RESULTATEN VERVOLGMONITORING 2013
F Final ina l rereport p ort
Stationsplein 89
POSTBUS 2180 3800 CD AMERSFOORT
TIJDELIJKE DROOGVAL ALS WATERKWALITEITSMAATREGEL
TEL 033 460 32 00 FAX 033 460 32 50
TIJDELIJKE DROOGVAL ALS WATERKWALITEITSMAATREGEL Watermozaïek Watermozaïek
Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Tijdelijke droogva teitsmaatregel
Watermoz
Resultaten vervolgmonitoring 2013
Resultaten vervolg
Tijdelijke teitsmaa
2014
RAPPORT ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling: “Europa investeert in zijn platteland”
17
Resultat ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling: “Europa investeert in zijn platteland”
ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling: “Europa investeert in zijn platteland”
2014 17
Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel Resultaten vervolgmonitoring 2013
2014
rapport
17
ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling: “Europa investeert in zijn platteland”
ISBN 978.90.5773.640.7
[email protected] www.stowa.nl TEL 033 460 32 00 FAX 033 460 32 01
Stationsplein 89 3818 LE Amersfoort POSTBUS 2180 3800 CD AMERSFOORT
Publicaties van de STOWA kunt u bestellen op www.stowa.nl
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
COLOFON UITGAVE Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer, STOWA Auteurs
P.J. Westendorp (red.) (Witteveen+Bos), R. Loeb (B-Ware), M. Thannhauser (Wetterskip Fryslân), G. Roskam (Deltares), F. Ebbens (Waterschap Hunze en Aa’s), A.J.P. Smolders (B-Ware) en R. Bijkerk, C.A. Bultstra en M.J. van Herk (Koeman en Bijkerk).
Projectgroep STOWA, Wetterskip Fryslân, Waterschap Hunze en Aa’s, Deltares, Onderzoekscentrum B-WARE, Staatsbosbeheer Figuren
P.J. Westendorp (Witteveen+Bos, fotografie) en R. Loeb (B-Ware, figuur 2.1)
Referaat In de periode 2010-2012 is uitgebreid onderzoek verricht naar de aanvankelijk omstreden maatregel tijdelijke droogval. Vier verschillende plassen werden in de zomer van 2011 drooggezet. Effecten op grondwaterstanden, bodemstabiliteit, water- en bodemkwaliteit, vegetatie, fytoplankton en macrofauna werden vastgelegd. Daarnaast werden verschillende experimenten in het laboratorium en in proefvijvers uitgevoerd. In 2013 werd vervolgonderzoek uitgevoerd om de lange(re) termijneffecten vast te stellen. De maatregel tijdelijke droogval blijkt voor bepaalde wateren aan het rijtje van KRW maatregelen te kunnen worden toegevoegd. Het is een krachtige maatregel die op korte termijn al kan leiden tot een sterke verbetering van de waterkwaliteit. Trefwoorden Droogval, waterkwaliteit, lange(re) termijneffecten, fosfaatbinding, doorzicht, vegetatieontwikkeling Foto omslag De plas Woudbloem enkele weken na de droogval DRUK Kruyt Grafisch Adviesbureau STOWA STOWA 2014-17 ISBN
978.90.5773.640.7
ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling:
“Europa investeert in zijn platteland”
De Subsidieregeling ELFPO werd georganiseerd vanuit Provincie Friesland
Copyright De informatie uit dit rapport mag worden overgenomen, mits met bronvermelding. De in het rapport ontwikkelde, dan wel verzamelde kennis is om niet verkrijgbaar. De eventuele kosten die STOWA voor publicaties in rekening brengt, zijn uitsluitend kosten voor het vormgeven, vermenigvuldigen en verzenden. Disclaimer Dit rapport is gebaseerd op de meest recente inzichten in het vakgebied. Desalniettemin moeten bij toepassing ervan de resultaten te allen tijde kritisch worden beschouwd. De auteurs en STOWA kunnen niet aansprakelijk worden gesteld voor eventuele schade die ontstaat door toepassing van het gedachtegoed uit dit rapport.
II
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
ten geleide “Van helder naar troebel….., en weer terug” Dat is de titel van een STOWArapport uit 2008 waarin de kennis over het herstel van (ondiepe) meren en plassen is ontsloten voor het waterbeheer. Het rapport helpt de waterbeheerders maatregelen te ontwerpen die het herstel van ondiepe wateren bevorderen. De doelen voor deze wateren zijn, veelal in het licht van de Kaderrichtlijn water, vastgelegd als helder en plantenrijk. Of meren daadwerkelijk helder en plantenrijk kunnen worden hangt af van meerdere facto ren, zoals de belasting met meststoffen. Als die belasting voldoende laag is kan overwogen worden om het herstel, het weer helder worden van de plassen, te versnellen door het eco systeem ‘een schop’ te geven. Tot de populaire herstelmaatregelen horen baggeren, het chemisch vastleggen van fosfaat, ‘actief biologisch beheer’ (visstandbeheer) en het invoeren van flexibel peilbeheer. Kostbare en soms maatschappelijk ingrijpende maatregelen. Een extreme vorm van flexibel peil is het tijdelijk droog zetten van plassen. In een eerder STOWA-rapport (20012-38) is deze vorm van beheer uitgebreid beschreven. In het kort komt het er op neer dat door het tijdelijk droog laten vallen van plassen de eigenschappen van de waterbodem en oevers zodanig veranderen dat er na het weer vullen van de plas een nieuwe ecologische start gemaakt kan worden. Onder gunstige omstandigheden ontstaat dan het gewenste heldere en plantenrijke water. Aangetoond is ook dat de oevervegetatie zich dan weer goed ontwikkelt, waardoor de ecologische kwaliteit, maar ook de oeverstabiliteit groter worden. Het onderzoek, dat voor een belangrijk deel gefinancierd is via het Innovatieprogramma Kaderrichtlijn water van het Ministerie van Infrastructuur en Milieu, is in 2010 gestart en in 2012 gerapporteerd. STOWA-rapport 2012-38 bestaat uit een hoofdrapport en een (zeer omvangrijk) achtergrondrapport. Om de lange(re) termijneffecten meer inzichtelijk te krijgen is in 2013 vervolgmonitoring uit gevoerd. Deze vervolgmonitoring werd uitgevoerd op drie van de vier onderzoekslocaties in Friesland en Groningen. Het rapport dat nu voor u ligt beschrijft de resultaten van deze vervolgmonitoring. De kosten van de maatregel zullen in veel gevallen lager zijn dan de alternatieven. Of de maat regel geschikt is, hangt af van een aantal factoren, die van locatie tot locatie verschillen. Het onderzoek waarvan de resultaten in dit rapport beschreven worden laten zien dat in een aan tal situaties het tijdelijk droog laten vallen van plassen een optie is die serieus meegenomen moet worden bij het ontwerpen van een maatregelpakket voor het ecologisch herstel van ondiepe meren en plassen. Over het project is een tien minuten durende film gemaakt, die te zien is via de website van de STOWA (STOWA YouTubekanaal). Joost Buntsma (Directeur STOWA)
III
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
SAMENVATTING In 2010 is het project ‘Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel’ van start gegaan. Het onderzoek liep oorspronkelijk tot en met 2012. In het onderzoek werden over een periode van ongeveer twee jaar, op verschillende schaalniveaus, de effecten van een tijdelijke droogval periode op watersystemen onderzocht. Hiervoor werden onder meer vier Nederlandse plassen in de zomer van 2011 voor een periode van circa 2,5 maand drooggezet. Het betrof de plassen bij Lalleweer (kleibodem) en Woudbloem (zandige bodem) in Groningen en laagveenplassen (petgaten) in De Deelen en de Rottige Meente in Friesland. De resultaten werden gerapporteerd in een hoofdrapport (Westendorp (red) et al., 2012a) en technisch achtergrond rapport (Westendorp (red) et al., 2012b). Om de effecten op wat langere termijn inzichtelijker te krijgen werd een vervolgmonitoring voor 2013 uitgewerkt. De ver volgmonitoring werd uitgevoerd op drie van de vier onderzoekslocaties, namelijk De Deelen, de Rottige Meente en Lalleweer. In Woudbloem bestonden geen aanwijzingen dat de situatie nog zou veranderen als gevolg van de droogvalperiode. Na 2012 werden verschillende effecten als gevolg van de tijdelijke droogvalperiode waargeno men. Het ging hier om: • Binding van fosfaat aan de waterbodem; • Consolidatie van de waterbodem; • Verbetering van het doorzicht; • Vermindering van blauwalgen(bloeien); • Ontwikkeling water- en oeverplanten. De effecten werden niet of niet in dezelfde mate op alle locaties waargenomen. In De Deelen was bijvoorbeeld wel sprake van een verbetering van het doorzicht, maar bleef de ontwik keling van ondergedoken waterplanten uit. Uit literatuuronderzoek bleek dat droogval ook een vertraagd effect kan hebben, waarbij ontwikkeling van vegetatie pas in het tweede jaar na droogval op gang komt. Helaas bleek dit in De Deelen niet uit de metingen die in 2013 werden uitgevoerd. Er werden geen ondergedoken waterplanten aangetroffen. Ook bleek het doorzicht te zijn afgenomen tot waarden vergelijkbaar met de periode voor de droogval. Een mogelijke oorzaak hiervan is de grote strijklengte van het water waardoor bodemmateriaal sneller opgewerveld kan worden. Het effect van tijdelijke droogval was nog wel zichtbaar in de fytoplanktongemeenschap. Zowel de totale hoeveelheid fytoplankton als de hoeveelheid blauwalgen waren nog steeds lager dan voor de droogvalperiode. In de kleiplas Lalleweer en in de Rottige Meente was de situatie geheel anders. Op beide loca ties was in 2013 sprake van een groot doorzicht en sterke ontwikkeling van zowel onderge doken waterplanten als oevervegetatie. In de Rottige Meente werden de eerder waargenomen krans- en glanswieren ook in 2013 aangetroffen. In de kleiplas Lalleweer was in 2012 nog sprake van een beperkte ontwikkeling van ondergedoken waterplanten. In 2013 bleek ech ter sprake te zijn van een spectaculaire uitbreiding van verschillende soorten waterplanten. Ook de uitbreiding van riet en andere oevervegetatie bleek toegenomen.
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
De fytoplanktongemeenschap reageert sterk op droogval. In het jaar na de droogval bleek op alle locaties dat de hoeveelheid fytoplankton was afgenomen. Een interessante waarneming was dat ook de aantallen potentieel toxische blauwalgen sterk afnamen als gevolg van de droogval. In 2013 bleek enig herstel van de fytoplanktongemeenschap op te treden maar was de hoeveelheid fytoplankton, nog steeds minder dan in de periode voorafgaand aan de droog val. Soorten die gevoelig zijn voor begrazing, tolerant zijn voor een hogere lichtinstraling en juist lagere nutriëntgehaltes lijken positief beïnvloed te worden door de droogval. Macrofauna is een hele diverse en daardoor complexe groep van organismen. De effecten van droogval op macrofauna als groep zijn dan ook niet goed te duiden. Ook binnen soortgroepen blijken grote verschillen te bestaan in leefwijze, fysiologie, voortplantings- en verspreidings gedrag. Hierdoor is het ook moeilijk om per soortgroep uitspraken te doen over het effect van droogval. Desondanks zijn er wel veel effecten waargenomen. Binnen de macrofaunagemeen schap traden tal van verschuivingen op na de droogvalperiode. Met name plantminnende soorten leken te profiteren van droogval, indien gelijktijdig sprake was van een uitbreiding van ondergedoken waterplanten. Ook het grotendeels wegvallen van predatie door vis heeft naar verwachting een invloed. Voor wat betreft de effecten van droogval op macrofauna is nog veel onbekend. Uit dit onderzoek bleek dat tijdelijke droogval zeer positieve effecten op de waterkwaliteit kan hebben. Ook bleek dat de maatregel niet in alle wateren tot hetzelfde resultaat zal leiden. Door vooraf een quickscan te doen (Westendorp (red) et al., 2012b) kan een inschatting worden gemaakt van zowel de praktische uitvoerbaarheid als de effectiviteit van tijdelijke droogval.
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
De STOWA in het kort STOWA is het kenniscentrum van de regionale waterbeheerders (veelal de waterschappen) in Nederland. STOWA ontwikkelt, vergaart, verspreidt en implementeert toegepaste kennis die de waterbeheerders nodig hebben om de opgaven waar zij in hun werk voor staan, goed uit te voeren. Deze kennis kan liggen op toegepast technisch, natuurwetenschappelijk, bestuurlijkjuridisch of sociaalwetenschappelijk gebied. STOWA werkt in hoge mate vraaggestuurd. We inventariseren nauwgezet welke kennisvragen waterschappen hebben en zetten die vragen uit bij de juiste kennisleveranciers. Het initiatief daarvoor ligt veelal bij de kennisvragende waterbeheerders, maar soms ook bij kennisinstel lingen en het bedrijfsleven. Dit tweerichtingsverkeer stimuleert vernieuwing en innovatie. Vraaggestuurd werken betekent ook dat we zelf voortdurend op zoek zijn naar de ‘kennis vragen van morgen’ – de vragen die we graag op de agenda zetten nog voordat iemand ze gesteld heeft – om optimaal voorbereid te zijn op de toekomst. STOWA ontzorgt de waterbeheerders. Wij nemen de aanbesteding en begeleiding van de geza menlijke kennisprojecten op ons. Wij zorgen ervoor dat waterbeheerders verbonden blijven met deze projecten en er ook 'eigenaar' van zijn. Dit om te waarborgen dat de juiste kennis vragen worden beantwoord. De projecten worden begeleid door commissies waar regionale waterbeheerders zelf deel van uitmaken. De grote onderzoekslijnen worden per werkveld uit gezet en verantwoord door speciale programmacommissies. Ook hierin hebben de regionale waterbeheerders zitting. STOWA verbindt niet alleen kennisvragers en kennisleveranciers, maar ook de regionale waterbeheerders onderling. Door de samenwerking van de waterbeheerders binnen STOWA zijn zij samen verantwoordelijk voor de programmering, zetten zij gezamenlijk de koers uit, worden meerdere waterschappen bij één en het zelfde onderzoek betrokken en komen de resultaten sneller ten goede van alle waterschappen. De grondbeginselen van STOWA zijn verwoord in onze missie: Het samen met regionale waterbeheerders definiëren van hun kennisbehoeften op het gebied van het waterbeheer en het voor én met deze beheerders (laten) ontwikkelen, bijeenbrengen, beschikbaar maken, delen, verankeren en implementeren van de benodigde kennis.
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
INHOUD ten geleide SAMENVATTING STOWA in het kort 1 Inleiding
1
1.1 Achtergrond
1
1.2 Doel
3
1.3 Projectorganisatie
3
1.4 Leeswijzer
4
2 Beknopte theoretische achtergrond 2.1 Droogval in relatie tot de Ecologische Sleutelfactoren (ESF’s)
5 6
3 Onderzoeksvragen
8
4 Onderzoeksopzet
9
4.1 Onderzoekslocaties
9
4.2 Opzet vervolgmonitoring 2013
13
4.2.1 Water- en bodemchemie
13
4.2.2 Fytoplankton
14
4.2.3 Vegetatie
14
4.2.4 Macrofauna
14
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
5 Resultaten en discussie 5.1 Effecten op water- en bodemchemie
16
5.1.1 Rottige Meente
17
5.1.2 De Deelen
22
5.1.3 Lalleweer
26
5.2 Effecten op fytoplankton
6
16
32
5.2.1 Rottige Meente
32
5.2.2 De Deelen
38
5.2.3 Lalleweer
42
5.3 Effecten op macrofyten
43
5.4 Effecten op macrofauna
46
5.4.1 Rottige Meente
48
5.4.2 De Deelen
50
5.4.3 Lalleweer
53
Conclusies
56
6.1 Effecten per locatie
58
6.2 Aanbevelingen
59
7 literatuur
60
Bijlage I
61
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
1 Inleiding 1.1 Achtergrond In 2010 is het project ‘Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel’ van start gegaan. Het onderzoek liep aanvankelijk tot en met 2012. In het onderzoek werden over een periode van ongeveer twee jaar, op verschillende schaalniveaus, de effecten van een tijdelijke droogval periode op watersystemen onderzocht. Voor het veldonderzoek werden vier Nederlandse plas sen in de zomer van 2011 voor een periode van circa 2,5 maand drooggezet. Het betrof de plas sen Lalleweer (kleibodem) en Woudbloem (zandige bodem) in Groningen en laagveenplassen (petgaten) in De Deelen en de Rottige Meente in Friesland. Het project werd uitgevoerd om te onderzoeken of tijdelijke droogval van watersystemen kan bijdragen aan een verbetering van de waterkwaliteit en tevens praktisch uitvoerbaar is. Hier mee kan de maatregel bijdragen aan het behalen van de KRW doelen en voor bepaalde wate ren een mogelijk alternatief bieden voor baggeren. Hoewel vanuit andere studies al positieve effecten bekend waren, werd de maatregel ‘tijde lijke droogval’ in Nederland nog niet in de praktijk toegepast door onzekerheden over de toe pasbaarheid en mogelijke negatieve effecten op gebruikersfuncties. Er was bovendien nog onvoldoende bekend over bijvoorbeeld de invloed van de samenstelling van het sediment, de effecten op aquatische organismen, de technische uitvoerbaarheid voor verschillende loca ties, de benodigde duur van de droogval en de frequentie waarmee de maatregel eventueel moet worden herhaald. De resultaten werden gerapporteerd in een hoofdrapport en een technisch achtergrond rapport. De belangrijkste uitkomsten waren: 1 Tijdelijke droogval is praktisch uitvoerbaar en vergunbaar; 2 Tijdelijke droogval leidt in alle proefgebieden, zowel in de veld- als labexperimenten tot oxidatie van (ijzer)zwavelverbindingen, waarbij zwavel gemobiliseerd wordt en vrij ijzer beschikbaar kan komen; 3 Tijdelijke droogval leidt in alle proefgebieden, zowel in de veld- als labexperimenten tot binding van fosfor (P) aan geoxideerd ijzer. De mate waarin dit plaatsvindt, verschilt echter en is voor een deel te relateren aan de mate waarin de bodem is ontwaterd of drooggevallen en de samenstelling van de waterbodem; 4 Tijdelijke droogval leidt in alle proefgebieden, zowel in de veld- als labexperimenten, tot mobilisatie en afvoer van stikstof (via nitrificatie, denitrificatie); 5 Droogval leidt binnen het damwandencompartiment en zijn omgeving niet tot schade (geen bodemdaling, verzakkingen etc). In De Deelen (veengebied, petgat afgesloten door grond dammen) en Woudbloem (zandbodem) is er sprake van een beperkte daling van de grond waterstand en beperkte schade aan de oevers (De Deelen). Deze effecten hebben niet tot onaanvaardbare schade geleid. Er zijn geen voorzieningen verzakt of aangetast. In De Deelen lijken de lokaal verzakte oevers de vestigingskansen voor oevervegetatie te verbeteren;
1
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
6 Tijdelijke droogval leidt in de meeste gevallen tot een verbetering van het doorzicht (uitge zonderd veldsituatie Woudbloem) en consolidatie van de bodem (met name de kleibodem in Lalleweer). Hierdoor ontstaat een beter lichtklimaat op de bodem en nemen zowel de ontwik keling als het perspectief op ontwikkeling van ondergedoken waterplanten toe; 7 Tijdelijke droogval leidt tot ontwikkeling van water- en oeverplanten. Dit blijkt uit zowel de veldexperimenten als de mesocosmos experimenten. In De Deelen en Woudbloem vond tot en met 2012 nog geen noemenswaardige ontwikkeling van ondergedoken waterplanten plaats. Uit het mesocosmos experiment bleek echter wel dat er een ontwikkeling van ondergedoken waterplanten mogelijk is. In Lalleweer en de Rottige Meente (veengebied, petgat) trad wel ontwikkeling van ondergedoken waterplanten op; 8 Tijdelijke droogval leidde ertoe dat tot en met 2012 op drie van de vier locaties sprake was van helder(der) water. Om de lange(re) termijneffecten inzichtelijker te krijgen, werd een vervolgmonitoring uitge werkt. In 2013 werd dit aangepaste monitoringsprogramma uitgevoerd. Deze vervolgmonito ring werd uitgevoerd op drie van de vier onderzoekslocaties, namelijk De Deelen, de Rottige Meente en Lalleweer. Er werd besloten om de vervolgmonitoring in Woudbloem niet voor te zetten, omdat op basis van de resultaten van 2011 en 2012 werd ingeschat dat hier geen uitge sproken positieve of negatieve veranderingen meer zouden plaatsvinden. De situatie in 2012 was sterk vergelijkbaar met de situatie voor de droogval in 2010. Figuur 1.1 Het onderzoeksproject droogval vervult een belangrijke rol in het Watermozaiekprogramma en heeft grote raakvlakken met andere onderzoeksprojecten zoals BaggerNut en Flexibel Peil
2
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
1.2 Doel Het doel van het project tot 2012 was inzicht te verkrijgen in de omstandigheden waarin (hoe, wanneer en waar) en tegen welke kosten de maatregel droogval kan worden toegepast en welke baten hiervan mogen worden verwacht. Hoewel uit de resultaten tot en met 2012 werd geconcludeerd dat tijdelijke droogval voor bepaalde watersystemen tot verbetering van de waterkwaliteit kan leiden, konden er geen uitspraken worden gedaan over de lange(re) ter mijneffecten. Doel van de vervolgmonitoring (2013) was dan ook om meer inzicht te krijgen in de lange(re) termijn effecten. Voor de locaties Rottige Meente en Lalleweer was het belang rijkste doel om vast te stellen of de positieve effecten zouden aanblijven. Voor De Deelen was dit vooral om vast te kunnen stellen of het verbeterde doorzicht op de wat langere termijn als nog zou leiden tot de ontwikkeling van ondergedoken waterplanten.
1.3 Projectorganisatie Het project ‘Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel’ is uitgevoerd door een con sortium (de projectgroep) dat bestaat uit zowel water- en terreinbeheerders als onderzoeks instellingen (Figuur 1.2.). De organisaties sloten een samenwerkingsovereenkomst en werden hiermee projectpartners. Daarnaast werd samengewerkt met tal van verschillende organisa ties zoals aannemers, advies- en ingenieursbureaus, overheden en vrijwilligersorganisaties. Figuur 1.2 Organisatieschema
De vervolgmonitoring werd in 2013 met dezelfde partners voortgezet.
3
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
1.4 Leeswijzer Na deze inleiding volgt in hoofdstuk 2 een beknopte beschrijving van de effecten van de maat regel. De onderzoeksvragen en hypothesen zijn in hoofdstuk 3 uiteengezet. In hoofdstuk 4 volgt een beschrijving van de onderzoeksopzet. Vervolgens worden in hoofdstuk 5 de belang rijkste resultaten beschreven en bediscussieerd. Tot slot volgen in hoofdstuk 6 de eindconclu sies met aanbevelingen voor het toepassen van de maatregel.
4
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
2 Beknopte theoretische achtergrond Bij een natuurlijk waterpeilverloop kunnen wateren in de zomerperiode geheel of gedeelte lijk droogvallen (figuur 2.1.). Tegenwoordig wordt het waterpeil van de meeste Nederlandse oppervlaktewateren sterk gereguleerd en treedt natuurlijke droogval in slechts enkele wate ren nog op. Bij een natuurlijk peilverloop werkt de dynamiek in waterpeilen door in proces sen die in de waterbodem plaatsvinden. Bij het uitzakken van het waterpeil en het droogval len van de waterbodem treden verschillende processen op die van positieve invloed zijn op de waterkwaliteit. Het gaat hierbij om (bio)chemische, fysische als biologische effecten. In de eerder verschenen rapportages (Westendorp (red) et al., 2012 a,b) is hier een uitgebreide litera tuurstudie over opgenomen. Figuur 2.1
Schematische weergave van de belangrijkste chemische effecten van droogval in de waterbodem
In veel Nederlandse wateren is sprake van een beperkt doorzicht of troebel water. Het door zicht wordt beperkt door algenbloei, zwevend stof of een combinatie van beide. Het zwevend stof bestaat uit bodemdeeltjes die door wind, vissen of scheepvaart worden opgewerveld. Sterke algenbloei wordt vaak veroorzaakt door een grote beschikbaarheid van nutriënten. Met name de beschikbaarheid van stikstof en fosfor zijn hierin sterk sturend. Bij onvoldoende doorzicht kan er maar weinig licht in het water en tot op de waterbodem doordringen. Hier door wordt de ontwikkeling van waterplanten geremd. Troebele en algenrijke watersystemen kunnen lang in deze toestand blijven verkeren. Er is veel bekend over de interacties, processen en terugkoppelingsmechanismen in watersystemen. Zonder uitvoerig kennis te nemen van deze processen is hier van belang te weten dat droogval via verschillende processen positief kan ingrijpen op het functioneren van een watersysteem. De belangrijkste reeds beschreven effecten van tijdelijke droogval op de fysisch-chemische waterkwaliteit betreffen: • Binding van fosfor; • Stikstofverwijdering; • Consolidatie (verdichting) van de waterbodem; • Omzetting toxische stoffen (H2S, NH4+).
