genoemd en de tweede procesgestuurd, maar omtrent de juistheid van deze terminologie speelt een discussie. Wateren met tussenliggende verblijftijden, van 10-20 dagen, kunnen intermediaire toestanden doormaken. De hoeveelheid waterplanten of planktonalgen die zich ontwikkelt, is afhankelijk van de belasting met nutriŰnten (de toevoer van stikstof en fosfor per wateroppervlak en per tijdseenheid).

Stroming

Stroming heeft op de eerste plaats een directe fysieke uitwerking op planten en dieren. Bij een te hoge stroomsnelheid bestaat de kans op wegspoelen. Planten en dieren van stromende wateren hebben allerlei aanpassingen om dit wegspoelen te voorkomen. Bij planten gaat het bijvoorbeeld om een goede beworteling en gestroomlijnde bladeren. Bij macrofauna en vissen gaat het om een gestroomlijnd (afgeplat) lichaam, klauwen of zuignappen om zich aan substraten vast te houden, het verzwaren van het lichaam, bijvoorbeeld door het maken van een kokertje van steentjes, of de capaciteit om hard te kunnen zwemmen. Op de tweede plaats bepaalt de stroming het substraat en daarmee op indirecte wijze de habitatgeschiktheid voor organismen. Variatie in stroming leidt tot een variatie in substraattypen op de bodem, bijvoorbeeld: slib, zand, grind en bladpakketten. Een dergelijke variatie bevordert de soortenrijkdom. Op de derde plaats heeft stroming invloed op de menging in het water, waarmee bijvoorbeeld de inbreng van zuurstof uit de lucht naar diepere waterlagen bevorderd wordt.

Dimensie

De omvang (grootte) van het water blijkt ook invloed te hebben op de natuurlijke samenstelling van levensgemeenschappen. Bij groot open water neemt de strijklengte toe en daarmee de invloed van wind en golven. Dit heeft gevolgen voor de resuspensie van slib en dus op de helderheid van het water. Van groot belang is ook de diepte. Stilstaande wateren met een diepte van circa zes meter of meer, kunnen 's zomers stratificeren. Dit betekent dat er een warme bovenlaag ontstaat die slecht mengt met de koudere laag daaronder. Algen die in de bovenste laag tot ontwikkeling komen, zakken naar beneden en komen in de onderste laag terecht. Vanwege het gebrek aan zonlicht sterven ze daar af. Bij de daarop volgende afbraak wordt zuurstof geconsumeerd. Het gevolg is dat de onderste laag zuurstofarm kan worden. Bij opheffing van de stratificatie in het najaar (als de bovenste laag voldoende is afgekoeld) wordt het zuurstofarme water uit de onderste laag door de hele waterkolom gemengd. Dit kan vissterfte tot gevolg hebben.

Droogval

Het droogvallen van wateren heeft uiteraard grote gevolgen voor aquatische soorten. Zij kunnen zich aan de droge omstandigheden aanpassen door vˇˇr de droogval het water te verlaten, of deze ter plekke te overbruggen. Sommige soorten slakken kunnen bijvoorbeeld hun huisje afsluiten. Andere soorten graven zich in de modder in om uitdroging te voorkomen. Sommige sieralgen vormen ruststadia (zygosporen). Een andere strategie is de droge periode te ontvluchten. Veel waterinsecten, zoals kevers en wantsen kunnen (als volwassen dier) ook vliegen en kunnen bij droogval een ander geschikt oppervlaktewater opzoeken. Veel andere insecten, zoals muggen, libellen steenvliegen en schietmotten leven als larve in het water maar vliegen in de zomer als volwassen insect uit.


Watertypen

Op basis van bovenbeschreven masterfactoren onderscheiden we de volgende (ecologisch relevante) watertypen:


Daarnaast behandelen we in dit handboek het type:

  • Sloten en kanalen. Dit watertype kan niet op basis van de masterfactoren onderscheiden worden (het is in ecologisch opzicht dus geen echt type). Er zijn immers min of meer stilstaande maar ook periodiek stromende kanalen, zoete en brakke sloten/kanalen maar ook sterk en zwak gebufferde sloten. Omdat sloten en kanalen in het veld als watertype herkenbaar zijn en veel in Nederland voorkomen, behandelen we deze groep wateren toch als apart type. Voor het type ondiepe wateren met een korte verblijftijd kan het beste het watertype sloten en kanalen gelezen.


Informatie over andere watertypologieŰn in Nederland is te vinden onder de pagina Watertypen.

-

 Literatuur

  • Verdonschot PDF (1990) Ecological characterization of surface waters in the province of Overijssel (the Netherlands). Proefschrift, LU Wageningen.
  • Bijkerk R (2010) Handboek hydrobiologie. Biologisch onderzoek voor de ecologische beoordeling van Nederlandse zoete en brakke oppervlaktewateren. Rapport 2010-28, Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer, Amersfoort.

 

 


Bijgewerkt: 2 februari 2016   door: Ronald Bijkerk - versie 10
Grootste bijdrage door: Reinder Torenbeek ( 74 % )
Tweede lezer: Ronald Bijkerk
Openbaar: voor iedereen zichtbaar