5
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
De meeste waterbodems zijn anaëroob (zuurstofarm) omdat het verbruik van zuurstof bij afbraakprocessen veel groter is dan de aanvoer van zuurstof. Tijdens de tijdelijke droogval periode is de diffusiebarrière die door het oppervlaktewater en poriewater wordt gevormd, afwezig. De waterbodem wordt zodoende direct aan zuurstof uit de atmosfeer blootgesteld. De aanwezigheid van zuurstof in de drooggevallen waterbodem brengt verschillende proces sen op gang (figuur 2.1.). Tijdelijke droogval kan zowel een direct als een indirect effect hebben op biota. Tijdens de droogval kan bijvoorbeeld sterfte van fytoplankton, maar ook van vegetatie, macrofauna en vis optreden. Indirecte effecten zijn bijvoorbeeld verschuivingen binnen levensgemeenschap pen als gevolg van een verbeterd doorzicht, een toegenomen areaal waterplanten of een ver andering in de nutriëntenhuishouding. Uit de literatuur is bekend dat peilfluctuaties kunnen leiden tot droogval van de oeverzone of waterbodem en sturend zijn op de vegetatiesamenstelling en -bedekking van oever- en water vegetatie. Er zijn verschillende effecten van droogval op vegetatie bekend: • het afsterven van vegetatie; • het stimuleren van vegetatie door betere kieming van zaden; • het stimuleren van vegetatie door sterkere vegetatieve (ongeslachtelijke) uitbreiding; • het indirecte stimuleren van plantengroei door verbetering van het doorzicht. Bij het droogvallen van wateren gebruikt de aanwezige macrofauna verschillende overle vingsstrategieën, waaronder migratie naar de bodem om te wachten op het stijgende water. Soorten die deze overlevingsstrategie niet bezitten, of soorten die weinig mobiel zijn, doen er langer over om een water te herkoloniseren na een periode van droogval. De periode, inten siteit en duur van de droogvalperiode is hierbij van belang, evenals de connectiviteit tussen de verschillende waterlichamen. Buiten de verspreidingsstrategiën van soorten zijn ook de voortplantingsstrategiën van belang. Tijdelijke droogval kan op adult, larve en ei van dezelfde soort een andere impact hebben.
2.1 Droogval in relatie tot de Ecologische Sleutelfactoren (ESF’s) Door in een watersysteem aan de juiste ecologische sleutelfactoren te draaien wordt de deur geopend naar een goede waterkwaliteit. De ESF’s zijn ontwikkeld voor het afleiden van gebiedspecifieke doelen en maatregelen, waarbij inzicht in het ecologisch functioneren van systemen het uitgangspunt is (Figuur 2.2.). Kenmerkend voor de systematiek is dat uitgegaan wordt van een zekere hiërarchie in voorwaarden voor ecologisch herstel. Waterplanten staan hierin centraal, omdat ze een cruciale rol spelen in het ecologisch functioneren van water systemen. Andere soorten (macrofauna, vis) zijn in belangrijke mate afhankelijk van water planten. Voor de ontwikkeling van ondergedoken waterplanten is voldoende licht op de bodem de belangrijkste voorwaarde. Het belangrijkste potentiële knelpunt hiervoor is de aanwezig heid van algen of kroos veroorzaakt door een te hoge externe belasting met nutriënten (ESF1 productiviteit water). Als de belasting voldoet kunnen bijvoorbeeld zwevend stof en kleuring voor verstoring van het lichtklimaat zorgen (ESF2 lichtklimaat). Pas als er voldoende licht op de bodem valt, kan de samenstelling van de waterbodem een knelpunt vormen voor her
6
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
stel (ESF3 productiviteit waterbodem). De ontwikkeling van oeverplanten is afhankelijk van voldoende peilfluctuatie (ESF4 habitatgeschiktheid). Voor het herstel van specifieke soorten zijn standplaatscondities bepalend (ESF4). In totaal zijn 9 ESF’s geidentificeerd. De maatregel Tijdelijke droogval grijpt met name in op de ESF’s 2, 3 en 4. Tijdelijke droogval verbetert het lichtklimaat door consolidatie van de waterbodem (ESF 2), leidt tot binding van fosfor aan de waterbodem (ESF 3) en kieming en uitbreiding van water- en oeverplanten (ESF 4). Figuur 2.2 Ecologische Sleutelfactoren 2, 3 en 4
7
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
3 Onderzoeksvragen Voor aanvang van het onderzoek in 2010 werden verschillende onderzoeksvragen geformu leerd. In 2012 konden deze vragen voor een belangrijk deel worden beantwoord. In 2013 wer den de lange(re) termijneffecten van tijdelijke droogval onderzocht. Hiermee zijn de onder staande vragen die eerder werden gesteld nog steeds relevant. 1 Ecologie en waterkwaliteit: A. Wat is het effect van tijdelijke droogval op de fysisch-chemische en biologische waterkwaliteit? B. Hoe moet de maatregel tijdelijke droogval worden uitgevoerd in termen van duur en periode? Voor de vervolgmonitoring 2013 werden meer specifiek de volgende vragen gesteld: • Zijn de waargenomen effecten van tijdelijke droogval in het tweede jaar na de droogval periode nog aanwezig? • Vindt er in De Deelen alsnog ontwikkeling van ondergedoken waterplanten plaats?
8
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
4 Onderzoeksopzet 4.
ONDERZOEKSOPZET 4.1 Onderzoekslocaties
4.1.
Onderzoekslocaties
Het onderzoek werd voortgezet op drie van de vier onderzoekslocaties (Tabel 4.1.). Om de droogval te kunnen realiseren werden in 2011 verschillende maatregelen genomen. Voor alle
locaties de benodigde vergunningen aangevraagd. Voor het aflaten of afpompen Het onderzoek werdwerden voortgezet op drie van de vier onderzoekslocaties (Tabel 4.1.). Om de van droogval te kunnen realiseren werden 2011 verschillende maatregelen genomen.werd Vooren over het oppervlaktewater werdenin alle locaties afgevist, waarbij de vis geregistreerd alle locaties werden de benodigde vergunningen aangevraagd. Voor het aflaten of afpomgeplaatst naar aangrenzende of naburige wateren. Na het nemen van locatiespecifieke maat pen van het regelen oppervlaktewater werden alle locaties afgevist, waarbij de vis geregistreerd werd op alle locaties – gedurende de periode 15 juli – 4 oktober 2011 - een pomp inge werd en overgeplaatst naar aangrenzende of naburige wateren. Na het nemen van locatiezet om de plassen te bemalen. specifieke maatregelen werd op alle locaties – gedurende de periode 15 juli – 4 oktober 2011 - een pomp ingezet om de plassen te bemalen. Tabel 4
Onderzoekslocaties
Tabel 4.1. Onderzoekslocaties x,y
Locatie
Locatie
De Deelen (Fr.)
x,y
Bodemtype
Bodemtype
53°16’28”N 6°59’41”E
Veen
Oppervlak referentievak
Vervolgmonitoring 2013
droogval (ha)
referentievak (ha)
2013
(ha)
(ha)
2,14
De Deelen (Fr.)
53°16’28”N 6°59’41”E
Veen
2,14
Rottige Meente (Fr.)
52°50’11”N 5°54’13”E
Veen
0,14
Lalleweer (Gr.)(Gr.) Lalleweer
51°24’08”N 6°11’01”E 51°24’08”N 6°11’01”E
Klei Klei
0,88 0,88
Woudbloem (Gr.) (Gr.) Woudbloem
52°25’60”N 4°55’60”E 52°25’60”N 4°55’60”E
ZandZand
4,14 4,14
Rottige Meente (Fr.)
52°50’11”N 5°54’13”E
Veen
Vervolgmonitoring
Oppervlak
Oppervlak
Oppervlak droogval
0,14
1,6 0,04
1,6 0,04
-
-
-
-
Ja Ja
Ja Ja
Ja
Ja
Nee
Nee
Lalleweer De plas Lalleweer (Gr.) bevindt zich in Gemeente Delfzijl, nabij de plaats Lalleweer en aan het Termunterzijldiep. De plas ligt in een zeekleigebied en heeft een waterbodem die uit zware zeeklei bestaat. De plas is ongeveer 10 jaar geleden gegraven ten behoeve van natuurontwikkeling. De plas heeft een gemiddelde diepte van circa 1 m. De oevers lopen zeer flauw af en zijn rijk begroeid met riet en andere oevervegetatie. De plas wordt op peil gehouden door inlaat van oppervlaktewater dat via landbouwsloten wordt aangevoerd. In de winter staat het peil ongeveer 20 cm hoger dan in de zomer.
9
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Lalleweer De plas Lalleweer (Gr.) bevindt zich in Gemeente Delfzijl, nabij de plaats Lalleweer en aan het Termunterzijldiep. De plas ligt in een zeekleigebied en heeft een waterbodem die uit zware zeeklei bestaat. De plas is ongeveer 10 jaar geleden gegraven ten behoeve van natuurontwikke ling. De plas heeft een gemiddelde diepte van circa 1 m. De oevers lopen zeer flauw af en zijn rijk begroeid met riet en andere oevervegetatie. De plas wordt op peil gehouden door inlaat van oppervlaktewater dat via landbouwsloten wordt aangevoerd. In de winter staat het peil ongeveer 20 cm hoger dan in de zomer. Om de plas tijdelijk droog te laten vallen waren slechts kleine ingrepen nodig. De aanwe zige stuw werd aangepast, zodat de plas kon worden afgesloten. Voor een betere afvoer van oppervlaktewater uit de plas, werd de afvoersloot uitgebaggerd en werd in de plas een sleuf gegraven. Figuur 4.1 Lalleweer (zomer 2013). Inzet rechtsonder gekroesd fonteinkruid
De Deelen Het moeras- of laagveengebied De Deelen ligt in Friesland ten noordoosten van Heerenveen aan de westflank van het Drents Plateau. Het gebied bestaat uit legakkers en petgaten. Deze variëren in ouderdom, waterbeheer en kwaliteit. Op beperkte schaal wordt nog steeds veen afgegraven voor de potgrondindustrie. De veendikte is beperkt tot circa 2 m. De legakkers bestaan uit een 1 à 1.5 m dikke laag veenmosveen met een circa 0.1 à 0.2 m dik kleidek. Daar waar petgaten zijn gegraven bevindt zich dus nog nauwelijks veen. Slechts een dikke slib laag scheidt het water van de zandondergrond. De Deelen heeft de status Wetland (Ramsar Conventie 1971) en is aangewezen als Natura-2000 en vogelrichtlijngebied.
10
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Vanaf de jaren zestig werd er in het gebied boezemwater vanuit de nabijgelegen Hooivaart ingelaten. Sinds 2002 wordt er in principe alleen nog water ingelaten vanuit de zandwinplas. Afgesproken is dat wanneer in zeer droge zomers een tekort aan water voor aanvoer vanuit de zandwinplas optreedt, er dan water vanuit de Hooivaart in De Deelen ingelaten wordt. Vanaf 2011 wordt een streefpeil gehanteerd van -1.10 m NAP in de zomer en -0.90 m NAP in de winter. In het gebied komen bijzondere vogelsoorten voor zoals roerdomp, purperreiger, grote kare kiet, zwarte stern en bruine kiekendief. Het gebied is rijk aan verschillende soorten overwinte rende ganzen. In enkele schraallanden worden de bijzondere plantensoorten klokjesgentiaan en Spaanse ruiter aangetroffen. In een aantal petgaten komt krabbescheer uitbundig voor. In De Deelen werden twee petgaten onderzocht: een petgat met droogval en een vergelijkbaar naastgelegen referentiepetgat. Ten behoeve van het onderzoek en het toepassen van de maat regel droogval werden kleine maatregelen genomen. De petgaten werden eenzijdig afgedamd en tweezijdig voorzien van afsluitbare duikers. Gedurende de droogvalperiode werd het petgat met droogval bemalen met een pomp.
Figuur 4.3 De Deelen (zomer 2013)
Rottige Meente Het laagveengebied de Rottige Meente ligt ten zuidwesten van Wolvega in het oostelijke deel van de Grote Veenpolder. De Rottige Meente behoort tot de grootste laagveenmoerasgebieden in Friesland. Het natuurgebied bestaat uit open water met petgaten en legakkers, rietlanden, hooilanden en moerasbossen. Het gebied wordt behalve als gras- en hooiland ook voor riet teelt gebruikt.
11
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
In de Rottige Meente zijn, net als in De Deelen, petgaten waarin goed ontwikkelde vegeta ties aanwezig zijn en wateren waarin nauwelijks of geen waterplanten voorkomen. Voor het toepassen van tijdelijke droogval is gezocht naar een minder goed ontwikkeld petgat. In de Rottige Meente verdwijnen steeds meer smalle legakkers en blijft verlanding uit. Een risico is dat het areaal open water alsmaar groter wordt en de kansen voor nieuwe verlanding hier mee steeds kleiner worden. Het gehele natuurreservaat ligt beneden NAP. Het peil wordt over talrijke kleine gebiedjes door de beheerder Staatsbosbeheer zelf gereguleerd. Sinds eind jaren tachtig wordt in het grootste gedeelte van het natuurreservaat gestreefd naar een vast peil van -1,10 m NAP. In de Rottige Meente werd een compartiment geplaatst van stalen damwanden (planklengte 8 m). Het compartiment bestond uit een droogvalcompartiment en een kleiner referentie compartiment (Tabel 4.1.). Figuur 4.4 Rottige Meente
Verwijderen van de voorzieningen op de locaties Na de droogvalperiode in 2011 werden de pompen verwijderd, maar bleven de wateren geïso leerd door aanwezigheid van dammen of afsluitbare duikers. Het oppervlaktewaterpeil in de plassen herstelde zich door neerslag en kwel. Met uitzondering van de locatie Woudbloem bleven de onderzoekslocaties in 2013 afgesloten van het omringende oppervlaktewater ten behoeve van het onderzoek. In september 2013 werd het compartiment in de Rottige Meente verwijderd. In De Deelen konden de gronddammen blijven liggen, omdat deze voorzien waren van duikers.
12
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
4.2 Opzet vervolgmonitoring 2013 Het veldexperiment bestond uit verschillende onderdelen, die door verschillende organisa ties werden uitgevoerd. In het onderstaande wordt de werkwijze van deze onderdelen globaal beschreven. We onderscheiden hierbij de volgende onderdelen: • Water- en bodemchemie; • Fytoplankton; • Macrofyten; • Macrofauna. 4.2.1 Water- en bodemchemie Vanaf april 2013 tot en met september 2013 zijn concentraties nutriënten en macro-elemen ten in het oppervlaktewater en poriewater van de proeflocaties in de Rottige Meente, De Deelen en de plas bij Lalleweer gemonitord. De bemonstering van het oppervlaktewater werd maandelijks uitgevoerd door Onderzoekcentrum B-ware en op de onderzoekslocaties Rottige Meente en De Deelen eveneens maandelijks door Wetterskip Fryslân. In De Deelen werden het petgat dat in 2011 was drooggezet en het naastgelegen petgat dat als referentie diende, bemonsterd. In De Rottige Meente werden het compartiment dat in 2011 droog was gezet, het referentiecompartiment en een locatie buiten de compartimenten bemonsterd. Door onder zoekcentrum B-ware werd deze laatste bemonstering in hetzelfde petgat uitgevoerd als waar de compartimenten in lagen, door Wetterskip Fryslân werd het naastgelegen petgat ter refe rentie bemonsterd, omdat het waterschap hier al een vast monsterpunt had liggen. Het poriewater op de onderzoekslocaties werd in april, juni en augustus 2013 bemonsterd. Oppervlaktewater Bij elk veldbezoek werden op drie verschillende plaatsen in de plas of – in de Rottige Meente - in het compartiment veldmetingen verricht. Op circa 10 cm onder het wateroppervlak wer den de pH, EGV, zuurstofconcentratie en temperatuur gemeten met een HQ40d multimeter (Hach Lange). Het doorzicht en de bodemdiepte werden op deze plekken bepaald met een secchi-schijf. Op elke locatie werden twee 1 liter polyethyleen flessen gevuld en meegenomen naar het laboratorium, waarvan er één werd gebruikt voor de chlorofylbepaling en één voor de overige chemische bepalingen. Chlorofylbepaling Voor de chlorofylbepaling werd 500 ml oppervlaktewater gefiltreerd over één of meerdere Whatman GF/C glasvezel microfilters, waarna deze bij -18°C werden bewaard tot extractie. De extractie werd uitgevoerd door 7 minuten in het donker te schudden met 10 ml ethanol, waarna het gesuspendeerde bodemmateriaal 1 uur kon bezinken. Hierna werd het extract afgepipetteerd en werd de extinctie gemeten bij 665 nm en gecorrigeerd voor de extinctie bij 750 nm en de extincties van het aangezuurde extract bij dezelfde golflengtes (NEN 6520+C1). Poriewater Het poriewater werd bemonsterd met behulp van poreuze keramische cups, waaruit met 50 ml injectiespuiten het vocht anoxisch verzameld werd. Deze cups werden circa één maand voor de eerste bemonstering in 2013 permanent ingezet op dezelfde plek als in de periode 2010-2012, zodat telkens precies van dezelfde locatie poriewater kon worden bemonsterd. Cups die gedurende het experiment kapot gingen of verdwenen, zijn vervangen. Voor de loca ties van de cups wordt verwezen naar Westendorp (red.) (2012).
13
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Fysisch-chemische analyses Voor een beschrijving van de gehanteerde methode van de chemische analyses wordt verwe zen naar Westendorp (red.) et al., 2012. Voor de metingen in 2013 werd de door Wetterskip Fryslan gemeten concentratie zwevend stof omgerekend in turbiditeit door te corrigeren met een correctiefactor die bepaald werd aan de hand van de momenten dat er zowel door Wet terskip als door B-ware is gemeten. Voor de analyses door Wetterskip Fryslân wordt verwezen naar de respectievelijke NEN-voorschriften. 4.2.2 Fytoplankton Op de drie verschillende onderzoekslocaties werd van april tot en met september 2013 het fytoplankton bemonsterd. Hierbij werd maandelijks 1 bemonstering uitgevoerd op 7 deelloca ties (tabel 4.2.). In mei werden de monsterpunten in de Rottige Meente door omstandigheden 2 keer bemonsterd en in juni niet. Tabel 4.2. Aantallen geanalyseerde fytoplanktonmonsters per locatie. De grijze balken in de zomerperiode 2011 geven de droogvalperiode weer
Meetjaar 2011
Meetjaar 2012
Meetjaar 2013
Locatie
M
A
M
J
J
A
S
M
A
M
J
J
A
S
M
A
M
J
J
A
S
Totaal
De Deelen (Fr)
Petgat A Droogval
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
16
Petgat B Referentie
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
18
Rottige Meente (Fr)
Buiten compartiment
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
1
1
1
21
Droogval compartiment
1
2
1
1
2
1
1
1
1
2
1
1
1
16
Referentie compartiment
2
1
1
1
1
2
1
1
1
1
2
1
1
1
17
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
16
Lalleweer (Gr)
1
1
1
1
1
Totaal
114
Van de zeven meetpunten werden in totaal 114 monsters geanalyseerd (0). De monsters bestaan uit ongeconcentreerd oppervlaktewater en werden geconserveerd met acetaatgebuf ferde Lugol. In het laboratorium werden de monsters koel (5-7 oC) en donker opgeslagen tot het moment van voorbehandeling voor analyse. Voor een uitvoerige beschrijving van de methode die voor de fytoplanktonanalyse werd gehan teerd wordt verwezen naar Westendorp (red.)et al., 2012. 4.2.3 Vegetatie Op de onderzoekslocaties werden vegetatieopnames conform Tansley (te voet in raaien, of met behulp van een satakroon) gemaakt. 4.2.4 Macrofauna Macrofauna werd in het voorjaar van 2013 bemonsterd. De bemonstering vond plaats met een standaard macrofauna-schepnet dat schoksgewijs en sprongsgewijs door de vegetatie en over de waterbodem werd voortbewogen. Afhankelijk van de breedte van het net, 25 of 30 cm, werd 5 of 6 m vegetatie en bodem bemonsterd. Het monster werd in een afgesloten bak naar het laboratorium vervoerd en dezelfde dag nog uitgezocht.
14
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Op het laboratorium werd het monster over zeven met maaswijdtes van 4, 2, 1 en 0,5 mm gespoeld waarna iedere zeeffractie in een transparante bak boven doorvallend licht werd uitgezocht. Op grond van herkenning met het blote oog werd een eerste grove determinatie stap gemaakt door de dieren te verdelen over maximaal tien plastic 20 ml scintellatieflesjes. Monsters werden direct geconserveerd in 70 % alcohol. Daar platwormen niet goed te conser veren zijn, werden deze levend onder de microscoop gedetermineerd. Watermijten werden in Koenike-oplossing geconserveerd. De geconserveerde dieren werden als intact dier met behulp van een zoom-stereomicroscoop (8-100 ×) of als preparaat onder een sterk vergrotende microscoop (40-400x) zoveel mogelijk tot op soort gedetermineerd.
15
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
5 Resultaten en discussie 5.1 Effecten op water- en bodemchemie Uit de resultaten tot en met 2012 (Westendorp (red.) et al., 2012) bleek dat een aantal effecten en/of processen, als gevolg van de droogval, voor alle locaties relevant was. Tijdens de droog val kunnen dit zijn: 1 Zuurstofindringing in de bodem. Bij voldoende uitdroging stijgt de redoxpotentiaal in de bodem. In de bodem reageert zuurstof met verschillende verbindingen (oxidatie); 2 Verzuring. Door oxidatie van ijzerzwavelverbindingen (FeSx, pyriet) treedt verzuring op. Dit wordt duidelijk door een pH-daling, die gepaard gaat met een stijging van de concentratie sulfaat in het poriewater. De ijzerconcentratie stijgt ook, maar omdat ijzer verder oxideert tot slecht oplosbare verbindingen, is dit vaak slechtst tijdelijk meetbaar; 3 Binding van fosfaat. Aan de ijzeroxides en ijzerhydroxides die ontstaan na oxidatie van ijzer zwavelverbindingen, kan fosfaat gebonden worden. Dit blijkt dan uit een daling van de fos faatconcentratie in het poriewater; 4 Zuurbuffering. De meeste watersystemen in Nederland zijn kalkrijk en beschikken daardoor over een goede buffercapaciteit. Dit betekent dat bij verzuring calcium- en magnesiumcarbo naten worden opgelost (denk aan ontkalken), waarbij het zuur geneutraliseerd wordt. Als dit proces optreedt, dan wordt dit teruggemeten door een stijging van de pH, calciumconcentra tie en/of een daling van de bicarbonaatconcentratie; 5 Verdringing van ionen van het bodem- of adsorptiecomplex. Zuurbuffering vindt niet alleen plaats door reactie met carbonaten. Zuur (H+) kan ook reageren met bodemdeeltjes waar aan positief geladen ionen gebonden zijn zoals calcium (Ca2+), ammonium (NH4+) of natrium (Na+). Als dit gebeurt, verdringen de waterstofionen (H+) deze andere ionen. Hierdoor kan bij verzuring ook een stijging van positief geladen ionen worden waargenomen; 5 Verandering van stikstofverbindingen. In de stikstofkringloop treden verschillende processen op waarbij stikstofverbindingen afwisselend in zowel organische als in anorganische aanwe zig zijn. Anorganisch stikstof betreffen bijvoorbeeld elementair of zuiver stikstof (N2), nitraat (NO3-) en nitriet (NO2-). Vanuit deze stikstofvormen kunnen organismen (micro-organismen, planten en dieren) bijvoorbeeld eiwitten maken. Als deze verbindingen worden afgebroken kunnen weer anorganische stiksstofverbindingen onstaan. Deze omzettingen vinden voor een belangrijk deel plaats door micro-organismen (bacteriën en schimmels). In oppervlaktewater komt stikstof vooral als ammonium en nitraat voor. Bij droogval treedt oxidatie (afbraak) van ammonium op (nitrificatie). Zogenaamde nitrificerende bacteriën zetten hierbij ammonium (NH4+) om in nitraat (NO3-). Uit de metingen blijkt dit uit een daling van de ammonium- en stijging van de nitraatconcentratie. Nitrificatie kan alleen plaatsvinden onder zuurstofrijkere omstandigheden. Het nitraat wordt op haar beurt weer omgezet in anorganisch stikstofgas (N2). Deze denitrificatie vindt alleen plaats onder zuurstofarme omstandigheden; bij droogval alleen dieper in de waterbodem. Het stikstofgas ontstijgt de watebodem en wordt onderdeel van de lucht of atmosfeer (70% atmosferisch stikstofgas). Omdat nitrificatie en denitrificatie continu verlopende processen of fluxen zijn is niet aan de concentraties af te lezen in welke mate deze processen plaatsvinden.
16
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Na de droogvalperiode kunnen dit zijn: 1 Zuurstofloosheid en alkalisering. In een waterbodem vinden continu afbraakprocessen plaats. Bij deze afbraakprocessen worden zuurstof (en daarna andere elektronenacceptoren) verbruikt. Na droogval is de aanvoer van zuurstof maar beperkt, omdat zuurstof door water veel slechter getransporteerd wordt dan door de lucht. De afname van zuurstof kan direct gemeten worden of indirect worden afgeleid door een daling van de redoxpotentiaal. Zodra de zuurstof op is, worden andere verbindingen of ionen gebruikt bij de afbraak (anaerobe afbraak). Bij oxidatieprocessen worden zuren geproduceerd, terwijl bij anaerobe afbraak bicarbonaat (HCO3-) wordt gevormd; 2 Mobilisatie van fosfaat. IJzerfosfaat-verbindingen zijn gevoelig voor schommelingen in de redoxpotentiaal. Na de droogval kunnen ijzeroxiden en ijzerhydroxiden gebruikt worden bij afbraakprocessen. Hierbij wordt driewaardig ijzer (Fe3+) gereduceerd tot tweewaardig ijzer (Fe2+). Als dit proces plaatsvindt, kunnen zowel de ijzer- als fosforconcentratie in het porie water en oppervlaktewater stijgen. Het ijzer kan echter ook snel weer dalen als dit reageert met sulfide, waarbij moeilijk oplosbare ijzerzwavelverbindingen (FeSx) ontstaan, terwijl fos faat dan in oplossing blijft; 3 Zwavelreductie. Sulfaat kan na droogval weer worden omgezet in sulfide (S2-) of sulfide verbindingen (HS-, H2S). Als dit proces speelt dan is dit terug te meten als een daling van de sulfaatconcentratie en stijging van sulfideverbindingen. Echter, indien sulfide aan ijzer bindt en neerslaat wordt geen sulfide gemeten. Indien veel sulfide geproduceerd wordt ten opzichte van ijzer, dan kan ook een afname van gereduceerd ijzer worden gemeten; 4 Veranderingen in de stikstofhuishouding (zie hierboven). 5.1.1 Rottige Meente Elektrisch geleidingsvermogen, verzuring en buffering Na de droogvalperiode werden in 2012 verschillende effecten op de waterkwaliteit waarge nomen. Gedurende de droogvalperiode werd sulfaat gemobiliseerd, daalde de pH (met name in de oevers), werd fosfaat in de waterbodem gebonden en nam het doorzicht sterk toe. Deze effecten werden enerzijds door droogval veroorzaakt, anderzijds ook door isolatie veroorzaakt of versterkt. Door isolatie was bijvoorbeeld minder sprake van opwerveling van bodemdeel tjes door windwerking en bioturbatie door vis. Daarnaast werd in het droogvalcompartiment na de droogvalperiode niet actief water ingelaten, waardoor de watersamenstelling voor een belangrijk deel uit neerslag bestond. Na de droogvalperiode was sprake van een verbetering van de waterkwaliteit ten opzichte van zowel de referentie binnen het compartiment als het oppervlaktewater buiten het compartiment. De invloed van isolatie en de hierdoor toegenomen invloed van neerslagwater bleek bijvoor beeld uit de concentraties bicarbonaat (HCO3-), calcium (Ca), chloride (Cl) en het elektrisch geleidingsvermogen (EGV) die in het droogvalcompartiment sterk afnamen in 2012 (figuur 5.1.). In 2013 bleven deze waarden, met uitzondering van de bicarbonaatconcentratie, lager dan in beide referenties.
17
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.1. Concentraties van calcium, chloride, elektrisch geleidingsvermogen Figuur 5.1 Concentraties chloride, elektrisch (EGV), chlorofyl-a de turbiditeit (EGV), chlorofyl-a envan decalcium, turbiditeit in hetgeleidingsvermogen oppervlaktewater van ende Rottigein het Meente in oppervlaktewater van de Rottige in het droogvalcompartiment, het referentiecompartiment en de referentie buiten het het droogvalcompartiment, hetMeente referentiecompartiment en de referentie buiten het compartiment. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan compartiment. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan. 700
1200
600
1000
Cl (µmol/l)
500
800 600
300
26-2-2011
14-9-2011
1-4-2012
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
26-2-2011
14-9-2011
1-4-2012
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
250
300 250
200
200
150
Chl-a (µg/l)
150 100 50
100 50
14-9-2011
1-4-2012
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
14-9-2011
1-4-2012
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
26-2-2011 26-2-2011
0
10-8-2010
0
10-8-2010
EGV (µS/cm)
10-8-2010
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
0
1-4-2012
0
14-9-2011
200
26-2-2011
100
10-8-2010
400
200
10-8-2010
Ca (µmol/l)
400
30 25
turbiditeit (ppm)
20 15 10 5 0
Als gevolg van oxidatie zwavelverbindingen (o.a. (o.a. FeS) nam sulfaatconcentratie Alsde gevolg van devan oxidatie van zwavelverbindingen FeS) namde de sulfaatconcentratie van van het oppervlaktewater na de droogvalperiode sterk toe (figuur 5.2.). In mei 2012 bereikhet oppervlaktewater na de droogvalperiode sterk toe (figuur 5.2.). In mei 2012 bereikte de te de sulfaatconcentratie met meer dan 300 µmol/l (circa 30 mg/l) de hoogste waarde. Buisulfaatconcentratie met meer dan 300 µmol/l (circa 30 mg/l) de hoogste waarde. Buiten het ten het compartiment was de sulfaatconcentratie op dat moment slechts 170 µmol/l (circa compartiment was de sulfaatconcentratie op dat moment slechts 170 µmol/l (circa 17 mg/l). 17 mg/l). In 2013 namen de sulfaatconcentraties door reductie steeds verder af en bereik2013 namen de sulfaatconcentraties door reductie steeds verdergaat af engepaard bereiktenmet ongeveer ten ongeveer In dezelfde waarden als voor de droogval. Sulfaatreductie de dezelfde waarden als voor de droogval. Sulfaatreductie gaat gepaard met de vorming van vorming van bicarbonaat. bicarbonaat.
Doorzicht Aan het beginDoorzicht van het experiment nam het doorzicht in het kleine referentiecompartiment al direct sterk toe door verminderde windwerking 5.1.inen het droogvalAan het de begin van het experiment nam het(figuur doorzicht het5.3.). kleineOmdat referentiecompartiment compartimentalgroter was, werd dit effect hier niet waargenomen. Na de droogvalperiode direct sterk toe door de verminderde windwerking (figuur 5.1. en 5.3.). Omdat het droog nam het doorzicht in het droogvalcompartiment echter wel sterk toe en ontstond er bodemvalcompartiment groter was, werd dit effect hier niet waargenomen. Na de droogvalperiode zicht. In beide referenties - binnen en buiten het compartiment – was dit in het grootste nam het doorzicht in het droogvalcompartiment echter wel sterk toe en ontstond er bodem deel van 2012 en in 2013 echter niet het geval. De variatie in het doorzicht in figuur 5.1. zicht. In beide referenties - binnen en buiten het compartiment – was dit in het grootste deel van 2012 en in 2013 echter niet het geval. De variatie in het doorzicht in figuur 5.1. wordt niet veroorzaakt door een verschil in helderheid, maar door een verschil in waterdiepte. In
18
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
het droogvalcompartiment bestond de gehele periode bodemzicht. Het doorzicht wordt in belangrijke mate bepaald door zwevend stof (gesuspendeerde deeltjes) en algen (gemeten als chlorofyl-a). Beide waren niet alleen in 2012, maar ook in 2013 veel lager dan in beide referen 14
1200in 2013 was gemiddeld 17 µg/l tegen 36 µg/l in het ties (figuur 5.1.). De chlorofylconcentratie
13
referentiecompartiment en 66 µg/l in het petgat ernaast (gegevens Wetterskip). 1000
droogvalcompartiment
referentiecompartiment
12
10
800
referentie
Nutriënten
HCO3
pH
11
600
9
De fosforconcentratie van het oppervlaktewater werd na de droogvalperiode lager in het droog
7
5.2.). De concentratie bleef ook gedurende 2013 veel lager. De gemiddelde fosforconcentratie
400 In de8 tekst boven valcompartiment figuur 5.2. de volgende alinea opnemen: dan in het(losse) referentiecompartiment en buiten de compartimenten (figuur 200
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
0 In de6 figuren 5.2.,was 5.6. 5.11 0,78 zijn µmol/l voor of de0,02 nutriënten fosfor (P) van en de stikstof (N) blauwe lijnen meten ongeveer mg P/l slechts de helft gemiddelde concentratie in weergegeven. Voordefosfor (P) is dit de maximale concentratie van de Goede Ecologische Toestand referentie buiten het compartiment (1,53 µmol/l of 0,05 mg P/l) (gegevens B-ware). (GET) van het betreffende KRW-type (M27 voor De Deelen en de Rottige Meente, M11 voor 18 120 Lalleweer). Voor stikstof (N) is5.2., niet5.6. deenmaximale concentratie vanfosfor 1,3 mg N/L weergegeven In de figuren 5.11 zijn voor de nutriënten (P) en stikstof (N) blauwe maar, lijnen 16 rekening houdend met de schaal, defosfor halve(P)maximale concentratie van 0,65 100 weergegeven. Voor is dit de maximale concentratie vanmg de N/L. Goede Ecologische Toe 14
80 (M27 voor De Deelen en de Rottige Meente, M11 stand (GET) van het betreffende KRW-type
doorzicht (cm)
12
5
45 40
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
18-‐10-‐2012
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
6-‐5-‐2013
22-‐11-‐2013
1-‐4-‐2012 1-‐4-‐2012
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
5
26-‐2-‐2011
10
0
14-‐9-‐2011
15
0,5
60
350 300
SO4 (µmol/l)
40 30
20
250 200 150 100
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
0
14-‐9-‐2011
0 26-‐2-‐2011
50 10-‐8-‐2010
10
22-‐11-‐2013
0,65 mg N/l
50
NH4 (µmol/l)
20
14-‐9-‐2011
1
25
26-‐2-‐2011
1,5
30
26-‐2-‐2011
2
35
10-‐8-‐2010
2,5
0,65 mg N/l
10-‐8-‐2010
NO3 (µmol/l)
0,09 mg P/l
10-‐8-‐2010
P-‐totaal (µmol/l)
4
3
14-‐9-‐2011
Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan. De blauwe lijnen voor P en N geven respectievelijk de GET-waarde en halve GET waarde aan (zie tekst)
4,5 3,5
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
O2 (mg/l)
+ 10 5.2. Het verloop van de concentratie fosfor (P)-totaal, nitraat (NO3 ), ammonium (NH4 ) Figuur voor Lalleweer). Voor stikstof (N) is niet de 60 maximale concentratie van 1,3 mg N/L weergege 8 oppervlaktewater vandedeschaal, Rottige Meente in het droogvalcompartiment, en sulfaat (SO42-) in venhet maar, rekening houdend met de halve maximale concentratie van 0,65 mg N/L. 6 40 het referentiecompartiment en de referentie buiten het compartiment. Het blauwe kader geeft 4 20 + 22 Figuur 5.2 Het aan. de droogvalperiode blauwe lijnen voor Pnitraat en N(NOgeven respectievelijk de GET-waarde en verloop De van de concentratie fosfor (P)-totaal, 3 ), ammonium (NH4 ) en sulfaat (SO4 ) in het oppervlaktewater 0 0 van de Rottige Meente in het droogvalcompartiment, het referentiecompartiment en de referentie buiten het compartiment. halve GET waarde aan (zie tekst).
In de winter van 2012 werden in zowel het droogvalcompartiment als de referenties nitraat pieken (NO3-) gemeten (figuur 5.2.). Dit is een bekend verschijnsel in watersystemen dat wordt veroorzaakt door de lagere activiteit van nitrificerende en denitrificerende bacteriën in de doorgaans koude winterperiode. De nitraatpiek in het droogvalcompartiment was in de win ter van 2011-2012 zelfs het hoogst, door oxidatie van bij de droogval vrijgekomen ammonium (NH4+). In de winter van 2012-2013 kwam in beide compartimenten (met en zonder droogval)
19
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
geen nitraatpiek meer voor. De ammoniumconcentratie in het oppervlaktewater was in 2013 zo laag dat deze bijna altijd onder de detectielimiet (7 µmol/l) uitkwam. Buiten de comparti menten trad wel nog een kleine nitraatpiek op en was ook de ammoniumconcentratie hoger.
Figuur 5.3. Verloop van pH, bicarbonaat, zuurstof en doorzicht in het oppervlaktewaFiguur van pH, bicarbonaat, zuurstof en doorzicht in het oppervlaktewater de Rottige Meente in het ter van de5.3 Verloop Rottige Meente in het droogvalcompartiment, het van referentiecompartiment droogvalcompartiment, het referentiecompartiment en de referentie buiten het compartiment. Het blauwe kader geeft en de referentie buiten het compartiment. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode de droogvalperiode aan aan. 1200
13
droogvalcompartiment
12
referentiecompartiment
11
referentie
1000 800
10
HCO3
9 8
10-8-2010
26-2-2011
14-9-2011
1-4-2012
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
26-2-2011
14-9-2011
1-4-2012
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
120
18 16
100
14
doorzicht (cm)
12 10 8 6 4
22-11-2013
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
6-5-2013
2
18-10-2012
O2 (mg/l)
400 200
7 6
600
10-8-2010
pH
14
80 60 40 20 0
Poriewater
Poriewater In een watersysteem treedt interactie op tussen processen en stoffen in oppervlaktewater, In een watersysteem treedt interactiehet op vocht tussen processen en stoffen bodem en poriewater; tussen de bodemdeeltjes. Uitindeoppervlaktewater, samenstelling van het porie bodem en poriewater; het vocht tussen de bodemdeeltjes. Uit de samenstelling van het powater kan tot op zekere hoogte worden afgeleid welke processen en interacties er plaatsvinden. riewater kan tot op zekere hoogte worden afgeleid welke processen en interacties er plaatsvinden.
Tijdens de droogvalperiode droogde de venige oever sterk uit waardoor oxidatie van ijzersul fiden (FeS ) optrad. Hierbij trad als gevolg van de vorming van zwavelzuur (4 FeS + 15 O +
x droogde de venige oever sterk uit waardoor oxidatie van ijzer2 2 Tijdens de droogvalperiode 10 H2O à 4 FeOOH + 16 H+ + 8 SO42-.) tijdelijk sterke verzuring op (figuur 5.4.). Op één van de sulfiden (FeSx) optrad. Hierbij trad als gevolg van de vorming van zwavelzuur (4 FeS2 + 15 twee monsterpunten daalde de zuurgraad zelfs beneden pH 4,5. In goed gebufferde (kalk O2 + 10 H2O 4 FeOOH + 16 H+ + 8 SO42-.) tijdelijk sterke verzuring op (figuur 5.4.). Op rijke) bodems wordt de zuurvorming vooral door bicarbonaat geneutraliseerd. In 2013 wer één van de twee monsterpunten daalde de zuurgraad zelfs beneden pH 4,5. In goed gebufden dezelfde pH waarden in de oever gemeten als voor de droogvalperiode. ferde (kalkrijke) bodems wordt de zuurvorming vooral door bicarbonaat geneutraliseerd. In 2013 werden dezelfde pH waarden in de oever gemeten als voor de droogvalperiode. De fosforconcentraties (P) in het poriewater van de oever namen na de droogval sterk af door
dat ijzer geoxideerd werd en fosfaat sterker werd gebonden (figuur 5.4. en 5.5.). Dit effect hield
De fosforconcentraties (P) in het poriewater van de oever namen na de droogval sterk af ook in 2013 nog aan. In het droogvalcompartiment was de fosforconcentratie van de water doordat ijzer geoxideerd werd en fosfaat sterker werd gebonden (figuur 5.4. en 5.5.). Dit efbodem aan het eind van de meetperiode echter wel lager (5 µmol/l, 0,15 mg P/l) dan in het fect hield ook in 2013 nog aan. In het droogvalcompartiment was de fosforconcentratie van referentiecompartiment (27 µmol/l, 0,84 mg P/l) en in het petgat zelf (28 µmol/l, 0,88 mg P/l). de waterbodem aan het eind van de meetperiode echter wel lager (5 µmol/l, 0,15 mg P/l) dan in het referentiecompartiment (27 µmol/l, 0,84 mg P/l) en in het petgat zelf (28 µmol/l, In de stikstofkringloop komt ammonium vrij bij afbraakprocessen en wordt door nitrifice 0,88 mg P/l). rende bacteriën onder zuurstofrijke (aerobe) omstandigheden omgezet in nitraat. Het nitraat dringt de waterbodem in en wordt vervolgens onder zuurstofarme (anaerobe) omstandig In de stikstofkringloop komt ammonium vrij bij afbraakprocessen en wordt door nitrificerende ammoniumconcentratie in de water heden gereduceerd(aerobe) tot stikstofgas (N2). Hierdoor is de bacteriën onder zuurstofrijke omstandigheden omgezet in nitraat. Het nitraat laag vaak lager, dan de nitraatconcentratie en geldt voor het poriewater juist het omgekeerde. dringt de waterbodem in en wordt vervolgens onder zuurstofarme (anaerobe) omstandigheden gereduceerd tot stikstofgas (N2). Hierdoor is de ammoniumconcentratie in de water-
20
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
laag vaak lager, danTijdelijke de nitraatconcentratie en geldt voor het poriewater juist het omgeSTOWA 2014-17 droogval als waterkwaliteitsmaatregel keerde. Figuur 5.4. Verloop van pH, concentratie van bicarbonaat, calcium, ijzer, nitraat en ammonium van het poriewater in het droogvalcompartiment, in de Rottige Meente. droogvalcompartiment, in de Rottige Meente. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode weer Het blauwe kader geeft de droogvalperiode weer.
Figuur 5.4 Verloop van pH, concentratie van bicarbonaat, calcium, ijzer, nitraat en ammonium van het poriewater in het
35
800
30
700
15 10
300 200
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
0
1-4-2012
100
0
14-9-2011
22-11-2013
400
5
26-2-2011
6-5-2013
500
22-11-2013
20
600
6-5-2013
NH4 (µmol/l)
25
22-11-2013
10-8-2010
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
0
26-2-2011
100
0
6-5-2013
200
2000
10-8-2010
NO3 (µmol/l)
300
18-10-2012
4000
400
1-4-2012
Fe (µmol/l)
6000
10-8-2010
Ca (µmol/l)
8000
18-10-2012
500
10000
18-10-2012
600
12000
1-4-2012
14000
1-4-2012
10-8-2010
22-11-2013
6-5-2013
14-9-2011
18-10-2012
0
1-4-2012
4
26-2-2011
1000
10-8-2010
4,5
14-9-2011
2000
14-9-2011
5
3000
14-9-2011
oever
5,5
4000
26-2-2011
slib
26-2-2011
slib
6
5000
26-2-2011
slib
HCO3 (µmol/l)
veen
6,5
pH
6000
oever
7
10-8-2010
7,5
De ammoniumconcentratie was hoog in het poriewater van de waterbodem en bleef dat De ammoniumconcentratie was hoogHieruit in het poriewater de waterbodem en bleef datwaook ook gedurende het experiment (figuur 5.4.). blijkt dat van de zuurstofindringing in de gedurende het experiment (figuur 5.4.). Hieruit blijkt dat de zuurstofindringing in de water terbodem gedurende de droogval maar beperkt is geweest. In het poriewater van de oever bodem gedurende de droogval maar en beperkt In het poriewater oever wasgede was de ammoniumconcentratie veel lager werdis geweest. het ammonium tijdens van de de droogval ammoniumconcentratie veel lager en werd het ammonium tijdens de droogval geoxideerd oxideerd tot nitraat. Na de droogvalperiode tot in 2013 bleef de ammoniumconcentratie in nitraat. Nain dede droogvalperiode de oever forstotlager, dan waterbodem.tot in 2013 bleef de ammoniumconcentratie in de oever fors lager, dan in de waterbodem.
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
21
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.5. Verloop van de concentratie P-totaal, sulfaat, natrium en chloride in het poriewater van het droogvalcompartiment, in de Rottige Meente. Het blauwe kader Figuur 5.5 Verloop van de concentratie P-totaal, sulfaat, natrium en chloride in het poriewater van het droogvalcompartiment, geeft de droogvalperiode weer. 50
16000
45
14000 12000
22-11-2013
6-5-2013
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
0
10-8-2010
2000
0
18-10-2012
4000
5
1-4-2012
10
6000
14-9-2011
15
8000
26-2-2011
20
10000
26-2-2011
25
10-8-2010
30
10-8-2010
35
SO4 (µmol/l)
P (µmol/l)
40
22
18
22
18
in de Rottige Meente. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode weer
2500
2000 1800
2000
Cl (µmol/l)
Na (µmol/l)
1600 1400 1200 1000 800 600
1500 1000 500
400
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
14-9-2011
22-11-2013
6-5-2013
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
5.1.2.
18-10-2012
0
0
1-4-2012
200
De Deelen 5.1.2 De Deelen
EGV, verzuring en buffering In de DeelenEGV, werden tijdens en na de droogvalperiode verschillende effecten waargenoverzuring en buffering men. EvenalsInindede Rottige Meente de venige waterbodem ook hier nauwlijks uit Deelen werden tijdensdroogde en na de droogvalperiode verschillende effecten waargenomen. tijdens de droogvalperiode. Als gevolg van oxidatie van zwavelverbindingen (FeSx) op trad Evenals in de Rottige Meente droogde de venige waterbodem ook hier nauwlijks uit tijdens de in de waterbodem dan ook geen verzuring op (figuur 5.6.). In de sterk(FeSx) uitgedroogde droogvalperiode. Als gevolg van oxidatie van zwavelverbindingen op trad in oevers de water gebeurde dit wel. De sulfaatconcentratie steeg sterk tijdens de droogvalperiode tot ongebodem dan ook geen verzuring op (figuur 5.6.). In de sterk uitgedroogde oevers gebeurde dit veer 900 µmol/l (circa 90 mg/l), maar in 2013 was sprake van dezelfde concentraties als wel. De sulfaatconcentratie steeg sterk tijdens de droogvalperiode tot ongeveer 900 µmol/l voor de droogval (circa 150 µmol/l). Als gevolg van de verzuring losten calciumcarbonaten (circa 90 vrijgemaakt mg/l), maar in van 2013 was van of dezelfde concentraties alsHierdoor voor de droogval op of werd calcium het sprake bodemadsorptiecomplex. steeg(circa de 150 µmol/l). Als gevolg van de verzuring losten calciumcarbonaten op of werd calcium concentratie calcium tijdens en kort na de droogval fors (figuur 5.7.). In de periode totvrijge en maaktde van het bodem- ofcalcium adsorptiecomplex. Hierdoor steeg als de concentratie calcium tijdens met 2013 daalde concentratie tot dezelfde waarden voor de droogvalperiode. en kort na de droogval fors (figuur 5.7.). In de periode tot en met 2013 daalde de concentratie calcium tot dezelfde waarden als voor de droogvalperiode.
Doorzicht Ook in De Deelen nam het doorzicht in het jaar na de droogval sterk toe, tot ongeveer 90 Doorzicht cm (figuur 5.6.). Hierdoor was op verschillende momenten sprake van bodemzicht. In het Ook in De Deelen nam het doorzicht in het jaar na de droogval sterk toe, tot ongeveer 90 cm referentiepetgat was het doorzicht in 2012 met circa 40 cm beduidend lager. De verbete(figuur 5.6.). Hierdoor was op verschillende momenten sprake van bodemzicht. In het refe ring van doorzicht ging gepaard met lage gehalten zwevend stof (turbiditeit) en lagere hoerentiepetgat het doorzicht in Helaas 2012 metbleek circa 40 beduidend van veelheden algen (zie ookwas paragraaf 5.2.). hetcm doorzicht inlager. 2013Deteverbetering verslechtedoorzicht ging met gepaard met lage voor gehalten en lagere hoeveelheden ren en werd vergelijkbaar de situatie de zwevend droogvalstof en(turbiditeit) de referentie. Alleen aan het algen (zie ook paragraaf 5.2.). Helaas bleek het doorzicht in 2013 te verslechteren einde van de zomerperiode nam het doorzicht in beide petgaten toe. Opvallend was en datwerd in dezelfde periode een duidelijk het chlorofyl-a gehalteAlleen tussen dehet referentie vergelijkbaar met deverschil situatie optrad voor de in droogval en de referentie. aan einde van (zeer hoog) en petgat waar inhet 2011 droogval had plaatsgevonden (figuurwas 5.7.). dehet zomerperiode nam doorzicht in beide petgaten toe. Opvallend dat in dezelfde periode een duidelijk verschil optrad in het chlorofyl-a gehalte tussen de referentie (zeer hoog) en het petgat waar in 2011 droogval had plaatsgevonden (figuur 5.7.).
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
22
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Nutrienten De droogval leidde aanvankelijk tot een forse daling van de fosforconcentratie (4,5 -7 µmol P/l, 0,14-0,22 mg P/l) (figuur 5.6.). In het referentiepetgat bleef de concentratie met 12 µmol P/l (0,38 mg P/l) hoog. In 2012 en 2013 steeg de fosforconcentratie in het drooggevallen pet gat echter weer en werden hogere concentraties bereikt (15-20 µmol P/l, circa 0,5 – 0,6 mg P/l) dan in de referentie. In de winterperiode was er sprake van een nitraatpiek in het oppervlaktewater van beide pet gaten. In de winter van 2012, volgend op de droogval, was de nitraatpiek in het drooggevallen petgat lager dan in het referentiepetgat. Echter, in de winter van 2012-2013 bleek deze piek Figuur fors 5.6.hoger Verloop van pH, de concentratie bicarbonaat, zuurstof, doorzicht, P-totaal, dan in hetde referentiepetgat. nitraat, ammonium en sulfaat in het oppervlaktewater in het droogvalpetgat en het referentiepetgat in deDe Deelen.bicarbonaat, Het blauwe kader geeft de nitraat, droogvalperiode aan.in De Figuur 5.6 Verloop van de pH, concentratie zuurstof, doorzicht, P-totaal, ammonium en sulfaat het blauwe lijnen voor P en N geven respectievelijk de GET-waarde en halve GET waarde aan (zie tekst).aan. oppervlaktewater in het droogvalpetgat en het referentiepetgat in De Deelen. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode De blauwe lijnen voor P en N geven respectievelijk de GET-waarde en halve GET waarde aan (zie tekst) 9
1800
petgat referentie
8,5
1600
1400
HCO3 (µmol/l)
8
7 6,5
6 5,5
600
400 200
90
4
2
22-‐11-‐2013
40
30 20
60
50
50
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
20 10 1-‐4-‐2012
18-‐10-‐2012
6-‐5-‐2013
22-‐11-‐2013
1-‐4-‐2012
18-‐10-‐2012
6-‐5-‐2013
22-‐11-‐2013
900
14-‐9-‐2011
1000
140
14-‐9-‐2011
0
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
0,09 mg P/l
30
26-‐2-‐2011
20
26-‐2-‐2011
30
0,65 mg N/l
40
10-‐8-‐2010
40
14-‐9-‐2011
10-‐8-‐2010
70
60
NO3 (µmol/l)
80
26-‐2-‐2011
0
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
10
160
800
120
700
1,3 mg N/l
600
SO4 (µmol/l)
100
80
500
400
60
300
40
200
20
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
26-‐2-‐2011
100
10-‐8-‐2010
NH4 (µmol/l)
6-‐5-‐2013
50
70
0
18-‐10-‐2012
60
80
0
1-‐4-‐2012
70
doorzicht (cm)
6
10
14-‐9-‐2011
80
8
0
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
26-‐2-‐2011
100
14
10
O2 (mg/l)
800
16
12
P-‐totaal (µmol/l)
1000
0 10-‐8-‐2010
5
1200
10-‐8-‐2010
pH
7,5
0
23
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.7. Verloop van de concentratie calcium, chloride, chlorofyl-a, het elektrisch Figuur 5.7 Verloop van de concentratie calcium, chloride, chlorofyl-a, het elektrisch geleidingsvermogen (EGV), chlorofyl-a en de geleidingsvermogen (EGV), chlorofyl-a en de turbiditeit in het oppervlaktewater in turbiditeit in het oppervlaktewater in het droogvalpetgat en het referentiepetgat in De Deelen. Het blauwe kader geeft de het droogvalpetgat en het referentiepetgat in De Deelen. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan droogvalperiode aan. 1400
600
1200
500
1000
400
800
400
1000
350
900
18-10-2012
800
Chl-a (µg/l)
300 250 200 150
700 600 500 400 300
100
200
50
100
20-8-2013
20-4-2013
22-11-2013 22-11-2013
20-12-2012
6-5-2013 6-5-2013
20-8-2012
18-10-2012 18-10-2012
20-4-2012
1-4-2012 1-4-2012
20-12-2011
14-9-2011
26-2-2011 26-2-2011
14-9-2011
10-8-2010 10-8-2010
20-8-2011
0
0
20-4-2011
EGV (µS/cm)
1-4-2012
10-8-2010
400
22-11-2013
200 0
22-11-2013
6-5-2013
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
18-10-2012
100
14-9-2011
200
600
26-2-2011
300
6-5-2013
Cl (µmol/l)
Ca (µmol/l)
700
40
turbiditeit (ppm)
35 30 25 20 15 10 5 0
Poriewater
Poriewater het eind of net na de droogvalperiode ontstond een kleine nitraatpiek in het poriewater Aan het eind Aan of net na de droogvalperiode ontstond een kleine nitraatpiek in het poriewater van de oever (figuur 5.8.). Deze verdween echter weer snel door uitspoeling. In de droogge van de oever (figuur 5.8.). Deze verdween echter weer snel door uitspoeling. In de droogvallen waterbodem ontstond iets later een nitraatpiek, na oxidatie van het ammonium dat gevallen waterbodem ontstond iets later een nitraatpiek, na oxidatie van het ammonium dat tijdens de droogvalperiode was vrijgekomen. De fosforconcentratie in het poriewater van tijdens de droogvalperiode was vrijgekomen. De fosforconcentratie in het poriewater van de waterbodem was voorafgaand aan de droogval hoog, op de meeste plekken tussen 40 en waterbodem de was voorafgaand aan de droogval hoog, op de meeste plekken tussen 40 en 80 µmol/l (1,2 – 2,5 mg P/l). Na de droogval was deze concentratie vergelijkbaar hoog. Op de 80 µmol/l (1,2 – 2,5 mg P/l). Na de droogval was deze concentratie vergelijkbaar hoog. Op plaatsen in de waar oever waar de concentratieook ookhoog hoog was, nam dezedeze tijdens de droogval periode de plaatsen in de oever de concentratie was, nam tijdens de droogsterkafafdoor door vastlegging vastlegging aan ijzer.ijzer. Dit illustreert ook hier van vol valperiode sterk aangeoxideerd geoxideerd Dit illustreert ookhet hierbelang het belang doende uitdroging van de bodem en de daarmee gepaard gaande zuurstofindringing in rela van voldoende uitdroging van de bodem en de daarmee gepaard gaande zuurstofindrintot de de binding fosfaat. Dat het omgaat een omkeerbaar proces bleek tijdens ging in relatietietot bindingvan van fosfaat. Dathier hetgaat hier om een omkeerbaar procesde natte periode van het voorjaar van 2013. Door vernatting wordt de zuurstofbeschikbaarheid bleek tijdens de natte periode van het voorjaar van 2013. Door vernatting wordt de zuurkleiner en treed ijzerreductie op. stofbeschikbaarheid kleiner en treed ijzerreductie op.
24
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
1800
60
1600 1400
NH4 (µmol/l)
40 30 20 10
1000 800 600 400
18-10-2012 18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
22-11-2013
1-4-2012 1-4-2012 1-4-2012
6-5-2013
14-9-2011
3500
14-9-2011
4000
160
14-9-2011
180
26-2-2011
10-8-2010
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
0
140
3000
40
1500 1000
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
0
26-2-2011
500
0 10-8-2010
20
3000
26-2-2011
60
2000
26-2-2011
80
2500
10-8-2010
100
10-8-2010
120
SO4 (µmol/l)
P (µmol/l)
1200
200
0
10-8-2010
NO3 (µmol/l)
50
4500 4000
Cl (µmol/l)
2500
Na (µmol/l)
22
18
22
18
Figuur 5.8. Verloop van nitraat, ammonium, P-totaal, sulfaat, natrium en chloride in Figuur 5.8 Verloop van nitraat, ammonium, P-totaal, sulfaat, natrium en chloride in het poriewater in het droogvalpetgat. Het blauwe het poriewater in het droogvalpetgat. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode kader geeft de droogvalperiode a aan.
2000 1500 1000
3500 3000 2500 2000 1500 1000
500
500 0 22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
2+
Hierbij ontstaat goed oplosbaar tweewaardig ijzer (Fe ) dat in het poriewater teruggeme Hierbij ontstaat goed oplosbaar tweewaardig ijzer (Fe2+) dat in het poriewater teruggemeten wordt (figuur 5.9.). Ook de fosfor- (P) en ammoniumconcentraties stegen in deze natte ten wordt (figuur 5.9.). Ook de fosfor- (P) en ammoniumconcentraties stegen in deze natte in het poriewater (figuur 5.8.). Het fosfor komt vrij bij de reductie van de ijzerfosfor periode in hetperiode poriewater (figuur 5.8.). Het fosfor komt vrij bij de reductie van de ijzerfosforverbinding, terwijl ammonium bij een lage zuurstofbeschikbaarheid nauwlijks wordt omge verbinding, terwijl ammonium bij een lage zuurstofbeschikbaarheid nauwlijks wordt omgein nitraat. Later in het voorjaar werden de omstandigheden droger, waardoor ijzer en fos zet in nitraat. zetLater in het voorjaar werden de omstandigheden droger, waardoor ijzer en faat weer werden vastgelegd en ammonium werd omgezet in nitraat, waardoor er korte tijd fosfaat weer werden vastgelegd en ammonium werd omgezet in nitraat, waardoor er korte een verhoogde nitraatconcentratie ontstond. tijd een verhoogde nitraatconcentratie ontstond.
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
25
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.9 Verloop van pH en de concentratie bicarbonaat, calcium en ijzer in het poriewater in het droogvalpetgat. Het blauwe kader Figuur 5.9. Verloop van pH en de concentratie bicarbonaat, calcium en ijzer in het de droogvalperiode aan poriewater ingeeft het droogvalpetgat. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan. sliblaag
7,5
oever
3500
HCO3 (µmol/l)
3000
6,5
2500
6
2000
5,5
1500
5
1000
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
6-5-2013
22-11-2013
2500
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
0
10-8-2010
300 250
Ca (µmol/l)
Fe (µmol/l)
2000 1500 1000 500
200 150 100
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
14-9-2011
50
0
26-2-2011
4
10-8-2010
500
4,5
10-8-2010
pH
4000
zandbodem
7
5.1.3 Lalleweer EGV, verzuring en buffering Tijdens de droogvalperiode viel het diepste deel van de plas niet droog. Het achtergebleven oppervlaktewater werd gedurende de droogvalperiode geconcentreerder door indamping. Tevens vond uitspoeling en aanvoer van stoffen als sulfaat vanuit de drooggevallen delen plaats. Voorafgaand aan de droogvalperiode was de chlorideconcentratie in het oppervlaktewater ongeveer 1500 µmol/l (circa 50 mg/l) (figuur 5.11). Tijdens de droogvalperiode steeg de chlori deconcentratie echter tot ongeveer 20.000 µmol/l of 700 mg/l. De concentraties bicarbonaat, sulfaat en calcium namen gelijktijdig ook sterk toe (figuur 5.10 en 5.11). Na de droogval nam het watervolume in de kleiplas weer toe. Dit ging gepaard met een daling (verdunning) van de de hiervoor genoemde concentraties stoffen. De chlorideconcentratie bleef echter nog steeds 80% hoger ten opzichte van de situatie voor droogval (2700 µmol/l of 95 mg Cl/l). De sulfaat concentratie daalde uiteindelijk wel wel tot dezelfde concentratie als voorafgaand aan de droogval. De daling is het gevolg van enerzijds het verdunningseffect, maar anderzijds ook van sulfaatreductie en vastleggingvan zwavel in de bodem. Doorzicht Veel kleiplassen hebben een zeer beperkt doorzicht door zeer fijne gesuspendeerde kleideel tjes. Ook in kleiplas Lalleweer was het doorzicht voorafgaand aan de droogval met 10-20 cm beperkt. De droogval zorgde voor vastlegging van slibdeeltjes en de kieming van helofyten en goudzuring die ervoor zorgden dat er na de droogvalperiode minder golfslag optrad. Hier door nam de turbiditeit van circa 20-60 ppm af tot zo’n 4-5 ppm. Het doorzicht nam hier door toe tot circa 50-80 cm, wat betekende dat er in een groot deel van de plas sprake was van
26 Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
bodemzicht. Hiervan profiteerden ondergedoken waterplanten, die in het tweede jaar na de droogval dan ook massaal aanwezig waren (zie paragraaf 5.3). Ondergedoken waterplanten zijn door fotosynthese en respiratie van grote invloed op de zuurstofhuishouding en zuurgraad (pH) van oppervlaktewateren. Beide kunnen grote fluctu aties laten zien gedurende een periode van 24 uur. In Lalleweer werden in 2013 zowel hoge als normale pH waarden gemeten en zowel zeer hoge als zeer lage zuurstofgehalten (figuur 5.10). In september was de afbraak van planten en algenresten waarschijnlijk zo dominant dat het zuurstofgehalte daalde tot 3 mg O2/l. Nutriënten De fosforconcentratie in het oppervlaktewater schommelde voorafgaand aan de droogval rond de 3 µmol/l (circa 0,1 mg/l). In het eerste jaar na de droogval leek de P-concentratie iets lager te zijn, maar aan het eind van de meetperiode lag de concentratie op ongeveer hetzelfde niveau (figuur 5.11). Hierbij was sprake van twee verschillende toestanden: voor de droogval was de plas troebel en plantenarm en na de droogvalperiode helder en plantenrijk.
Figuur 5.10. Verloop van de concentratie calcium, chloride, elektrisch geleidingsFiguur 5.10 Verloop van de concentratie calcium, chloride, elektrisch geleidingsvermogen (EGV) en chlorofyl-a, en de turbiditeit in het vermogen (EGV) en chlorofyl-a, en de turbiditeit in het oppervlaktewater van de plas oppervlaktewater van de plas bij Lalleweer. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan bij Lalleweer. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan. 4000
25000
3500
20000
3000 2500
Cl (µmol/l)
15000 10000
4000
400
3500
350
3000
300
2500 2000 1500 1000 500
250 200 150 100 50
140 120 100 80 60 40
22-11-2013
6-5-2013
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
18-10-2012
20
27
1-9-2013
1-5-2013
1-1-2013
1-9-2012
1-5-2012
1-1-2012
1-9-2011
1-5-2011
0 1-1-2011
41600
41400
41200
41000
40800
40600
40400
0
turbiditeit (ppm)
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
10-8-2010
22-11-2013
6-5-2013
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
5000 0
Chl-a (µmol/l)
EGV (µS/cm)
10-8-2010
0
18-10-2012
500
14-9-2011
1000
26-2-2011
1500
1-9-2010
Ca (µmol/l)
2000
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Tijdens de droogvalperiode werden hoge ammoniumconcentraties in het achtergebleven oppervlaktewater gemeten (figuur 5.11). Het ammonium was vooral afkomstig van het adsorptiecomplex van de bodem. De hoge beschikbaartheid van ammonium leidde in het najaar van 2011 tot een hoge nitraatpiek. In het najaar voorafgaand aan de droogval was ook sprake geweest van een nitraatpiek, maar deze was beduidend lager dan in 2011. In 2013 was sprake van zeer lage nitraat- en ammoniumconcentraties in het oppervlaktewater. Omdat er geen metingen beschikbaar zijn van het najaar van 2012 en 2013 is het niet te zeggen of er Figuur 5.11. Verloop van pH, concentratie bicarbonaat, zuurstof, doorzicht, P-totaal, nitraat, steeds sprake is van een nitraatpiek in de winter. ammonium ennog sulfaat in het oppervlaktewater van de kleiplas Lalleweer. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan. De blauwe lijnen voor P en N geven respectievelijk de GETFiguur 5.11 Verloop van pH, concentratie bicarbonaat, zuurstof, doorzicht, P-totaal, nitraat, ammonium en sulfaat in het waarde en halve GET waarde aan (zie tekst). oppervlaktewater van de kleiplas Lalleweer. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan. De blauwe lijnen voor P en N geven respectievelijk de GET-waarde en halve GET waarde aan (zie tekst) 9,5
8000
9
7000
HCO3(µmol/l)
6000
8,5
5000 4000
7,5
3000
7
25
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
10-‐8-‐2010
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
1-‐4-‐2012
26-‐2-‐2011
14-‐9-‐2011
0
10-‐8-‐2010
1000
6
14-‐9-‐2011
2000
6,5
26-‐2-‐2011
pH
8
90
80
doorzicht (cm)
20
O2 (mg/l)
15 10 5
70 60
50 40 30
20 10
70
6
60
400
1800
350
1600
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
1-‐4-‐2012
18-‐10-‐2012
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
18-‐10-‐2012
10-‐8-‐2010
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
14-‐9-‐2011
18-‐10-‐2012
0
1-‐4-‐2012
10
0
1-‐4-‐2012
20
1
26-‐2-‐2011
14-‐9-‐2011
30
1-‐4-‐2012
2
14-‐9-‐2011
0,09 mg P/l
0,65 mg N/l
40
1400
NH4 (µmol/l)
300
1200
1,3 mg N/l
100
50
800 600 400 200
22-‐11-‐2013
6-‐5-‐2013
1-‐4-‐2012
14-‐9-‐2011
10-‐8-‐2010
26-‐2-‐2011
28
18-‐10-‐2012
0
0
22-‐11-‐2013
150
1000
6-‐5-‐2013
200
18-‐10-‐2012
SO4 (µmol/l)
250
26-‐2-‐2011
3
50
10-‐8-‐2010
4
14-‐9-‐2011
5
26-‐2-‐2011
NO3 (µmol/l)
80
7
26-‐2-‐2011
10-‐8-‐2010
41600
41400
41200
41000
40800
8
10-‐8-‐2010
P-‐totaal (µmol/l)
40600
0 40400
0
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Poriewater Tijdens de droogvalperiode traden oxidatieprocessen op waarbij zuur vrijkwam (figuur 5.12). Ondanks de goed gebufferde omstandigheden werd tijdens de droogval een pH daling tot een waarde van 5,5 gemeten. Bij onderzoek aan de toplaag van het sediment werden zelfs nog lagere waarden gemeten (Westendorp (red), 2012). De hoge bicarbonaatconcentratie in het poriewater zorgde voor voldoende buffering van het vrijgekomen zuur. Hierdoor nam de bicarbonaatconcentratie tijdens de droogval met ongeveer een factor 10 af. Na afloop van de droogval kwamen er weer reductieprocessen op gang, waarbij bicarbonaat gevormd werd. In het tweede jaar na droogval waren zowel de bicarbonaatconcentratie als de pH van het porie water weer vergelijkbaar met de situatie voor de droogvalperiode. Tijdens de droogvalperiode werden ijzerzwavelverbindingen (FeSx) geoxideerd. Hierbij ont stonden eerst sulfaat en gereduceerd (oplosbaar) ijzer (Fe2+). Daarna oxideerde het ijzer tot Fe3+ waardoor het – al dan niet met fosfor - neersloeg en niet meer teruggemeten werd in het poriewater (figuur 5.12). De ijzerconcentratie in het poriewater vertoonde hierdoor tijdens de droogvalperiode dan ook een kenmerkend verloop van ‘laag-hoger-lager’, waarbij een dui delijke relatie bestaat met de redoxpotentiaal; een maat voor de aanwezigheid van zuurstof. Na afloop van de droogvalperiode vond reductie plaats van ijzer, en gedeeltelijk ook van sul faat (figuur 5.13). Met name in het ondiepe water en op een aantal plaatsen op de oever was er in het poriewater beduidend meer ijzer in oplossing dan voorafgaand aan de droogval. Uit het verloop van de sulfaatconcentratie bleek tevens dat nog niet alle sulfaat in sulfides was omgezet. Hierdoor was nog relatief veel ijzer als ijzer(hydr)oxide. Dit is gunstig voor de vast legging van fosfaat. Hierdoor waren de fosfaatconcentraties ook twee jaar na de droogval nog steeds lager was dan voor de droogval (figuur 5.13).
29
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.12. Verloop van pH en concentratie bicarbonaat, calcium, ijzer, nitraat, ammonium in het poriewater van de plas bij Lalleweer. Het blauwe kader geeft de Figuur 5.12 Verloop van pH en concentratie bicarbonaat, calcium, ijzer, nitraat, ammonium in het poriewater van de plas bij Lalleweer. droogvalperiode aan. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan
oever
8
ondiep
7,5
diep
25000 20000 15000
6,5
10000
6 5,5
5000
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
2500
14000
Fe (µmol/l)
12000 10000 8000 6000 4000
2000 1500 1000 500
18-10-2012
6-5-2013
22-11-2013
6-5-2013
22-11-2013
100
18-10-2012
200
1-4-2012
300
1-4-2012
400
14-9-2011
1000
500
14-9-2011
1200
600
26-2-2011
1400
700
NH4 (µmol/l)
800
26-2-2011
0
22-11-2013
6-5-2013
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
18-10-2012
2000
10-8-2010
Ca (µmol/l)
1-4-2012
3000
16000
800 600 400 200 0
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
0 10-8-2010
NO3 (µmol/l)
14-9-2011
10-8-2010
18000
26-2-2011
0
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
1-4-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
5
10-8-2010
pH
7
30000
HCO3 (µmol/l)
8,5
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
30
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.13. Verloop van de concentratie P-totaal, sulfaat, natrium en chloride in het poriewater van de plas bij Lalleweer. Het blauwe kader geeft de droogvalperiode aan. kader geeft de droogvalperiode aan 14000
140
12000
120
22
18
22
160
6-5-2013 6-5-2013
22-11-2013
18-10-2012 18-10-2012
10-8-2010
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
14-9-2011
1-4-2012
0
26-2-2011
2000
0
1-4-2012
4000
20
1-4-2012
40
6000
14-9-2011
60
8000
14-9-2011
80
26-2-2011
SO4 (µmol/l)
10000
100
10-8-2010
P-totaal (µmol/l)
18
Figuur 5.13 Verloop van de concentratie P-totaal, sulfaat, natrium en chloride in het poriewater van de plas bij Lalleweer. Het blauwe
25000
100000 90000
Cl (µmol/l)
Na (µmol/l)
80000 70000 60000 50000 40000
20000 15000 10000
30000 5000
20000
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
22-11-2013
26-2-2011
0 10-8-2010
22-11-2013
6-5-2013
18-10-2012
14-9-2011
26-2-2011
10-8-2010
0
1-4-2012
10000
31
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
5.2 Effecten op fytoplankton Op alle locaties waar in de zomer van 2011 tijdelijke droogval plaatsvond, was de hoeveelheid fytoplankton na de droogval sterk afgenomen. In de referenties waar geen droogval plaats vond was geen sprake van een afname. In 2013 was sprake van enig herstel. Daarnaast werd al eerder waargenomen dat droogval tot veranderingen in de soortensamenstelling leidde (Westendorp (red.) et al., 2012). Droogval leidde in het eerste jaar na droogval tot een afname van het aantal taxa. In het tweede jaar na droogval trad echter herstel van de diversiteit op. Hierbij kon sprake zijn van dezelfde, maar ook van nieuw gevestigde soorten. 5.2.1 Rottige Meente Abundantie De hoeveelheid fytoplankton of abundantie kan worden uitgedrukt in een biovolume in mm3/l. In het droogvalcompartiment in de Rottige Meente was na de droogval sprake van een zeer sterke afname van de hoeveelheid fytoplankton (0). Eind mei 2011 werd een biovolume van 61 mm3/l gemeten terwijl na de droogval in mei 2012 slechts 0,4 mm3/l werd gemeten. In het tweede jaar na de droogval steeg de hoeveelheid fytoplankton beperkt tot 1,2 mm3/l aan het einde van de meetperiode. In de referentie buiten het compartiment traden geen duide lijke verschillen op, behalve twee algenbloeien in 2011 en 2012, veroorzaakt door de slijmalg Gonyostomum semen. In het referentiecompartiment was de hoeveelheid fytoplankton in 2011 en 2012 naar verhouding bijzonder laag. Dit werd veroorzaakt door waterpest (Elodea nutalli) dat kort na het plaatsen van het compartiment massaal tot ontwikkeling kwam. In 2013 nam de hoeveelheid fytoplankton weer toe. Gelijktijdig werd een afname van de hoeveel heid ondergedoken waterplanten in het referentiecompartiment waargenomen. In 2011, voor de droogvalperiode, hebben groenalgen het grootste aandeel in het droogval compartiment. In 2012 zijn dit cryptophyceeën (een kleine algensoort met zweepharen uit de flagellatenklasse). Alleen in april 2012 domineren groenalgen nog, maar daarbij zijn andere soorten betrokken dan voor de droogvalperiode. In in het tweede jaar na droogval overheerst de goudalg Uroglena in het voorjaar en domineren dinoflagellaten in het najaar. In het refe rentiecompartiment domineren afwisselend blauwalgen, groenalgen en cryptophyceeën. In de zomer van 2011 waren meer blauwalgen aanwezig, in 2012 wat meer groenalgen. In 2013 vond een stijging van de hoeveelheid fytoplankton plaats door eerst een toename van de slijm alg Gonyostomum semen gevolgd door een toename van de sieralg Closterium tumidulum. Diversiteit Na de droogval nam het aantal taxa in zowel het droogvalcompartiment als het referentie compartiment af (figuur 5.15). In de referentie buiten het compartiment was juist sprake van een toename van het aantal taxa. In het tweede jaar na droogval is het aantal taxa in het droogvalcompartiment toegenomen, maar nog wel lager dan voor de droogval en in ver gelijking met de referentie buiten het compartiment. Het verloop van zowel de abundantie als diversiteit van fytoplankton in het referentiecompartiment is meer vergelijkbaar met die van het droogvalcompartiment dan met die van de referentie buiten het compartiment. Ook hier blijkt een sterk effect van compartimentering of isolatie, los van het effect van droogval.
32
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.14. Abundantie fytoplankton. Ontwikkeling van het biovolume per algengroep op de drie proeflocaties in de Rottige Meente in de periode 2011-2013. Petgat periode 2011-2013. Petgat Zuid = referentie buiten compartiment, Proefbak = droogvalcompartiment, kleine proefbak = Zuid = dereferentie buiten compartiment, Proefbak = droogvalcompartiment, kleine referentiecompartiment proefbak = referentiecompartiment. Rottige Meente - Petgat zuid Blauwalgen
Figuur 5.14 Abundantie fytoplankton. Ontwikkeling van het biovolume per algengroep op de drie proeflocaties in de Rottige Meente in
70
2011
2012
2013
Biovolume (mm3/l)
60 50
Cryptophyceeën Groenwieren Kiezelwieren Overige algen Onbekend
40 30 20 10 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
70
Rottige Meente - Proefbak 2011
2012
2013
Biovolume (mm3/l)
60 50 40 30 20 10 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
70
Rottige Meente - Kleine proefbak 2011
2012
2013
Biovolume (mm3/l)
60 50 40 30 20 10 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
33
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.15. Diversiteit van fytoplankton op de zeven locaties in de periode 20112013. De Deelen petgat A = met droogval, petgat B = referentie. Rottige Meente: PetZuid = referentie buiten compartiment, = droogvalcompartiment, kleine Figuurgat 5.15 Diversiteit van fytoplankton op de zeven locaties in de periodeProefbak 2011-2013. De Deelen petgat A = met droogval, petgat B = proefbak = referentiecompartiment. referentie. Rottige Meente: Petgat Zuid = referentie buiten compartiment, Proefbak = droogvalcompartiment, kleine proefbak = referentiecompartiment
120
2011
2012
2013
Aantal taxa
100
De Deelen Petgat A droog Petgat B ref
80 60 40 20 120 0
Rottige Meente
Aantal taxa
100
Proefbak droog Petgat Zuid ref
80
Kleine proefbak ref
60 40 20 120 0
Groningse plassen
Aantal taxa
100
Lalleweer droog Woudbloem droog
80 60 40 20 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
Toelichting : Het aantal taxa in de telling geeft een indicatie van de diversiteit. Het aantal soorten kan in werkelijkheid
Toelichting Het Een aantal taxa in de treedt telling een indicatie de diversiteit. Het aantal zowel groter als kleiner : zijn. onderschatting opgeeft als soorten niet tot opvan soortsniveau gedetermineerd kunnen worden, terwijl een kan overschatting optreedt als een groter soort opals verschillende taxonomische niveaus gedetermineerd soorten in werkelijkheid zowel kleiner zijn. Een onderschatting treedt op alswordt. Dit laatste soorten kan gebeuren met een veranderlijk uiterlijk. kunnen worden, terwijl een overschatting niet bij totsoorten op soortsniveau gedetermineerd
optreedt als een soort op verschillende taxonomische niveaus gedetermineerd wordt. Dit laat
Soorten, blauwalgen en functionele groepen ste kan gebeuren bij soorten met een veranderlijk uiterlijk. Abundantie geeft aan hoeveel individuen van een bepaalde soort, geslacht of bijvoorbeeld familie voorkomen. De diversiteit die hiervoor besproken werd, geeft een beeld van het Soorten,geslachten blauwalgenofenbijvoorbeeld functionele groepen aantal soorten, families. Om uitspraken te kunnen doen over het Abundantie aan hoeveel individuen van een bepaalde geslacht of kan bijvoorbeeld effect van droogval,geeft andere ingrepen of de kwaliteit van een soort, watersysteem aanvullend familie voorkomen. De diversiteit die hiervoor besproken werd, geeft een beeld van het aantalHierworden onderzocht om welke soorten het gaat en wat hun rol is in een watersysteem. bij worden fytoplanktonsoorten op basis van verschillende (b.v. soorten, geslachten of bijvoorbeeld families. Om uitspraken kenmerken te kunnen doen overlichttolerantie, het effect gevoeligheid voor begrazing) ingedeeld in zogenaamde functionelekan groepen. Bijworden fytoplankvan droogval, andere ingrepen of de kwaliteit van een watersysteem aanvullend ton wordt relatief veel aandacht geschonken aan het vóórkomen van blauwalgen. Dit zijn onderzocht om welke soorten het gaat en wat hun rol is in een watersysteem. Hierbij wor feitelijk geen algen maar cyanobacteriën die overlast kunnen veroorzaken. den fytoplanktonsoorten op basis van verschillende kenmerken (b.v. lichttolerantie, gevoelig heid voor begrazing) ingedeeld in zogenaamde functionele groepen. Bij fytoplankton wordt
In het droogvalcompartiment werden na de droogval, in zowel 2012 als 2013, veel lagere relatief veel aandacht geschonken aan het vóórkomen van blauwalgen. Dit zijn feitelijk geen hoeveelheden potentieel toxische blauwalgen aangetroffen. In het referentiecompartiment algen maar cyanobacteriën die de overlast kunnen veroorzaken. trad dit effect niet op, maar waren hoeveelheden toxische blauwalgen wel beduidend lager dan in de referentie buiten de compartimenten (0). In het droogvalcompartiment werden na de droogval, in zowel 2012 als 2013, veel lagere hoe veelheden potentieel toxische blauwalgen aangetroffen. In het referentiecompartiment trad dit effect niet op, maar waren de hoeveelheden toxische blauwalgen wel beduidend lager dan in de referentie buiten de compartimenten (0). Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
34
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
De sterke afname van van blauwalgen werd veroorzaakt De sterke afname blauwalgenininhet hetdroogvalcomopartiment droogvalcomopartiment werd veroorzaakt door door Aphanizomenon sp., Microcystis sp.en Woronichinia sp. In 2012 werd in het droogvalcomAphanizomenon sp., Microcystis sp.en Woronichinia sp. In 2012 werd in het droogvalcomparti partiment een hoeveelheid blauwalgen aangetroffen, voornamelijk ment eenzeer zeer kleine kleine hoeveelheid blauwalgen aangetroffen, voornamelijk Anabaena Anabaena sp. In sp. In 2013 bleek dat de hoeveelheid blauwalgen aan het begin van het groeiseizoen op al2013 bleek dat de hoeveelheid blauwalgen aan het begin van het groeiseizoen op alle locaties le locaties beperkt was. Mogelijk werd dit veroorzaakt door de relatief lange koude periode beperkt was. Mogelijk werd dit veroorzaakt door de relatief lange koude periode in het voor in het voorjaar. jaar.
Figuur 5.16. Biovolume van potentieel toxische blauwalgen op de proeflocaties in de Rottige Meente, in de periode 2011-2013; Proefbak is drooggelegd in juli-september drooggelegd in juli-september 2011. Petgat Zuid = referentie buiten compartiment, Proefbak = droogvalcompartiment, kleine 2011. Petgat Zuid = referentie buiten compartiment, Proefbak = droogvalcompartiproefbak = referentiecompartiment ment, kleine proefbak = referentiecompartiment.
Figuur 5.16 Biovolume van potentieel toxische blauwalgen op de proeflocaties in de Rottige Meente, in de periode 2011-2013; Proefbak is
16
Rottige Meente - Petgat zuid 2011
2012
2013
Biovolume (mm3/l)
14 12 10 8 6 4 2 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
4.0
Rottige Meente - Proefbak 2011
2012
2013
Biovolume (mm3/l)
3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
4.0
Rottige Meente - Kleine proefbak 2011
2012
2013
Biovolume (mm3/l)
3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
35
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Binnen het systeem van functionele groepen in het fytoplankton worden momenteel onge veer veertig verschillende groepen onderscheiden (Padisak et al. 2009). Van de bemonsterde fytoplanktongemeenschappen op alle onderzochte locaties werden veertien relevante groe pen onderscheiden. Voor de analyse van het ecologische functioneren werden deze gegroe peerd op één gemeenschappelijke, primaire eigenschap, zoals ‘Tolerant voor lichttekort’ of ‘Gevoelig voor begrazing’. Op deze wijze bleven er uiteindelijk zeven hoofdgroepen over (0), inclusief een restgroep en een groep van taxa die niet ingedeeld kon worden. Tabel 5.1 Omschrijving eigenschappen van de belangrijkste functionele groepen (naar Reynolds 2006, Padisak et al. 2009)
Groep C
Habitatkeuze
Toleranties
Gevoeligheden
Voorbeeldsoorten
Gemengde, eutrofe, kleine tot middelgrote
Lichttekort, C-tekort
Si-tekort, stratificatie
Asterionella formosa, Diatoma
Stikstoffixerende blauwalgen van eutrofe
N-tekort, C-tekort,
Menging, P-tekort,
meren
begrazing
lichttekort
Ondiepe, geëutrofieerde meren en rivieren
Lichttekort
Sedimentatie naar de
meren H1 J
tenuis, Anabaena, Aphanizomenon Pediastrum, Scenedesmus
bodem Lo
Ondiepe en diepe, oligo- tot eutrofe meren Heterogene verdeling N en
Aanhoudende, of diepe
Gymnodinium, Merismopedia,
P, begrazing
menging
Snowella, Woronichinia
M
Eutrofe tot hypertrofe plassen en meren
Hoge instraling
Doorspoeling, lichttekort
Microcystis
MP
Door regelmatige opwerveling troebele,
Surirella, Fragilaria,
Eu- tot hypertrofe, gemengde, 2 tot 3 m
Mild lichttekort en
Si-tekort, stratificatie
diepe waterkolommen
C-tekort
Kleine, zure tot neutrale, humeuze plassen
Hoge troebelheid door
ondiepe meren P Q
Campylodiscus Aulacoseira granulata, Fragilaria crotonensis
Gonyostomum semen
Uitspoeling
Limnothrix, Planktolyngbya,
kleurstoffen S1
Gemengde, troebele waterlagen
Sterk lichttekort, begrazing
U
Oligo- tot mesotrofe plassen waar
Planktotrix agardhii
N- en P-tekort
C-tekort
Uroglena
Hoog BOD?
Euglena, Phacus, Lepocinclis
Stratificatie
Nutriëntentekort,
Crucigenia, Lagerheima,
begrazing
Monoraphidium
Menging, begrazing
Chrysochromulina, Plagioselmis,
nutriënten in de bovenste waterlaag uitgeput raken W1
Kleine eutrofe plassen met een hoge saprobiegraad
X1
Ondiepe, geëutrofieerde, gemengde waterlagen
X2
Ondiepe, meso-eutrofe, heldere, gemengde
Stratificatie
waterlagen Y
Kleine, geëutrofieerde meren
Rhodomonas Lichttekort
Begrazing
Chroomonas, Cryptomonas
Op basis van de eigenschappen van de verschillende groepen werden de groepen gerangschikt op voorkomen in alle onderzoekslocaties (tabel 5.2). Hieruit bleek dat de functionele groepen over een gemeenschappelijke tolerantie voor oppervlaktewater met een beperkt doorzicht (C, J, P, S1, maar ook Q in de restgroep) beschikten. Daarna volgen als belangrijkste groepen de stikstoffixeerders (H1) en groepen die gevoelig zijn voor begrazing, zoals Cryptomonas (Y).
36
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Tabel 5.2 De voor deze wateren belangrijkste functionele groepen met een gemiddelde biovolumebijdrage van meer dan 5% en de locaties waar dit van toepassing was (codering naar Reynolds 2006 en Padisak et al. 2009)
Primaire eigenschap
FG
Locaties met meer dan 5% aandeel FG
Tolerant voor lichttekort
C
Woudbloem
J
Lalleweer, Woudbloem
P
RM droogvalcompartiment en referentiecompartiment
S1
DD referentie, Woudbloem
Gevoelig voor begrazing
X1
DD droogval, Lalleweer
X2
RM referentie buiten compartiment en droogvalcompartiment
Y
N2-fixeerders
H1
DD droogval, Woudbloem
Tolerant voor nutriëntentekort
Lo
DD droogval en referentie
DD droogval en referentie, RM referentie buiten compartiment en referentiecompartiment, Lalleweer
U
RM droogvalcompartiment
Tolerant voor veel licht
M
DD droogval, RM referentie buiten compartiment en referentiecompartiment
Restgroep
Q
DD droogval en referentie, RM referentie buiten compartiment en referentiecompartiment
W1
Lalleweer
MP
referentiecompartiment, Lalleweer
*DD= De Deelen, RM = Rottige Meente.
In het droogvalcompartiment domineren voor de droogval algensoorten die gevoelig zijn voor begrazing (figuur 5.17). Hieruit kan worden afgeleid dat er op dat moment sprake was van een lage graasdruk. Een mogelijke verklaring hiervoor is een laag aantal watervlooien, die onder druk staan van predatie door vis. Voor de droogval werd de eutrafente sieralg Closterium acutum waargenomen, die in de groep ‘Tolerant voor lichttekort’ werd geplaatst. Na de droogval is de situatie geheel anders. De hoeveeheid fytoplankton is sterk afgenomen. Het resterende fytoplankton, bestond hoofdzakelijk uit begrazingsgevoelige soorten. Dit is enigs zins opmerkelijk, omdat er in het droogvalcompartiment geen vissen aanwezig waren na de droogval, waardoor algenetend zoöplantkon zoals watervlooien zich konden uitbreiden. Watervlooien blijken zich na een droogvalperiode snel te kunnen herstelen, maar of dat hier ook gebeurde is onbekend. In het tweede jaar na de droogval lijkt de samenstelling van het fytoplankton sterker te worden bepaald door een beperkte beschikbaarheid van nutriënten dan door de factor begrazing. In de referentie buiten het compartiment zijn de verschillen tussen de jaren minder uitge sproken. In deze referentie was de graasdruk in het voorjaar na de droogval nog beperkt, maar vanaf april/mei nam het aandeel begrazingsgevoelige algen af, ten gunste van soorten die tolerant zijn voor nutriëntentekort en soorten die zijn aangepast aan een hoge instraling van zonlicht. In de nazomer trad een bloei op van Gonyostomum semen, wat kan duiden op een verhoogde concentratie aan kleurstoffen of zwevend stof in het water. Voor de droogval waren vermoedelijke stuurfactoren in het referentiecompartiment een ver minderde graasdruk en een hoge lichtinstraling. Na de droogval leek nutriëntenschaarste de belangrijkste sturende factor te zijn. De restgroep bestaat hier aanvankelijk uit aangroeisel algen zoals de bodemalg Spirogyra en perifytische kiezelalgen. In 2013 is dat de slijmalg Gonyostomum semen. Deze soorten werden ingedeeld in de groep ‘Tolerant voor lichttekort’. Een andere soort uit deze groep die in augustus 2013 domineert, is Closterium tumidulum, een algemene sieralg uit eutrofe, zwak zure tot alkalische wateren.
37
lichttekort’. Een andere soort uit deze groep die in augustus 2013 domineert, is Closterium STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel tumidulum, een algemene sieralg uit eutrofe, zwak zure tot alkalische wateren. Figuur 5.17. Ontwikkeling van het biovolume-aandeel per functionele groep op de drie proeflocaties de RottigeperMeente in de 2011-2013. Petgat Figuur 5.17 Ontwikkeling van hetin biovolume-aandeel functionele groep op deperiode drie proeflocaties in de Rottige Meente in de Zuid = referentie buiten compartiment, Proefbak = droogvalcompartiment, proefbak = reperiode 2011-2013. Petgat Zuid = referentie buiten compartiment, Proefbak = droogvalcompartiment,kleine kleine proefbak = ferentiecompartiment. referentiecompartiment 100
Rottige Meente - Petgat zuid 2011
2012
2013
80 60
Tolerant voor lichttekort Gevoelig voor begrazing N2-fixeerder Tolerant voor nutriëntentekort Tolerant voor veel licht Restgroep Onbekend
Biovolume-aandeel (% mm3/l)
40 20 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
100
Rottige Meente - Proefbak 2011
2012
2013
80 60 40 20 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
100
Rottige Meente - Kleine proefbak 2011
2012
2013
80 60 40 20 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
5.2.2.
De Deelen 5.2.2 De Deelen
Abundantie In het Abundantie drooggevallen petgat (Petgat A) was de totale hoeveelheid fytoplankton na de droogval eendrooggevallen factor tien lager daarvoor (0); vergelijk april-juli 2011 en na 2012). Daarnaast In het petgatdan (Petgat A) was de totale hoeveelheid fytoplankton de droogval werd een sterke afname van het aandeel blauwalgen gemeten van gemiddeld -66% in een factor tien lager dan daarvoor (0); vergelijk april-juli 2011 en 2012). Daarnaast werd een april-juli 2011 tot gemiddeld -1% in april-juli 2012. In 2013 was de totale hoeveelheid fysterke afname van het aandeel blauwalgen gemeten van gemiddeld -66% in april-juli 2011 tot toplankton in april-juli alweer een factor vier hoger dan in 2012 en het aandeel blauwalgen gemiddeld -1% in april-juli 2012. In 2013 was de totale hoeveelheid fytoplankton in april-juli toegenomen tot 7%. alweer een factor vier hoger dan in 2012 en het aandeel blauwalgen toegenomen tot 7%.
In de referentie (Petgat B) bleef de totale hoeveelheid fytoplankton van 2011 naar 2012 gelijk (0). Hieruit kan worden afgeleid dat de afname in het drooggevallen petgat (Petgat A) waar schijnlijk niet veroorzaakt werd door de ongunstige weersomstandigheden in het voorjaar Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
van 2012. In 2013 nam de totale hoeveelheid fytoplankton in de referentie met een factor drie af. Omdat dit effect ook in de Rottige Meente werd waargenomen is de aanname dat dit ook in
38
In de referentie (Petgat B) bleef de totale hoeveelheid fytoplankton van 2011 naar 2012 gelijk (0). Hieruit kan worden afgeleid dat de afname in het drooggevallen petgat (Petgat A) waarschijnlijk niet veroorzaakt werd door de ongunstige weersomstandigheden in het voorSTOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel jaar van 2012. In 2013 nam de totale hoeveelheid fytoplankton in de referentie met een factor drie af. Omdat dit effect ook in de Rottige Meente werd waargenomen is de aanname dat dit ook in De Deelen het gevolg was van het koude voorjaar. In 2013 werden nog maar weinig verschillen het van fytoplankton van drooggevallen enweinig referentie waargeDe Deelen hettussen gevolg was het koude voorjaar. In 2013 werdenpetgat nog maar verschillen 3 /l in de referentie). Ook in nomen, tussen respectievelijk 6,6 in het drooggevalen petgat en 7,5 mm het fytoplankton van drooggevallen petgat en referentie waargenomen, respectievelijk de samenstelling op het niveau van hoofdgroepen bestonden in 2013 nog maar weinig 6,6 in het drooggevalen petgat en 7,5 mm3/l in de referentie). Ook in de samenstelling op het verschillen. Het aandeel blauwalgen was 22% in het drooggevallen petgat en 25% in de refeniveau van hoofdgroepen bestonden in 2013 nog maar weinig verschillen. Het aandeel blauw rentie. algen was 22% in het drooggevallen petgat en 25% in de referentie.
Figuur 5.18. Abundantie fytoplankton. Ontwikkeling van de het biovolume per algengroep op de twee proeflocaties in De Deelen in de periode 2011-2013. Petgat A beperiode 2011-2013. Petgat A betreft het drooggevallen petgat treft hetdedrooggevallen petgat. De Deelen - Petgat A
Figuur 5.18 Abundantie fytoplankton. Ontwikkeling van de het biovolume per algengroep op de twee proeflocaties in De Deelen in
Blauwalgen Cryptophyceeën Groenwieren Kiezelwieren Overige algen Onbekend
50
Biovolume (mm3/l)
2011
2012
2013
40 30 20 10 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
50
De Deelen - Petgat B ref
Biovolume (mm3/l)
2011
2012
> 110
2013
40 30 20 10 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
Diversiteit Diversiteit Na de droogval nam de diversiteit van het fytoplankton in het drooggevallen petgat af ten opzichteNavan de referentie, sprake van een lichte (figuur 5.15). In het de droogval nam dewaar diversiteit van was het fytoplankton in hettoename drooggevallen petgat af ten tweede opzichte jaar na de droogval waren de verschillen in diversiteit tussen referentie en droogevan de referentie, waar sprake was van een lichte toename (figuur 5.15). In het vallen petgat maar wel hoger dan voor in dediversiteit droogval. Mogelijk speelt hierin de isotweedeminimaal, jaar na de droogval waren de verschillen tussen referentie en droogeval latie vanlen het overige watersysteem en een toegenomen invloed van neerslag een rol. Een petgat minimaal, maar wel hoger dan voor de droogval. Mogelijk speelt hierin de isolatie toevallige variatie is ook niet uit te sluiten. van het overige watersysteem en een toegenomen invloed van neerslag een rol. Een toevallige
is ook niet uit te sluiten. Soorten,variatie blauwalgen en functionele groepen Voor de droogval was in beide petgaten sprake van een overschreiding van tweemaal de Soorten, blauwalgen en functionele groepen norm voor toxische blauwalgen voor wateren met een zwemwaterfunctie (norm=15 mm 3/l). Voor de droogval was van in beide sprake van eenzou overschreiding van tweemaal de norm Wanneer sprake zou zijn eenpetgaten zwemwaterfunctie hier een negatief negatief zwem3 advies worden afgegeven in verband met een verhoogd risico voor(norm=15 de volksgezondheid. voor toxische blauwalgen voor wateren met een zwemwaterfunctie mm /l). Wan In 2012 trad nasprake de droogval alleen in de referentie zou noghier eeneen overschrijding op.zwemadvies In het petgat neer zou zijn van een zwemwaterfunctie negatief negatief worden afgegeven in verband met een verhoogd risico voor de volksgezondheid. In 2012 trad na de droogval alleen in de referentie nog een overschrijding op. In het petgat waarin tijde lijke droogval had plaatsgevonden, bleef de concentratie (biovolume) van potentieel toxische blauwalgen beneden 9 mm3/l (0). In het tweede jaar na de droogval werd de concentratie toxi Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
sche blauwalgen in beide petgaten niet hoger dan 4 à 5 mm3/l.
39
waarin tijdelijke droogval had plaatsgevonden, bleef de concentratie (biovolume) van po2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel tentieelSTOWA toxische blauwalgen beneden 9 mm 3/l (0). In het tweede jaar na de droogval werd de concentratie toxische blauwalgen in beide petgaten niet hoger dan 4 à 5 mm 3/l. Figuur 5.19. Biovolume van potentieel toxische blauwalgen in de petgaten in De Deelen, in de periode maart/april tot en met september van de jaren 2011 tot en met de jaren 2011 tot en met 2013; Petgat A is drooggelegd in juli-september 2011, petgat B = referentie 2013; Petgat A is drooggelegd in juli-september 2011, petgat B = referentie. De Deelen - Petgat A
Figuur 5.19 Biovolume van potentieel toxische blauwalgen in de petgaten in De Deelen, in de periode maart/april tot en met september van
40
Biovolume (mm3/l)
2011
2012
2013
30
20
10
0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
40
De Deelen - Petgat B ref
Biovolume (mm3/l)
2011
2012
2013
30
20
10
0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
In het petgat met droogval traden verschuivingen op in de de bloeien, namelijk In het petgat met droogval traden verschuivingen in het hettijdstip tijdstipvan van bloeien, namelijk van voorjaar en vroege zomer (mei-juli) naar (augustus-september). de referenvan voorjaar en vroege zomer (mei-juli) naarnazomer nazomer (augustus-september). In de In referentie tie bleven de pieken optreden 2011 waren in beide petgaten de belangbleven de pieken optredenin inde de voorzomer. voorzomer. InIn 2011 waren in beide petgaten de belangrijk rijkste taxa Aphanizomenon en Planktothrix. In 2012 was dit in de referentie nog ste taxa Aphanizomenon en Planktothrix. In 2012 was dit in de referentie nog steeds hetsteeds geval het geval (de piek in mei wordt veroorzaakt door Planktothrix agardhii), maar in het petgat (de piek in mei wordt veroorzaakt door Planktothrix agardhii), maar in het petgat met droogval met droogval waren Anabaena-soorten dominant in augustus en september. Geheel anders waren Anabaena-soorten dominant in augustus en september. Geheel anders was de situatie was de situatie in 2013. Buiten dat de hoeveelheden blauwalgen veel minder waren dan in 2013. Buiten dat de hoeveelheden blauwalgen veel minder waren dan voor de droogval, voor de droogval, werd de grootste bijdrage in beide petgaten geleverd door Microcystis en werd denaegeliana. grootste bijdrage in beide petgaten geleverd en alleen Woronichinia Woronichinia Planktothrix agardhii werd door in deMicrocystis referentie nog naegeliin septemana. Planktothrix agardhii werd in de referentie alleen nog in september eenmalig waargeno ber eenmalig waargenomen. men.
Verschuivingen van Aphanizomenon en Planktothrix (of Microcystis) naar Anabaena kunnen hetVerschuivingen gevolg zijn van verbeteringeneninPlanktothrix de waterkwaliteit (meer minderhet nitraat van Aphanizomenon (of Microcystis) naardoorzicht, Anabaena kunnen en ammonium). Bovendien moet Planktothrix slechtere tijden zien te overleven in de watergevolg zijn van verbeteringen in de waterkwaliteit (meer doorzicht, minder nitraat en ammo kolom, nium). terwijl Bovendien Anabaena sporen (ruststadia) Mogelijk kan Anabaena ook droogval moet Planktothrix slechterevormt. tijden zien te overleven in de waterkolom, ter daardoor beter doorstaan dan Planktothrix. Microcystis en Woronichinia nemen een interwijl Anabaena sporen (ruststadia) vormt. Mogelijk kan Anabaena ook droogval daardoor beter mediaire positie in: ze vormen geen sporen maar hun cellen overleven op en in het sedidoorstaan dan Planktothrix. Microcystis en Woronichinia nemen een intermediaire positie in: ze ment. vormen geen sporen maar hun cellen overleven op en in het sediment.
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
40
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.20. Ontwikkeling van het biovolume-aandeel per functionele groep op de twee proeflocaties in De Deelen in de periode 2011-2013. Petgat A = met droogval, Petgat A = met droogval, petgat B = referentie petgat B = referentie.
Figuur 5.20 Ontwikkeling van het biovolume-aandeel per functionele groep op de twee proeflocaties in De Deelen in de periode 2011-2013.
100
De Deelen - Petgat A 2011
2012
2013
80
Biovolume-aandeel (% mm3/l)
60
Tolerant voor lichttekort Gevoelig voor begrazing N2-fixeerder Tolerant voor nutriëntentekort Tolerant voor veel licht Restgroep Onbekend
40 20 0 J F MA M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
100
De Deelen - Petgat B ref 2011
2012
2013
80 60 40 20 0 J F MA M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D
Voor de droogval werden in beide petgaten vooral functinele groepen aangetroffen die duiden op Voor schaarste aan stikstof enbeide in de nazomer mogelijk ookgroepen fosfaataangetroffen (figuur 5.20). de droogval werden in petgaten vooral functinele die Soorten dui die in staat zijn tot N -fixatie of tolerant zijn voor lage(re) nutriëntbeschikbaarheid, den op schaarste 2aan stikstof en in de nazomer mogelijk ook fosfaat (figuur 5.20). Soorten diezoals verschillende blauwalgen, waren in deze periode dominant. Vanaf mei leek begrain staatsoorten zijn tot N 2-fixatie of tolerant zijn voor lage(re) nutriëntbeschikbaarheid, zoals ver zing door zoöplankton een belangrijkere rol te gaan spelen, afgaand op het afnemende schillende soorten blauwalgen, waren in deze periode dominant. Vanaf mei leek begrazing aandeel van begrazingsgevoelige soorten. door zoöplankton een belangrijkere rol te gaan spelen, afgaand op het afnemende aandeel
van begrazingsgevoelige soorten. in de eerste maanden vooral snelgroeiende en begraIn het jaar na de droogval werden zingsgevoelige soorten aangetroffen in het petgat met droogval (Petgat A), waarschijnlijk In het door jaar naverminderde de droogval werden in de eerste maanden snelgroeiende begrazings veroorzaakt concurrentie binnen hetvooral fytoplankton en en een afgenomen graasdruk. In desoorten nazomer werden soorten dominant die tolerant voor stikstoflimitatie gevoelige aangetroffen in het petgat met droogval (Petgatzijn A), waarschijnlijk veroor en een hoge instraling van zonlicht. Dit laatste sluithet aan bij het sterk verbeterde doorzicht. zaakt door verminderde concurrentie binnen fytoplankton en een afgenomen graasdruk. In de nazomer werden soorten dominant die tolerant zijn voor stikstoflimitatie en een hoge
Ook in de referentie, PetgatDit B,laatste was de in 2012 duidelijk doorzicht. anders dan in 2011. Hier instraling van zonlicht. sluitsituatie aan bij het sterk verbeterde leek lichttekort een belangrijke, sturende factor voor Planktothrix agardii en in de nazomer voor Gonyostomum semen (geplaatst in de restgroep). Daarnaast was tot ver in de zomer Ook in de referentie, Petgat B, was de situatie in 2012 duidelijk anders dan in 2011. Hier leek een groot aandeel van begrazingsgevoelige soorten aanwezig. lichttekort een belangrijke, sturende factor voor Planktothrix agardii en in de nazomer voor
Gonyostomum semen de restgroep). Daarnaast ver in de zomer een groot van In het tweede jaar na de(geplaatst droogvalinwas er voor wat betreftwas de tot functionele samenstelling aandeel van begrazingsgevoelige soorten aanwezig. het fytoplankton weinig verschil meer tussen het petgat met droogval en de referentie. Wel was het aandeel soorten die zijn aangepast aan veel lichtinstraling in het petgat met droogval hoger dantweede in de referentie. In het jaar na de droogval was er voor wat betreft de functionele samenstelling van het fytoplankton weinig verschil meer tussen het petgat met droogval en de referentie. Wel was het aandeel soorten die zijn aangepast aan veel lichtinstraling in het petgat met droogval hoger dan in de referentie.
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
41
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
5.2.3.
5.2.3 Lalleweer Lalleweer Abundantie Abundantie In de kleiplas Lalleweer was de droogval van van een zeer de hoeveel In de kleiplas Lalleweer was nanade droogvalsprake sprake eensterke zeerafname sterkevan afname van de hoeveelheden fytoplankton. Deze afname ging gepaard met een van het aandeel heden fytoplankton. Deze afname ging gepaard met een afname van afname het aandeel groenalgen groenalgen entoename een toename van het aandeel cryptophyceeën. Blauwalgen en een van het aandeel cryptophyceeën. Blauwalgen maakten nauwelijksmaakten onderdeelnauwelijks onderdeel uit van de fytoplanktongemeenschap. In droogval het tweede na droogval uit van de fytoplanktongemeenschap. In het tweede jaar na nam jaar de hoeveelheid fytonam de hoeveelheid fytoplankton iets toe, maar er was nog steeds sprake van veel lagere hoeplankton iets toe, maar er was nog steeds sprake van veel lagere hoeveelheden ten opzichte veelheden ten opzichte van de situatie voor droogval. In de periode april-juli werd achtervan de situatie voor droogval. In de periode april-juli werd achtereenvolgens voor, één jaar eenvolgens voor, één jaar en twee jaar na droogval de volgende hoeveelheden gemeten: en3 twee jaar na3 droogval de volgende hoeveelheden gemeten: 26,3 mm3/l, 4,0 mm3/l en 4,7 /l, 4,0 mm /l en 4,7 mm 3/l (0). Ook het aandeel groenalgen was in 2013 nog 26,3 mm /l (0). Ookdan het in aandeel mm3kleiner steeds veel 2011.groenalgen was in 2013 nog steeds veel kleiner dan in 2011.
Figuur 5.21. Abundantie fytoplankton. Ontwikkeling van het biovolume in mm3/l per in de kleiplas Lalleweer algengroep in de periode 2011-2013 in de kleiplas Lalleweer.
Figuur 5.21 Abundantie fytoplankton. Ontwikkeling van het biovolume in mm3/l per algengroep in de periode 2011-2013
50
Lalleweer
Biovolume (mm3/l)
2011
2012
2013
40 30
Blauwalgen Cryptophyceeën Groenwieren Kiezelwieren Overige algen Onbekend
20 10 0 J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S O N D J F M A M J J A S ON D
Diversiteit Diversiteit De diversiteit van de fytoplanktongemeenschap in de kleiplas Lalleweer, uitgedrukt in aanDe diversiteit van de fytoplanktongemeenschap in de Lalleweer, in aan was tal taxa, nam na de droogval in 2012 af (figuur 5.15). Inkleiplas het tweede jaar uitgedrukt na de droogval tal taxa, na voorjaar de droogval 2012 af zomer (figuur 5.15). het tweede jaar na de droogval wasnam het aantal taxa nam in het eninvroege groterIndan voor de droogval. Daarna het aantal aftaxa en in werd de situatie vergelijkbaar metdan dievoor vandehet eersteDaarna jaar na droogval. hettaxa aantal het voorjaar en vroege zomer groter droogval. nam het Mogelijkaantal bestaat verloop over het seizoen met eendie relatie met de jaar ontwikkeling van ondertaxain afhet en werd de situatie vergelijkbaar van het eerste na droogval. Moge gedokenlijk waterplanten, later inover hethetgroeiseizoen. Verder werd in de loop het groeiseibestaat in het verloop seizoen een relatie met de ontwikkeling vanvan ondergedoken zoen 2013 veel flab later waargenomen en wasVerder aan het vanvan hethet groeiseizoen Lalleweer waterplanten, in het groeiseizoen. werdeinde in de loop groeiseizoen in 2013 veel sprake van hoge bedekkingen met verschillende soorten ondergedoken waterplanten. flab waargenomen en was aan het einde van het groeiseizoen in Lalleweer sprake van hoge bedekkingen met verschillende soorten ondergedoken waterplanten.
Soorten, blauwalgen en functionele groepen In de kleiplas Lalleweer spelen potentieel toxische blauwalgen geen rol van betekenis. Met 3 Soorten, blauwalgen en mm functionele groepen /l in 2011 (figuur 5.22). In 2012 na de droogval waren de hoeveelheden van slechts 0,4 3 In de kleiplas Lalleweer spelen potentieel blauwalgen geen van betekenis. /l). In 2013 isrol sprake van eenMet herstel aangetroffen hoeveelheden nog veel lager (
42 Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur5.22. 5.22.Biovolume Biovolumevan vanpotentieel potentieeltoxische toxischeblauwalgen blauwalgenininde dekleiplas kleiplasLalleweerin Lalleweerin Figuur deperiode periode2011 2011-2013. -2013. de Lalleweer Lalleweer
Figuur 5.22 Biovolume van potentieel toxische blauwalgen in de kleiplas Lalleweerin de periode 2011 -2013
0.5 0.5
3 Biovolume Biovolume (mm (mm3/l) /l)
2011 2011
2012 2012
2013 2013
0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0.0 0.0 J JF FMMAAMMJ JJ JAASSOONNDDJ JF FMMAAMMJ JJ JAASSOONNDDJ JF FMMAAMMJ JJ JAASSOONNDD
Direct na de droogval namen diverse planktischealgen algen ininde Lalleweer af, terwijl Directna na dedroogval droogval namen diverse planktische algen dekleiplas kleiplas Lalleweer af,terwijl terwijl Direct de namen diverse planktische de kleiplas Lalleweer af, deelsbenthische benthische kiezelalgen (restgroep) toenamen (figuur 5.23). Tenopzichte opzichte van 2011 deels kiezelalgen (restgroep) (figuur 5.23). Ten deels benthische kiezelalgen (restgroep) toenamen toenamen (figuur 5.23). Ten opzichte van 2011van werd2011 werdininhet voorjaar van2012 2012 een sterke toename van hetaandeel aandeel vansnelgroeiende, snelgroeiende, bewerd voorjaar 2012 een sterke toename van het van inhet het voorjaarvan van een sterke toename van het aandeel van snelgroeiende, begrazings begrazingsgevoelige soorten waargenomen. Dit was vermoedelijk het gevolg van een lagere grazingsgevoelige soorten waargenomen. Dit was vermoedelijk het gevolg van een lagere gevoelige soorten waargenomen. Dit was vermoedelijk het gevolg van een lagere graasdruk graasdruk enverminderde verminderde concurrentie tussen algen. In2013 2013leek leeksamenstelling defunctionele functionele samengraasdruk en concurrentie tussen algen. de en verminderde concurrentie tussen algen. In 2013 leekIn de functionele vansamenhet stelling van van het het fytoplankton fytoplankton weer weer meer meer op op die die inin 2011. 2011. Alleen Alleen de de hoeveelheid hoeveelheid troebeltroebelstelling fytoplankton weer meer op die in 2011. Alleen de hoeveelheid troebelheidstolerante soorten heidstolerantesoorten soortenwas wasnog nogrelatief relatieflaag. laag. heidstolerante was nog relatief laag.
Figuur 5.23. 5.23. Ontwikkeling Ontwikkeling van van het het biovolume-aandeel biovolume-aandeel per per functionele functionele groep groep inin de de Figuur kleiplasLalleweer Lalleweerininde deperiode periode2011-2012. 2011-2012. kleiplas
Figuur 5.23 Ontwikkeling van het biovolume-aandeel per functionele groep in de kleiplas Lalleweer in de periode 2011-2012
100 100
Lalleweer Lalleweer 2011 2011
2012 2012
2013 2013
80 80 60 60
Tolerantvoor voorlichttekort lichttekort Tolerant Gevoeligvoor voorbegrazing begrazing Gevoelig NN 2-fixeerder 2-fixeerder Tolerantvoor voornutriëntentekort nutriëntentekort Tolerant Tolerantvoor voorveel veellicht licht Tolerant Restgroep Restgroep Onbekend Onbekend
3 Biovolume-aandeel /l) Biovolume-aandeel (% (% mm mm3/l)
40 40 20 20 00 J JF FMMAAMMJ JJ JAASSOONNDDJ JF FMMAAMMJ JJ JAASSOONNDDJ JF FMMAAMMJ JJ JAASSOONNDD
5.3 Effecten op macrofyten Rottige Meente Na het plaatsen van het compartiment door middel van stalen damwanden werd direct waar genomen dat de windwerking binnen de compartimenten veel minder sterk was dan daarbui ten. Het referentiecompartiment, bedoeld om het effect van compartimentering of isolatie te onderzoeken, was iets kleiner dan het droogvalcompartiment. Hier kwam in het vroege voor jaar massaal smalle waterpest (Elodea nutalli) tot ontwikkeling (figuur 5.24). In de loop van het groeiseizoen (2011) nam de bedekking met ondergedoken waterplanten toe tot circa 30%. De meest dominante soort bleef smalle waterpest.
43
Witteveen+Bos,Fout! Fout!Geen Geentekst tekst metopgegeven opgegevenopmaakprofiel opmaakprofielinindocument. document.behorende behorendebijbijrapport rapportd.d. d.d.2828augustus augustus2012 2012 Witteveen+Bos, met
daarbuiten. Het referentiecompartiment, bedoeld om het effect van compartimentering of isolatie te onderzoeken, was iets kleiner dan het droogvalcompartiment. Hier kwam in het vroege voorjaar massaal smalle waterpest (Elodea nutalli) tot ontwikkeling (figuur 5.24). In STOWAvan 2014-17het Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel de loop groeiseizoen (2011) nam de bedekking met ondergedoken waterplanten toe tot circa 30%. De meest dominante soort bleef smalle waterpest. Een jaar na de droogval, was in beide compartimenten sprake van een enorme groei van Een jaar na de droogval, was in beide compartimenten sprake van een enorme groei van ondergedoken waterplanten. In het referentiecompartiment nam de bedekking toe tot bijna In hettoe referentiecompartiment nam dewaterpest. bedekking toe 100%.ondergedoken Nog steedswaterplanten. was dit vooral te schrijven aan smalle In tot hetbijna droogval100%. Nog steeds was dit vooral toe te schrijven aan smalle waterpest. In het droogvalcompar compartiment kwamen geheel andere soorten voor. timent kwamen geheel andere soorten voor.
Figuur 5.24. Bedekking macrofyten op drie locaties in de Rottige Meente in de periode 2011-2013. Op opde isde de bedekking weergegeven als een percentage. RM Figuur 5.24 Bedekking macrofyten drie y-as locaties in Rottige Meente in de periode 2011-2013. Op de y-as is de bedekking weergegeven als droogval = droogvalcompartiment, referentie = referentiecompartiment een percentage. RM droogval = droogvalcompartiment, RM RM referentie = referentiecompartiment en RM WF locatie = referentie en RM buiten het= compartiment WF locatie referentie buiten het compartiment. 100 90 80 70 60
bedekking drijfbladplanten
50
bedekking emers
40
bedekking draadwieren
30
bedekking kroos
20
bedekking submers
10 0 2011
2012
2013
2011
2012
2013
2011
2012
2013
1784
1787
0149
RM droogval
RM referentie
RM WF locatie
Voor de droogval en in 2011 direct na de droogval werden zowel in de referentie buiten het Voor de droogval en in 2011 direct na de droogval werden zowel in de referentie buiten het compartiment als in de beide compartimenten geen krans- of glansalgen aangetroffen. In in de beide compartimenten krans- (Chara of glansalgen aangetroffen. In 2012 compartiment werden in hetalsdroogvalcompartiment het geen kranswier virgata) en het glanswier 2012 werden in het droogvalcompartiment het kranswier (Chara virgata) het glanswier (Nitella flexilis) aangetroffen in ongeveer gelijke bedekking. Meer danen50% van de water(Nitella flexilis) aangetroffen in ongeveer gelijke bedekking. Meer dan 50% van de waterbodem bodem was bedekt met deze krans- en glansalgen. Tussen de kranswiervelden werd in bedekt deze kransglansalgen. Tussen de kranswiervelden werdHet in zowel als zowelwas 2012 als met 2013 nog eenenandere zeldzame soort aangetroffen. bleek2012 te gaan om Nitella2013 capilaris of andere kleinhoofdig glanswier. nog een zeldzame soort aangetroffen. Het bleek te gaan om Nitella capilaris of kleinhoofdig glanswier.
In 2013 bleek de bedekking van de submerse vegetatie in het droogvalcompartiment te zijn afgenomen tot nog steeds het hoge percentage van 50%. Hierbij bleek het aandeel Chara In 2013 bleek de bedekking van de submerse vegetatie in het droogvalcompartiment te zijn virgata veel groter ten opzichte van de Nitella sp (Tansleyschaal 9 voor Chara en 3 voor Niafgenomen tot nog steeds het hoge percentage van 50%. Hierbij bleek het aandeel Chara tella). virgata veel groter ten opzichte van de Nitella sp (Tansleyschaal 9 voor Chara en 3 voor Nitella).
Niet alleen de ondergedoken of submerse waterplanten breidden zich na de droogval sterk uit. Ook emerse vegetatie of oevervegetatie kwam uiteindelijk goed tot ontwikkeling. De ont wikkelking van emergente vegetatie kwam langzaam op gang. Maar in 2013 was de bedek
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
king 10% (ten opzichte van <1% in 2012) van met name riet (Phragmitis australis), grote lisdodde (Typha angustifolia) en kleine lisdodde (Typha latifolia). In de referentie buiten het compartiment was in 2013 sprake van een toename van onderge doken waterplanten. Het ging hierbij met name om de soorten glanzig fonteinkruid (Potamogeton lucens) en smalle waterpest (Elodea nutalli) en de drijfbladplanten gele plomp (Nuphar lutea) en witte waterlelie (Nymphaea alba). Langs de oevers van dit omvangrijke petgat kwam ook emerse vegetatie voor waaronder grote egelskop (Sparganium erectum).
44
In de referentie buiten het compartiment was in 2013 sprake van een toename van ondergedoken waterplanten. Het ging hierbij met name om de soorten glanzig fonteinkruid (Potamogeton lucens) en smalle waterpest (Elodea nutalli) en de drijfbladplanten gele 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel plomp STOWA (Nuphar lutea) en witte waterlelie (Nymphaea alba). Langs de oevers van dit omvangrijke petgat kwam ook emerse vegetatie voor waaronder grote egelskop (Sparganium erectum). De windwerking werd in dit petgat sterk verminderd door het aanbrengen van het compar
De windwerking werd in dit petgat sterk verminderd door het aanbrengen van het compartiment. Tevens werd de waterstroming minder doordat het compartiment een doorbraak in timent. Tevens werd de waterstroming minder doordat het compartiment een doorbraak in een legakker omsloot. Waarschijnlijk hadden de verminderde waterstroming en windwer een legakker omsloot. Waarschijnlijk hadden de verminderde waterstroming en windwerkingpositieve een positieve invloedop op het doorzicht en de verminderde turbulentieturbulentie waar king een invloed hettoenemende toenemende doorzicht en de verminderde door de vegetatie zich beter kon ontwikkelen. waardoor de vegetatie zich beter kon ontwikkelen. De Deelen De Deelen In De Deelen werdwerd voorvoor en na de de droogval vegetatie waargenomen In De Deelen en na droogvalgeen geen submerse submerse vegetatie waargenomen (figuur(figuur 5.25). De vegetatie, endede kroossoorten kwamen zeer lage bedekking 5.25).emerse De emerse vegetatie, drijfbladdrijfblad- en kroossoorten kwamen in zeer in lage bedekking voor voor enenhebben zich na de droogval niet uitgebreid. In 2013 werden zowel in het petgat met hebben zich na de droogval niet uitgebreid. In 2013 werden zowel in het petgat met droog droogval als in de referentie voor wat betreft de vegetatie geen veranderingen ten opzichte val als in de referentie voor wat betreft de vegetatie geen veranderingen ten opzichte van het van het eerste jaar na droogval waargenomen. eerste jaar na droogval waargenomen.
Figuur 5.25. Bedekking macrofyten op twee locaties in De Deelen in de periode 20112013. Op de y-as is de bedekking weergegeven als een percentage.
Figuur 5.25 Bedekking macrofyten op twee locaties in De Deelen in de periode 2011-2013. Op de y-as is de bedekking weergegeven als een percentage
100 90 80 70 60 bedekking drijfbladplanten
50
bedekking emers
40
bedekking draadwieren
30
bedekking kroos
20 10 0 2011
2012
2013
2011
2012
1785
1786
DD droogval
DD referentie
2013
Na de droogval verbeterde het doorzicht sterk in het drooggevallen petgat van circa 30-40 cm naar 80 cm. In 2013 verslechterde het doorzicht weer. In het referentiepetgat werd in septem ber 2013 een doorzicht gemeten van 80 cm. Beide petgaten zijn noordzuid tot noordoostelijk georiënteerd en beschikken over een grote strijklengte. Waarschijnlijk is hierdoor de wind
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
werking gemiddeld genomen groot. Dat in september 2013 een groter doorzicht werd geme ten hangt vermoedelijk samen met de warme en droge zomer. Lalleweer
Tijdens en na droogval in 2012 trad een spectaculaire ontwikkeling van de oevervegetatie op (figuur 5.26). Met name riet (Phragmitis australis), maar ook mattenbies (Schoenoplectus lacustris) en verschillende russen (Juncaceae) konden zich door de droogval vestigen of uitbreiden. Op de drooggevallen waterbodem kwamen ook verschillende terrestrische plantensoorten tot ontwikkeling. Hoewel verwacht mag worden dat deze soorten in een watersysteem van weinig betekenis zijn, leek de structuur van met name goudzuring (Rumex maritimus) de klei
45
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
bodem te stabiliseren en de windwerking te breken. In combinatie met de eerder opgetrede consolidatie van de kleibodem, bleef het oppervlaktewater in de periode na de droogval hel der. Hierdoor konden verschillende ondergedoken waterplanten zich ontwikkelen. Met een bedekkingspercentage van circa 20%, betekende dit in 2012 al een toename met ongeveer een factor 10 ten opzichte van de situatie voor de droogvalperiode. In 2013 waren de terrestrische soorten grotendeels verdwenen en had de ontwikkeling van ondergedoken waterplanten zich doorgezet tot zeer hoge bedekkingen. De bedekkingen in het groeiseizoen varieerde van 70-80%. Er werden verschillende soorten aangetroffen, namelijk: gewoon kransblad (Chara vulgaris), gekroesd fonteinkruid (Potamogeton crispus), lidsteng (Hippures vulgaris), zittende zannichellia (Zannichellia palustris), gewoon sterrenkroos (Callitriche platycarpa), aarverderkruid (Myriophyllum spicatum) en stijve waterranonkel (Ranunculus circinatus). Figuur 5.26 Bedekking macrofyten in de kleiplas Lalleweer in de periode 2011-2013. Op de y-as is de bedekking weergegeven als een percentage
5.4 Effecten op macrofauna Op twee van de drie droogvallocaties nam de diversiteit (aantal taxa, soorten en hogere func tionele groepen) na de droogval toe (figuur 5.27). Allleen in de Rottige Meente was sprake van een afname van de diversiteit. Het aantal individuen (abundantie) per taxon nam na de droogvalperiode in De Deelen en Lalleweer toe, terwijl in de Rottige Meente sprake was van een afname. Hoewel onderling ver gelijken van aantal individuen tussen groepen niet goed mogelijk is vanwege verschil in bio massa, overlevingsstrategie (K/R) etcetera, illustreert het wel welke groepen door de droogval beïnvloed worden. Zo bleek in de Rottige Meente de grootste afname in individuen zich voor te doen bij de borstelwormen (figuur 5.28). In De Deelen werd juist een toename van het aan tal borstelwormen waargenomen, terwijl in Lalleweer vooral slakken toenamen na de droog valperiode.
46
Op twee van de drie droogvallocaties nam de diversiteit (aantal taxa, soorten en hogere functionele groepen) na de droogval toe (figuur 27). Allleen in de Rottige Meente was spraSTOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel ke van een afname van de diversiteit. Figuur 5.27. Diversiteit macrofauna. Overzicht van het verloop van de diversiteit op drie onderzoekslocaties waar droogval heeftop de plaatsgevonden in droogval de periode van Figuurde 5.27 Diversiteit macrofauna. Overzicht van het verloop van de diversiteit drie onderzoekslocaties waar heeft 2011-2013. plaatsgevonden in de periode van 2011-2013
Het aantal individuen (abundantie) per taxon nam na de droogvalperiode in De Deelen en Figuur 5.28. Abundantie Overzicht van van de het de abundanLalleweer toe, terwijl in demacrofauna. Rottige Meente sprake was eenverloop afname.van Hoewel onderling Figuur 5.28 Abundantie macrofauna. Overzicht van de hetwaar verloop van de abundanties op de drie onderzoekslocaties waarin droogval heeft ties op de drie onderzoekslocaties droogval heeft plaatsgevonden deverschil periode vergelijken van aantal individuen tussen groepen niet goed mogelijk is vanwege in plaatsgevonden in de periode van 2011-2013 van 2011-2013. biomassa, overlevingsstrategie (K/R) etcetera, illustreert het wel welke groepen door de droogval beïnvloed worden. Zo bleek in de Rottige Meente de grootste afname in individuen zich voor te doen bij de borstelwormen (figuur 5.28). In De Deelen werd juist een toename van het aantal borstelwormen waargenomen, terwijl in Lalleweer vooral slakken toenamen na de droogvalperiode.
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
5.4.1.
Rottige Meente 47
Diversiteit en abundantie Voor de droogval was de samenstelling van de macrofaunagemeenschap in zowel het droogvalcompartiment als in de referentie buiten het compartiment vergelijkbaar (figuur 5.29). Na de droogval traden echter grote verschillen op in zowel de soortensamenstelling (figuur 5.29) als de abundantie (figuur 5.30). In het droogvalcompartiment nam in het eerste
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
5.4.1 Rottige Meente Diversiteit en abundantie Voor de droogval was de samenstelling van de macrofaunagemeenschap in zowel het droog valcompartiment als in de referentie buiten het compartiment vergelijkbaar (figuur 5.29). Na de droogval traden echter grote verschillen op in zowel de soortensamenstelling (figuur 5.29) als de abundantie (figuur 5.30). In het droogvalcompartiment nam in het eerste jaar na droogval het aantal taxa af. Tegelijkertijd werd in de referentie buiten het compartiment een toename van het aantal taxa waargenomen. De toename was vooral toe te schrijven aan een stijging van het aantal soorten slakken, tweevleugeligen en watermijten. In 2013, het tweede jaar na droogval, bleef de diversiteit in het droogvalcompartiment gelijk. In de referentie nam de diversiteit af en werd vergelijkbaar met het beeld van 2011. Figuur 5.29. Diversiteit macrofauna. Overzicht van het verloop van de diversiteit in het droogvalcompartiment en referentie buiten het compartiment in de Rottige Meencompartiment in de Rottige Meente in referentie de periode 2011-2013 het buiten het compartiment in de Rottige Meentehetindroogvalcompartiment de periode 2011-2013. en te in de periode 2011-2013.
Figuur 5.29 Diversiteit macrofauna. Overzicht van het verloop Overzicht van de diversiteit referentie buiten Figuur 5.29. Diversiteit macrofauna. vanin het hetdroogvalcompartiment verloop van deendiversiteit in
48
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012 Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Voor wat betreft het aantal individuen per taxon viel op dat in het tweede jaar na droogval de talrijkste taxa werden gevormd door haften en kreeftachtigen (figuur 5.30). Dit gaf Voor wat betreft het aantal perreferentie taxon viel op dat in het jaar na droogval tevens een geheel ander beeldindividuen dan in de buiten hettweede compartiment, waarde de talrijkste taxa werden gevormd door haften kreeftachtigen (figuur 5.30). gaf tevens een meeste individuen werden gevonden in de taxaen borstelwomen, slakken enDit watermijten. geheel ander beeld dan in de referentie buiten het compartiment, waar de meeste individuen werden gevonden inmacrofauna. de taxa borstelwomen, slakken en het watermijten. Figuur 5.30. Abundantie Overzicht van verloop van de abundanties in het droogvalcompartiment en referentie buiten het compartiment in de Rottige Meente in de periode 2011-2013. Figuur 5.30 Abundantie macrofauna. Overzicht van het verloop van de abundanties in het droogvalcompartiment en referentie buiten het compartiment in de Rottige Meente in de periode 2011-2013
Soorten Soorten In het droogvalcompartiment werd een van van borstelwormen Voor In het droogvalcompartiment werdafname een afname borstelwormenwaargenomen. waargenomen. Voor dede droogval betrof dit vooral het waterdraakje of waterslangetje (Stylaria lacustris). Deze bordroogval betrof dit vooral het waterdraakje of waterslangetje (Stylaria lacustris). Deze borstel stelworm worm wordtwordt voornamelijk in stilstaande wateren aangetroffen. Na de droogval werden voornamelijk in stilstaande wateren aangetroffen. Na de droogval werden geen geen exemplaren meer aangetroffen en in het tweede jaar slechts enkele exemplaren. exemplaren meer aangetroffen en in het tweede jaar slechts enkele exemplaren. In het de referentie buiten het compartiment was Stylaria lacurstris zowel voor als na de In de referentie buiten het compartiment was Stylaria lacurstris zowel voor als na de drooval drooval aanwezig. aanwezig.
Na de droogval werden in het droogvalcompartiment geen haften meer waargenomen. In Na jaar de droogval werden in het droogvalcompartiment geen haften meer waargenomen. In het het tweede na droogval werden in het droogvalcompartiment twee nieuw gevestigde soorten haften simile en Cloeon dipterum. dipterum is een algetweedeaangetroffen: jaar na droogvalCloeon werden in het droogvalcompartiment tweeC. nieuw gevestigde soorten mene soort van sloten, vijvers en langzaam stromende wateren. De soort leeft als nimfe haften aangetroffen: Cloeon simile en Cloeon dipterum. C. dipterum is een algemene soort van slo tussen waterplanten oevervegetatie. simili De is minder algemeen en wordt aangetroffen ten, vijvers enen langzaam stromende C. wateren. soort leeft als nimfe tussen waterplanten en in waterenoevervegetatie. met lage nutriëntgehalten. C. simili is minder algemeen en wordt aangetroffen in wateren met lage nutri ëntgehalten.
In het droogvalcompartiment werden na de droogval dezelfde soorten kreeftachtigen, maar in hogere aantallen aangetroffen. De zoetwaterpissebed (Asellus aquaticus) was hierbij werden na de droogval buiten dezelfdehet soorten kreeftachtigen, maar in dominant In in het hetdroogvalcompartiment droogvalcompartiment. In de referentie compartiment kwamen in hogere aangetroffen. DeHier zoetwaterpissebed aquaticus) was hierbij domi 2011 en 2012 ookaantallen kreeftachtigen voor. was echter (Asellus de soort Proasellus meridianus in betreffen het droogvalcompartiment. de referentie het compartiment kwamen in dominant.nant Beide meer algemeneInsoorten die inbuiten veel Nederlandse wateren worden 2011 en 2012 ook kreeftachtigen voor. Hier was echter de soort Proasellus meridianus dominant. Beide betreffen meer algemene soorten die in veel Nederlandse wateren worden aangetrof fen. In 2013 werden buiten het compartiment vrijwel geen kreeftachtigen meer aangetroffen. Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
49
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
In het droogvalcompartiment werd na droogval een afname van het aantal schietmotten waargenomen, terwijl in de referentie buiten het compartiment juist sprake was van een toe name in zowel aantallen als aantal soorten. In 2013 bleken nog steeds minder schietmotten aanwezig te zijn in het droogvalcompartiment, maar leek wel enig herstel op te treden. De soort Phryganea grandis werd na de droogval voor het eerst aangetroffen (1 exemplaar). In 2013 waren dit 10 exemplaren. Het betreft de grootste schietmot uit Nederland en België. De larven worden veelal aangetroffen in stilstaand en langzaam stromend water met veel watervegeta tie. De larven maken kokers van rechte stukjes waterplanten. De soorten Agrypnia pagetana en Triaenodes bicolor worden in vergelijkbare habitats aangetrof fen. Deze soorten werden voor de droogval nog wel in het droogvalcompartiment aangetrof fen, maar in de jaren erna niet meer. Buiten het droogvalcompartiment werden in 2012 beduidend meer (aantallen en soorten) slakken aangetroffen dan in het droogvalcompartiment. De droogval heeft niet zo zeer een negatief effect, maar in vergelijking met de referentie buiten het compartiment ook niet posi tief. Buiten het droogvalcompartiment was de geelvlekslak (Marstoniopsis scholtzi) dominant, terwijl deze in het droogvalcompartiment niet werd aangetroffen. Deze slak wordt vooral in de oeverzone van stilstaande of zwak stromende wateren met veel plantengroei aangetroffen. De vlakke schijfhoren (Hippeutis complanatus) en het riempje (Bathyomphalus contortus werden in het droogvalcompartiment niet aangetroffen, maar in de referentie erbuiten wel. Van deze soorten is bekend dat deze niet voorkomen in (periodiek) droogvallende wateren. Hetzelfde gold voor de minder algemene Platte pluimdrager (Valvata cristata) die juist wel bestand is tegen droogvallende wateren. De bronblaashorenslak (Physa fontinalis) is een algemene soort van plantenrijke sloten. Ook deze soort werd wel in de referentie, maar niet in het droogval compartiment aangetroffen. In het droogvalcompartiment werden voor en na de droogval geen schelpen aangetroffen. Dit komt echter niet overeen met andere waarnemingen. Kort na het afpompen werden veel grote schelpdieren en tevens treksporen van schelpen aangetroffen. Mogelijk dat grotere schelpen zich voor langere tijd dieper in het sediment hebben teruggetrokken. Na de droogval nam de meest dominante soort tweevleugelige Endochironomus albipennis sterk af tot slechts enkele exemplaren. In 2013 werd deze soort niet meer aangetroffen in het droog valcompartiment, terwijl deze in de referentie buiten het compartiment nog wel voorkwam. 5.4.2 De Deelen Diversiteit en abundantie In De Deelen waren de verschillen minder groot dan in de Rottige Meente. Grofweg bleven dezelfde taxa aanwezig. Na droogval werd vooral een toename van tweevleugeligen, wantsen en slakken in het droogvalcompartiment aangetroffen (figuur 5.31). In de referentie was juist sprake van een afname van het aantal taxa. Met name slakken, steltmuggen, schietmotten en watermijten waren in het tweede jaar na droogval afgenomen. In 2013 waren de verschilen tussen het petgat met droogval en de referentie klein. Alleen de hoeveelheden slakken en slijkvliegen waren hoger in het petgat met droogval.
50
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.31 Diversiteit macrofauna. Overzicht van het verloop van de diversiteit in het petgat met droogval en de referentie in De Deelen Figuur 5.31. Diversiteit macrofauna. Overzicht van het verloop van de diversiteit in in de periode 2011-2013 het petgat met droogval en de referentie in De Deelen in de periode 2011-2013.
51 Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.32. Abundantie macrofauna. Overzicht van het verloop van de abundantie in in de periode 2011-2013 het petgat met droogval en de referentie in De Deelen in de periode 2011-2013.
Figuur 5.32 Abundantie macrofauna. Overzicht van het verloop van de abundantie in het petgat met droogval en de referentie in De Deelen
Soorten Soorten In het droogvalcompartiment nam de abundantie van van de haft Caenis hettweede tweede In het droogvalcompartiment nam de abundantie de haft Caenis robusta robusta ininhet jaar na droogval toe. Voor en direct na de droogval was deze soort ook aanwezig maar in jaar na droogval toe. Voor en direct na de droogval was deze soort ook aanwezig maar in veel veel kleinere hoeveelheden. Verder werden er voor wat betreft diversiteit en abundantie kleinere hoeveelheden. Verder werden er voor wat betreft diversiteit en abundantie van haf van haften geen verschillen met de referentie gemeten. ten geen verschillen met de referentie gemeten.
De Amerikaanse vlokreeft (Crangonyx pseudogracilis) nam in het eerste jaar na de droogvlokreeft pseudogracilis) nam in het van eerste jaarforse na deafname. droogval De val sterk De toe.Amerikaanse In het tweede jaar (Crangonyx na droogval was echter sprake een sterk toe. In (Asellus het tweedeaquaticus) jaar na droogval sprake een forse zoetwa af. zoetwaterpissebed nam was tot echter en met het van tweede jaarafname. na de De droogval In de referentie was juist sprake van een stijging. terpissebed (Asellus aquaticus) nam tot en met het tweede jaar na de droogval af. In de referen tie was juist sprake van een stijging.
In het referentiepetgat in De Deelen werd slechts 1 soort libelle aangetroffen. In het petgat met droogval waren dit 2 soorten voor en 2 soorten na de droogval, waaronder de roodoogIn het referentiepetgat in De Deelen werd slechts 1 soort libelle aangetroffen. In het petgat juffer (Erythromma najas). Deze libel komt voor in verschillende soorten stilstaande en met droogval waren dit 2 soorten voor en 2 soorten na de droogval, waaronder de roodoog zwak stromende wateren met een uitgebreide drijvende watervegetatie. De grote roodoogjuffer najas). libel roodoogjuffer, komt voor in verschillende soorten en zwak juffer deelt zijn(Erythromma habitat met deDeze kleine maar heeft een stilstaande meer uitgesproken wateren met een uitgebreide drijvende watervegetatie. De grote roodoogjuffer voorkeur stromende voor planten met grote drijfbladeren, zoals gele plomp en witte waterlelie. deelt zijn habitat met de kleine roodoogjuffer, maar heeft een meer uitgesproken voorkeur voor planten met grote drijfbladeren, gele plomp enhet witte waterlelie. Na de droogval kwamen beduidend meerzoals slakken voor in petgat met droogval. Dit was voor een belangrijk deel toe te schrijven aan de stijging van de abundantie van de ovale poelslak (Radix ovata).kwamen R. ovata kan hetmeer heleslakken jaar door worden in veelDit verschilNa de droogval beduidend voorgevonden in het petgat met droogval. was lende typen watersystemen. De soort leeft op verschillende soorten substraat zoals planvoor een belangrijk deel toe te schrijven aan de stijging van de abundantie van de ovale poel ten, stenen, zand en de slibbige waterbodem. In 2013 neemt de abundantie iets af, maar slak (Radix ovata). R. ovata kan het hele jaar door gevonden worden in veel verschillende typen zijn de hoeveelheden nog steeds veel hoger dan voor de droogval. Er bleek bovendien een watersystemen. De soort leeft op verschillende soorten substraat zoals planten, stenen, zand belangrijk verschil met de referentie, waar de diversiteit aan slakken lager was. en de slibbige waterbodem. In 2013 neemt de abundantie iets af, maar zijn de hoeveelheden nog steeds veel hoger dan voor de droogval. Er bleek bovendien een belangrijk verschil met de referentie, waar de diversiteit aan slakken lager was.
52
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
In het droogvalcompartiment werden voor en na de droogval geen schelpen aangetroffen. Dit komt echter niet overeen met andere waarnemingen. Kort na het afpompen werden veel grote schelpdieren en tevens treksporen van schelpen aangetroffen. Mogelijk dat grotere schelpen zich voor langere tijd dieper in het sediment hebben teruggetrokken. 5.4.3 Lalleweer Diversiteit en abundantie De diversiteit nam in Lalleweer licht toe in zowel het eerste als tweede jaar na de de droog val (figuur 5.33). In het eerste jaar na de droogval werd een forse toename van het aantal tweevleugeligen waargenomen en een kleine toename van het aantal individuen per soorten en het aantal soorten slakken. In het tweede jaar na de droogval waren een aantal soorten slakken sterk toegenomen. Het aantal individuen per soort en aantal soorten borstelwormen bleef in Lalleweer voor en na de droogval ongeveer gelijk (figuur 5.34). Opvallend was dat voor de droogval nog steltmuggen werden aangetroffen, maar in de jaren na de droogval geheel niet meer. In 2013 bleken er meer klassen (als taxonomische eenheid) aanwezig te zijn dan voor de droogval. Het ging hierbij om bloedzuigers, haften, platwormen en tweekleppigen.
Figuur 5.33. Diversiteit macrofauna. Overzicht van het verloop van de diversiteit in Figuur 5.33 Diversiteit macrofauna. van het verloop van de diversiteit in de kleiplas Lalleweer in de periode 2011-2013 de kleiplas Lalleweer in deOverzicht periode 2011-2013.
53
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Figuur 5.34. Abundantie macrofauna. Overzicht van het verloop van de abundantie in deFiguur kleiplas Lalleweermacrofauna. in de periode 5.34 Abundantie Overzicht van2011-2013. het verloop van de abundantie in de kleiplas Lalleweer in de periode 2011-2013
Soorten Soorten Na de droogvalperiode nam het aantal kevers Lalleweer toe. In 2013 was dedediksprietwaNa de droogvalperiode nam het aantalinkevers in Lalleweer toe. In 2013 was diksprietwater terroofkever (Noterus clavicornis) nieuw gevestigd en tevens het talrijkst. Deze soort wordt roofkever (Noterus clavicornis) nieuw gevestigd en tevens het talrijkst. Deze soort wordt vaak vaak aangetroffen in plantenrijke wateren. Zowel adulten als larven houden zich op tussen aangetroffen in plantenrijke wateren. Zowel adulten als larven houden zich op tussen vegeta vegetatie of afgestorven plantenresten. tie of afgestorven plantenresten.
De droogval leidde in Lalleweer tot een sterke afname van de kreeftachtigen waaronder de De droogval leiddeaquaticus) in Lalleweeren tot de een tijgervlokreeft sterke afname van de kreeftachtigen waaronder zoetwaterpissebed (Assellus (Gammarus tigrinus). Beidede komen algemeen voor in zowel(Assellus stilstaande alsenstromende wateren en zowel in plantenrijke zoetwaterpissebed aquaticus) de tijgervlokreeft (Gammarus tigrinus). Beide komen als plantenarme wateren. algemeen voor in zowel stilstaande als stromende wateren en zowel in plantenrijke als plan tenarme wateren.
Voor de droogval werd in Lalleweer één libellensoort aangetroffen, de gewone oeverlibel (Orthetrum cancellatum). De soort komt voor in zowel plantenrijke als wat plantenarmere Voor de droogval werd in Lalleweer één libellensoort aangetroffen, de gewone oeverlibel watersystemen. Na de droogval werd deze soort niet meer aangetroffen. (Orthetrum cancellatum). De soort komt voor in zowel plantenrijke als wat plantenarmere
de droogval soort niet meer aangetroffen. Het aantal en watersystemen. de diversiteitNa van slakkenwerd namdeze in Lalleweer sterk toe na de droogval. Met name de vijverpluimdrager (Valvata piscinalis) nam sterk in aantal toe (van 2 voor de aantal en de diversiteit vanopvallend slakken nam Lalleweer sterk toe na denieuwe droogval.soorten Met name droogval, naarHet 229 in 2013). Het was datinzich na de droogval vestigden, diedegrotendeels afwezig waren in 2013. Hierbij maakten deze soorten plaats vijverpluimdrager (Valvata piscinalis) nam sterk in aantal toe (van 2 voor de droogval, naar voor andere slakken. De Witte schijfhorenslak (Gyraulus albus) nieuwe en de soorten vijverpluimdrager 229 in 2013). Het was opvallend dat zich na de droogval vestigden, die(V. gro piscinalis) lijken te profiteren van de droogval en/of plantenontwikkeling. Deze soorten zijn tendeels afwezig waren in 2013. Hierbij maakten deze soorten plaats voor andere slakken. De beide zeer algemeen voorkomend en stellen weinig eisen aan hun Beide worWitte schijfhorenslak (Gyraulus albus) en de vijverpluimdrager (V. omgeving. piscinalis) lijken te profiteren den zowel tussen en op watervegetatie aangetroffen als op kaal bodemsubstraat. van de droogval en/of plantenontwikkeling. Deze soorten zijn beide zeer algemeen voorko
mend en stellen weinig eisen aan hun omgeving. Beide worden zowel tussen en op watervege tatie aangetroffen als op kaal bodemsubstraat.
Witteveen+Bos, Fout! Geen tekst met opgegeven opmaakprofiel in document. behorende bij rapport d.d. 28 augustus 2012
54
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
De tweevleugeligen namen fors toe in het jaar na de droogval. Het ging hier echter vooral om één soort namelijk Psectrocladius. gr sordidellus/limbatellus. Dit is een dansmug die met name wordt aangetroffen in zoet eutroof en groter stilstaand water op zowel bodemsubstraat als vegetatie. In het tweede jaar na droogval waren er netto meer soorten aanwezig, maar min der in abundantie. De belangrijkste reden hiervoor is het verdwijnen van de hiervoor genoemde soorten. Een dui delijke verklaring voor deze verschuivingen kan niet worden gegeven. Het aantal soorten wantsen was in het tweede jaar na droogval verdubbeld. Opvallend was dat de soorten van voor de droogval in het tweede jaar na droogval verdwenen en niet meer werden aangetroffen. Er was dus sprake van een hogere soortenrijkdom met verschuiving van soorten. De duikerwantsen Sigara falleni en Sigara iactans waren reeds voor de droogval aanwezig en namen tot en met 2013 in aantal toe.
55
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
6 Conclusies In het project ‘Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel’ werden de technische uitvoer baarheid en de effecten op waterkwaliteit onderzocht. Het onderzoeksproject werd gestuurd vanuit onderzoeksvragen. Na afloop van de eerste onderzoeksfase konden verschillende vra gen beantwoord worden. Echter, de effecten op wat langere termijn waren onbekend. In de literatuur werd beschreven dat bepaalde effecten pas vanaf het tweede jaar na droogval optre den. Dit was met name van toepassing op de ontwikkeling van ondergedoken waterplanten. Om de effecten van tijdelijke droogval beter inzichtelijk te krijgen werd in 2013 vervolgonder zoek uitgevoerd. De onderzoeksvragen die aan het begin van de tweede onderzoeksfase werden gesteld waren: 1. Ecologie en waterkwaliteit: A. Wat is het effect van tijdelijke droogval op de fysisch-chemische en biologische waterkwaliteit? B. Hoe moet de maatregel tijdelijke droogval worden uitgevoerd in termen van duur en periode? Voor de vervolgmonitoring 2013 werden meer specifiek de volgende vragen gesteld: • Zijn de waargenomen effecten van tijdelijke droogval in het tweede jaar na de droogvalp eriode nog aanwezig? • Vindt er in De Deelen alsnog ontwikkeling van ondergedoken waterplanten plaats? Na één jaar langer monitoren kunnen de volgende conclusies worden getrokken, die tevens de beantwoording van de onderzoeksvragen vormen: Tijdelijke droogval kan een zeer positief effect hebben op de biologische en fysisch-chemische waterkwaliteit. Droogval heeft in sommige wateren nauwelijks of zelfs een negatief effect. De onderzoekslocaties in de Rottige Meente en De Deelen betroffen beide petgaten in een laag veengebied. De verschillen in effecten zijn echter zeer groot. In de Rottige Meente waren de positieve effecten onder meer het kiemen van kranswieren en vastlegging van fosfaat. Daar tegenover groeiden in De Deelen helemaal geen ondergedoken waterplanten en kwam er zelfs extra fosfaat vrij. Deze onderzoekslocaties verschilden al sterk bij aanvang. De fosforcon centratie van het oppervlaktewater in de Rottige Meente was ongeveer vijf keer lager dan de concentratie in De Deelen. Hierdoor kon een kleine verbetering in het doorzicht al leiden tot de vestiging van soorten, zonder dat er gelijk dominantie van algen optrad. Een groot verschil zat eveneens in het sediment. Het fosforgehalte van de waterbodem was in beide petgaten ongeveer gelijk, maar de waterbodem in de Rottige Meente bevatte ongeveer twee keer zoveel ijzer (Westendorp (red.), 2012), waardoor fosfaat beter vastgelegd kon worden.
56
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
De droogval leidde in beide gebieden tot uitspoeling van sulfaat uit de oevers. Het verschil in sulfaatconcentratie dat hierdoor ontstond met de situatie voorafgaand aan de droogval, was in De Deelen meer dan vier keer zo groot als in de Rottige Meente. Hierdoor kon er in De Deelen weer extra fosfaat vanuit de waterbodem in het oppervlaktewater terecht komen na reductie van sulfaat, terwijl er in de Rottige Meente juist netto fosfaat werd vastgelegd. Het uitblijven van vegetatie-ontwikkeling in De Deelen zorgde ook voor een minder positief fysisch-chemisch effect. In de Rottige Meente en zeker ook in Lalleweer zorgde de aanwezig heid van vegetatie voor minder golfslag en een betere vastlegging van deeltjes, waardoor het water ook na het eerste jaar helder bleef. In De Deelen was uitbreiding van oeverplanten ongunstig door de overwegend steile oevers. In de Rottige Meente vond uitbreiding vooral plaats waar de oever van de legakker wat was uitgezakt en oeverplanten eenvoudig de droog gevallen waterbodem konden bereiken. In de kleiplas bij Lalleweer zorgden de flauwe oevers voor een uitbreiding van enkele meters van de oeverzone. De oeverplanten hebben ook via zuurstofverlies in hun wortels een posi tief effect op het in stand houden van de vastlegging van fosfaat die direct na de droogval optreedt. fytoplankton Tijdelijke droogval heeft verschillende duidelijke effecten op het fytoplankton. De hoeveel heid of abundantie van het fytoplankton is in het jaar na de droogval (2012) aanmerkelijk lager dan daarvoor. In het tweede jaar na droogval vindt enige verhoging plaats, maar gemid deld genomen is het biovolume op alle locaties lager dan voor de droogval. De soortensamenstelling van het fytoplankton veranderde sterk na de droogval. In het tweede jaar na de droogval trad enig herstel op, maar bestonden nog grote en kleine verschillen met de referentiewateren. Het aantal soorten sieralgen in de laagveenwateren was het grootst in het tweede jaar na droogval. Na de droogval namen vooral de soorten toe die gevoelig zijn voor begrazing of goed bestand zijn tegen een hoge lichtinstraling. In de Rottige Meente was bovendien sprake van een toename van soorten die aangepast zijn aan een lage(re) nutriën tenbeschikbaarheid. Tijdelijke droogval leidt tot een afname en soms zeer sterke afname van het aandeel poten tieel toxische blauwalgen. In het tweede jaar na droogval namen de hoeveelheden iets toe, maar was er nog steeds sprake van (veel) lagere concentraties ten opzichte van de periode voor de droogval. Macrofauna Op twee van de drie droogvallocaties nam het aantal taxa (soorten en hogere functionele groepen) na de droogval toe. Allleen in de Rottige Meente was sprake van een afname van de diversiteit. Na de droogvalperiode nam het aantal individuen (abundantie per taxon) in De Deelen en Lalleweer toe, terwijl in de Rottige Meente sprake was van een afname. Zo bleek in de Rot tige Meente de grootste afname zich voor te doen bij de borstelwormen. In De Deelen werd juist een toename van het aantal borstelwormen waargenomen. In Lalleweer namen vooral slakken toe. De tijdelijke droogval is duidelijk van invloed op macrofauna. De effecten spelen zowel op hoger taxonomisch niveau (klassen) als op soortniveau. Het lijkt er sterk op dat in de
57
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
plas Lalleweer twee jaar na de droogval nog steeds een successie optreedt in de macrofauna levensgemeenschappen. Bepaalde soorten lijken te profiteren van een toegenomen planten rijkdom of gebrek aan predatie (door vissen).
6.1 Effecten per locatie Rottige Meente In de Rottige Meente werd het water door droogval helderder, met minder algenbloei en minder fosfaat in het oppervlaktewater. Deels hangt de helderheid daarnaast waarschijnlijk samen met een verminderde opwerveling van deeltjes door een verminderde golfslag in het compartiment. Tijdens de droogvalperiode konden helofyten zoals riet en kleine lisdodde kiemen op de drooggevallen bodem. Deze soorten hielden deels ook stand nadat het waterni veau weer was gestegen. In het voorjaar na de droogval kiemden er ook krans- en glansalgen. Deze waren ook in 2013 abundant aanwezig. Hierin ligt een groot verschil met het referen tiecompartiment dat niet droogviel. Ook hier werd het water helder door verminderde golf slag, maar dit leidde meteen tot dominantie van smalle waterpest, waarop in het tweede jaar na droogval ook veel flab ontstond. Krans- en glansalgen ontbraken in dit niet-drooggevallen compartiment. Op de oevers leidde de droogval tot tijdelijke verzuring. In het poriewater van het sediment van het droogvalcompartiment waren de fosforconcentra ties wat lager dan in de controlesituaties, terwijl de ijzerconcentratie in het poriewater onge veer gelijk bleef. Hierdoor trad er na de droogval waarschijnlijk minder nalevering van fosfaat naar het oppervlaktewater op (Poelen et al., 2012; Geurts et al., 2008). De droogval heeft in de Rottige Meente een positief effect gehad op de fosfaatvastlegging, de helderheid en de ontwikkeling van ondergedoken waterplanten en helofyten. De Deelen In De Deelen had de droogval een groot effect op chemische processen in de oevers. Door oxi datie van (ijzer)sulfiden verzuurden de oevers sterk en kwam er veel sulfaat vrij. Dit leidde na afloop van de droogvalperiode tot een zeer sterke verhoging van de sulfaatconcentratie in het oppervlaktewater. In het eerste jaar na droogval was het drooggevallen petgat veel helderder dan daarvoor. Er ontstond hierdoor zelfs een deel van het jaar bodemzicht. Dit kwam door een flinke afname in algengroei. Droogval leidde niet tot het kiemen van aquatische soorten. Wel kiemden er wat helofyten in de plas, zoals kleine lisdodde. Deze planten konden zich na afloop van de droogval niet handhaven. Ondanks het verbeterde doorzicht in het jaar na de droogval, ontwikkelden zich geen ondergedoken waterplanten. Exclosures (afgeschermde proefvakken) wezen uit dat dit niet aan vraat door bijvoorbeeld vogels lag (Westendorp (red.), 2012). Aan het eind van het seizoen werd veel draadalg op de bodem van de plas aangetroffen, wat op sommige plaatsen mogelijk kieming van vegetatie heeft bemoeilijkt. In het tweede jaar na de droogval nam het doorzicht af en de algengroei weer toe (Bijkerk et al., 2013). Tegelijk namen ook de fosfaatconcentraties in het oppervlaktewater toe tot waar den ver boven die in het referentiepetgat. De sulfaatconcentratie in het oppervlaktewater, die in 2012 sterk verhoogd was door uitspoeling uit de oevers, nam weer af tot de oorspronkelijke concentratie. Mogelijk heeft deze verhoogde sulfaatconcentratie geleid tot meer sulfaatreduc tie in de bodem, waardoor de sulfaatconcentratie in het water is afgenomen.
58
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Lalleweer In de plas bij Lalleweer leidde de droogval tot een veel beter doorzicht en tot een betere vast legging van fosfaat in het sediment. Tijdens de droogvalperiode werden gereduceerd ijzer en ijzersulfiden geoxideerd, waardoor veel sulfaat vrijkwam. Twee jaar na de droogval hebben de sulfaatconcentraties weer de waarde van voor de droogval. Dit betekent hier niet dat al het vrijgekomen sulfaat weer gereduceerd is. Aan de hogere ijzer- en lagere fosforconcentra ties in het bodemvocht is te zien dat de redoxpotentiaal twee jaar na de droogval nog steeds verhoogd is. De afname van de sulfaatconcentratie is waarschijnlijk grotendeels te verklaren door een verdunningseffect. De plas heeft zich langzaam gevuld met regenwater. Aan het eind van de meetperiode van 2013 was het waterniveau nog steeds lager dan voorafgaand aan de droogval. De zomer van 2013 was dan ook zeer droog. Tijdens de droogval zijn er veel helofyten gekiemd. De flauwe oevers van de plas maakten de uitbreiding (ook klonaal) van helofyten goed mogelijk. Naast helofyten kiemde ook massaal goudzuring die eenzelfde effect had op het water als de andere helofyten. De helofyten zorg den na de droogval voor een verminderde golfslag, waardoor het water in het ondiepe deel van de plas tussen de helofyten zeer helder werd. Daarnaast brengen sommige soorten helofy ten met hun wortels zuurstof in de bodem, waardoor fosfaat beter aan ijzer wordt vastgelegd. Mogelijk verklaart dit zuurstofverlies uit de wortels waarom de redoxpotentiaal twee jaar na droogval nog steeds hoger was dan voor de droogval. De droogval zorgde ook direct voor een beter doorzicht, doordat kleideeltjes sterker aan elkaar bleven hangen en minder snel opwer velden. Door het goede doorzicht konden zich opeens ook veel aquatische plantensoorten ves tigen, die voor de droogval nagenoeg ontbraken. Het verbeterde lichtklimaat en de vermin derde golfslag zorgden in de van nature eutrofe plas echter ook voor een geschikt milieu voor ontwikkeling van flab. Hierdoor was in een deel van het jaar een aanzienlijk deel van de plas door flab bedekt. In de toekomst zal moeten blijken of de waterplanten en de flab naast elkaar zullen blijven bestaan of dat een van beide zal gaan domineren.
6.2 Aanbevelingen 1. Tijdelijke droogval kan voor watersystemen worden ingezet als een maatregel om de water kwaliteit te verbeteren. De effectiviteit van de maatregel kan tot op zekere hoogte vooraf wor den ingeschat. Aanbevolen wordt om de maatregel mee te nemen in de herstel- en verbeter opgaves van (water)beheerders in zowel stedelijk als landelijk gebied. 2. Tijdelijke droogval is van grote invloed op fytoplankton en macrofauna. In deze studie lag het zwaartepunt op biogeochemie en ontwikkeling van ondergedoken waterplanten. Aanbe volen wordt om de effecten op macrofauna en fytoplankton nog meer inzichtelijk te krijgen. 3. Aanbevolen wordt om de onderzoekslocaties ook in de toekomst te blijven volgen. Dit kan minimaal worden ingestoken door de vegetatieontwikkeling en enkele waterkwaliteitspara meters te meten.
59
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
7 literatuur ATKB, 2011. Afvissen 4 wateren voor project “Droogval”. J. Kampen. Rapportnummer 20110550/rap001 Geurts J.J.M., A.J.P. Smolders, A.M. Banach, J.P.M.V. De Graaf, J.G.M. Roelofs & L.P.M. Lamers, 2010. Koeman en Bijkerk, 2012. Fytoplankton in enkele Friese en Groningse plassen onder invloed van tijdelijke droogval in 2011 en 2012. Rapportnummer 2012-087. Bijkerk R. en M.J. van Herk. Poelen M., L.J.L Van den Berg, A.J.P Smolders, N. Jaarsma en L.P.M. Lamers (2011). WaterBODEMbeheer in Nederland: Maatregelen Baggeren en Nutriënten (BAGGERNUT) - Metingen Interne Nutriëntenmobilisatie en Decompositie (MIND-BAGGERNUT). Tussenrapportage 2011. Onderzoekcentrum B-ware, Nijmegen Westendorp P.J., R. Loeb, E. Lucassen, G. Roskam, M. Tannhauser, F. Ebbens & F. Smolders, 2012a. Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel. Hoofdrapport. Stowa-rapport 2012-38 Stowa, Amersfoort. Westendorp P.J., R. Loeb, E. Lucassen, G. Roskam, M. Tannhauser, F. Ebbens & F. Smolders, 2012b. Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel. Achtergrondrapport. Stowa-rapport 2012-38 Stowa, Amersfoort. Wiertsema en partners, 2012. Monitoringswerkzaamheden, geotechnisch grond- en laboratorium onderzoek project Watermozaïek. Rapportnummer VN-53476-1
60
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Bijlage I Tabel I.1 Resultaten vegetatieopnamen volgens Tansley (Wetterskip Fryslan)
DD droogval
1785
DD referentie
RM droogval
1786
RM WF
RM referentie
1784
locatie
1787
0149
2011
2012
2013
2011
2012
2013
2011
2012
2013
2011
2012
2013
2011
2012
2013
bedekking drijfbladplanten
1
1
0
1
1
1
1
1
5
1
5
10
30
40
20
bedekking emers
1
1
1
1
1
1
1
1
10
1
0
1
1
1
1
bedekking draadalgen
1
5
0
0
0
0
30
0
40
25
1
1
bedekking kroos
1
1
1
0
1
1
0
0
2
0
0
1
1
bedekking submers
0
0
0
0
0
0
1
75
50
30
99
50
1
5
2
bedekking totaal
1
5
1
1
1
1
1
75
85
30
99
60
30
40
22
Submers
1
Ceratophyllum demersum
Chara virgata
7
9
Elodea nuttallii
3
3
Lemna trisulca
Nitella flexilis
Potamogeton compressus
Potamogeton lucens
2
Potamogeton mucronatus
Potamogeton obtusifolius
4
2
2
3
Drijvend
Callitriche sp.
Glyceria fluitans
Hydrocharis morsus-ranae
1
Lemna gibba
1
Lemna minor
1
2
Nuphar lutea
Nymphaea alba
Persicaria amphibia
Potamogeton natans
Riccia fluitans
Spirodela polyrhiza
1
Emers
Alisma plantago-aquatica
1
Butomus umbellatus
Carex acuta
2
Carex paniculata
3
3
Carex pseudocyperus
1
Carex riparia
Eleocharis palustris
Iris pseudacorus
2
Juncus subnodulosus
2 1
1
1
2
2
2
2
1
2
2
2
2
2
2
1
2
Lysimachia thyrsiflora
1
1
1
3
3
1
1 2
1
1
2 2
1
3
3
1
2
1
5
2
5
2
5
1
2
1
3
2
2
2
1
2
3
2
1
2
3
2
1
1
2
2
2
2
1
1
1
3
2
3
2
2
1
1
1
2
2
2
1
2
2
1
1
2
3
2
4
2
1
2
1
1
2 1
2
2
9
Phragmites australis
2
3
3
9
1
3
2
7
5
1
2
2
1
2
1
2
2
3
2
1
2
2
3
2
61
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Rorippa amphibia
1
1
2
Rorippa microphylla
1
Rumex hydrolapathum
3
2
2
Solanum dulcamara
2
2
2
Sparganium emersum
1
2
2
1
2
2
2
3
2
1
1
1
1 1
2
2
2
1
2
1
1
3
1
2
3
2
2
Sparganium erectum
1
2
Thelypteris palustris
5
7
5
Typha angustifolia
2
3
3
3
2
Typha latifolia
1
2
2
2
1
3
2
2
Oever
Agrostis stolonifera
1
3
2
3
Angelica sylvestris
1
1
2
1
Bidens cernua
3
3
1
Bidens frondosa
2
2
1
2
1
Calamagrostis canascens
5
2
Convolvulus sepium
2
Carex disticha
Carex nigra
Epilobium hirsutum
Epilobium sp
1
Eupatorium cannabinum
1
3 2
3
2
2
2
1
1
2
1
1
2
2
2
2
1
1
2
1
2
1 3
1
2
2
1
2
1
1
2
1
1
1
2
1
2
2
2
1
Galium palustre
1
1
1
Hydrocotyle vulgare
1
1
1
Juncus acutifloris
2
Juncus articulatus
2
Juncus bufonius
1
1
1
Juncus conglomeratus
Juncus effusus
3
Lotus pedunculatus
Lycopus europaeus
2
2
Lysimachia vulgaris
1
1
Lythrum portula
1
2
2
1
2
2
1
2
2
3
2
1
2
2
2
2
3
2
1
1
2
1
1
2
2
2
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
2
2
3
Molinia caerulea
Myosotis scorpoides
2
2
1
Persicaria hydropiper
3
Peucedanum palustre
2
2
Phalaris arundinacea
1
1
3
Ranunculus flammula
1
Ranunculus sceleratus
1
2
Rumex maritimus
2
Scutellaria galericulata
2
2
2
2
Stachys palustris
1
2
2
1
Stellaria uliginosa
1
2
1
2
2
2
1
2
2
3
3
1
3
2
2
2
1
2
1
2
3 2
2
2
1
62
2
1
1
Mentha aquatica
1
1
Lythrum salicaria
Thalictrum flavum
2
2
3
2
3
2
1
2
2
2
1
2
1
1
3
2 2
1
3
2
3
2
2
2
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Tabel I.2 Resultaten vegetatieopnamen volgens Tansley (Waterschap Hunze&Aa’s)
Vegetatieopnames 2011-2013 Lalleweer (Waterschap Hunze & Aa’s) soort emers open water
emers
open water
emers
open water
17-6-2011
17-6-2011
3-7-2012
3-7-2012
25-6-2013
25-6-2013
Agrostis stolonifera
2
Alisma plantago-aqu.
1
2
2
Callitriche
3
1
2
3
Cardamine pratensis
1
Carex pseudocyperus
1
Carex riparia
1
2
Chara sp
2
2
Circium arvense
1
Convolvulus sepium
3
1
1
4
draadalgen submers
2
Eleócharis palústris
3
Epilobium hirsutum
2
2
2
2
Equisetum arvense
1
Galium aparine
2
Glyceria maxima
8
1
2
9
2
Juncus articulatus
2
2
Juncus compressus
2
Juncus effusus
1
2
2
Lemna minor
3
2
2
2
Lycopus europeus
2
2
2
Myriophýllum spicátum
2
3
Oenanthe aquatica
1
Phalaris arundinacea
2
4
2
Phragmites australis
7
9
3
8
Potamogéton críspus
4
Potamogeton trichoid.
2
Ranúnculus circinátus
2
Ranunculus sceleratus
2
2
2
Rorippa amphibia
1
Rorippa palustris
1
Rumex maritimus
5
3
Rumex palustris
2
Schoenopléctus lacústris
2
Scutellária galericuláta
2
Stachys palustris
1
Typha angustifolia
1
2
Typha latifolia
2
2
2
Urtica dioica
1
2
2
Zannichéllia palústris
9
doorzicht Secchi
-
-
-
70 cm
bz
bz
trajectlengte
30 m
10 m
30 m
40 m
100 m
100 m
gemiddelde breedte
2m
2m
2m
2m
3m
bedekking flab
0%
0%
0%
1%
10%
1%
bedekking kroos
1%
0%
0,10%
0%
1%
0%
bedekking submers
1%
0%
40%
20%
80%
80%
bedekking drijfblad
0%
0%
0,10%
0,10%
0%
0%
bedekking emers
90%
0%
100%
30%
80%
1%
aantal soorten
16
0
10
24
14
16
63
STOWA 2014-17 Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
64
RESULTATEN VERVOLGMONITORING 2013
F Final ina l rereport p ort
Stationsplein 89
POSTBUS 2180 3800 CD AMERSFOORT
TIJDELIJKE DROOGVAL ALS WATERKWALITEITSMAATREGEL
TEL 033 460 32 00 FAX 033 460 32 50
TIJDELIJKE DROOGVAL ALS WATERKWALITEITSMAATREGEL Watermozaïek Watermozaïek
Tijdelijke droogval als waterkwaliteitsmaatregel
Tijdelijke droogva teitsmaatregel
Watermoz
Resultaten vervolgmonitoring 2013
Resultaten vervolg
Tijdelijke teitsmaa
2014
RAPPORT ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling: “Europa investeert in zijn platteland”
17
Resultat ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling: “Europa investeert in zijn platteland”
ELFPO Europees Landbouwfonds voor plattelandsontwikkeling: “Europa investeert in zijn platteland”
2014 17