FELSZÍNI VÍZMINŐSÉGGEL ÉS A HIDROMORFOLÓGIAI ÁLLAPOTJAVÍTÁSSAL KAPCSOLATOS INTÉZKEDÉSEK TERVEZÉSE A VGT-BEN Ács Éva, Boda Pál, Borics Gábor, Engloner Attila , Erős Tibor, Lukács A. Balázs, Sály Péter, Várbíró Gábor, Zagyva Tünde:
TIPOLÓGIAI VALIDÁCIÓ ÉS A BIOLÓGIAI ÁLLAPOTÉRTÉKELÉS TOVÁBBFEJLESZTÉSE A 2. VÍZGYŰJTŐ GAZDÁLKODÁSI TERVEZÉS SORÁN
TIPOLÓGIA VALIDÁLÁSA • Vegetációs periódusból származó minták • Erősen terhelt vizek kiszűrése • Többváltozós, többlépcsős klaszterelemzés; NMDS (nem metrikus többváltozós) eljárás; SOM A tipológiai elemzésbe bevont minták száma élőlény csoportonként:
60
Folyó 163 822 744 100 1408 (295 folyó év)
Hal Mzoo Kova Makrofita Fitoplankton
Állóvíz 468 618 74 1070 (153 tó év)
A tipológiai elemzésbe bevont minták száma típusonként Folyóvizek Állóvizek 40
35
35
50
31
30
40
25 30
20
16
15
15
15
20
10
10
5 0 1 2 3 4 5 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
6 1
3
6
8 5
4
1
2
1
2
2
0 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17
TIPOLÓGIA VALIDÁLÁS EREDMÉNYE - FOLYÓVIZEK
24 típusból
10 biológiai típus (5 FP, 8 FB, 6 MZ, 4 MF, 6 Hal)
TIPOLÓGIA VALIDÁLÁS EREDMÉNYE - ÁLLÓVIZEK
17 típusból
6 biológiai típus (5 FP, 5 FB, 3 MZ, 3 MF)
VÁLTOZÁSOK A VÍZFOLYÁSOK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN •
1. A folyóvízi tipológiában egyszerűsítés történt. A Duna magyarországi szakasza 2 külön típus volt eltérő határértékekkel. Most a teljes hazai szakasz egyetlen típusba tartozik.
•
2. A korábban az alsó szakaszra megállapított „engedékeny” a-klorofill határértékek annyiban módosultak, hogy a teljes hazai szakaszon a szigorúbb határértékeket alkalmaztunk. Ezek az a-klorofill határértékek közel azonosak azokkal amelyeket más európai országok állapítottak meg és használnak nagy folyóik esetén.
•
A vízfolyásokra kialakított típuscsoportok és a-klorofill határértékek kiváló
jó
közepes
gyenge
rossz
1. Típuscsoport 1/2/3/4/5/8/9/11/12
2,7
5,6
10,5
15,5
>15,5
2. Típuscsoport 6/7/10/14/20
5,9
10
18,3
27,6
>27,6
4,2
8,7
18,5
28
>28,0
15
30
45
60
>80,0
3. Típuscsoport 13/15/16/17/18/19/21/22 4. Típuscsoport 23/24
• •
3. A fitoplankton összetétel alapján számolt mérőszám számítási módjában és a határértékekben nem történt változás. A fitoplankton mérőszám kialakítása során az a-klorofill mérőszám és a fitoplankton összetétel mérőszámának súlyozott átlagát képeztük: EQR= (2Nkl-a+Q)3
AZ ÁLLÓVIZEK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE •
Az állóvizek fitoplankton alapján történő állapotértékelése során változások történtek mind a kompozíciós mind a biomassza mérőszám kialakításában és a határértékekben is.
•
Az új állóvízi tipológia fitoplankton alapján történő validálása 5 típuscsoportot eredményezett, 3 szikes és 2 meszes (szerves) típuscsoportot alakítottunk ki. A fitoplankton összetétel alapján történő értékeléshez egy meszes és egy szikes indexet dolgoztunk ki.
•
•
A fitoplankton biomassza mérőszámaként alkalmazott a-klorofill értékekre 3 határértékrendszert javasoltunk. 1. Az 1. típus esetén a Közép-európai Geográfiai Interkalibrációs Csoport által jóváhagyott határértékeket alkalmaztuk. 2. A 2. .3. 4. 5. típusok esetén a Kelet-európai Geográfiai Interkalibrációs Csoport által javasolt határértékekkel történt a minősítés. 3. A 3m -nél nagyobb átlagos mélységű tavaknál ugyancsak a Közép-európai Geográfiai Interkalibrációs Csoport közepes mélységű tavakra kidolgozott határértékeit használtuk. Tó típus Kiváló Jó Közepes Gyenge Rossz A típuscsoportokra javasolt a-klorofill11 határértékek. 1. Típus (LCB-GIG javaslat) 23 35 2. 3. 4. 5.Típusok (EC-GIG javaslat) 18 40 75 6. Típus (LCB-GIG javaslat) 8 15 30
50 >50 100 >100 50 >50
AZ ÁLLÓVIZEK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE •
A szikes tavak esetén az egyik legfontosabb terhelés a sótartalom csökkenése. A minősítésre használt fitoplankton –kompozíciós mérőszám során ezt a terhelés típust tartottuk szem előtt. A szikesekre kidolgozott EQR és az elektromos vezetőképesség közötti kapcsolat 1 0,8
0,6 0,4
y = 0,0001x + 0,2838 R² = 0,3986
0,2 0 0
1000
2000
3000
4000
5000
AZ ÁLLÓVIZEK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE A terhelés és az EQR közötti kapcsolat sekély meszes tavaink esetén
VÁLTOZÁSOK A VÍZFOLYÁSOK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN • Vízfolyások állapotértékelésénél a már sikerrel interkalibrált metrikáinkat és határértékeinket használtuk (utóbbiakban kis finomításokat végeztünk, de a változtatások benne maradtak a megengedett tartományban). • Nagy folyók esetében kifogásolták, hogy nem jelenik meg a metrikában a hidromorfológiai stresszorfüggés. Ennek igazolását a JDS3 expedíció során gyűjtött minták vizsgálata során kezdtük el. A planktonikus guild arány és az IPS index értékében bekövetkezett csökkenés Az ökológiai guildek aránya a JDS3 nagyságának összefüggése dunai során gyűjtött mintákban fitobentosz mintákban. 100 R² = 0,5092
Planktonikus guild arány (%)
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0
1
2
3
csökkenés az index értékében
4
5
AZ ÁLLÓVIZEK FITOBENTOSZ ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE Az állóvizek fitobentosz alapján történő állapotértékelése során változások történtek a határértékek és a nem interkalibrált típusok metrikáinak kialakításában.
• Az új állóvízi tipológia fitobentosz alapján történő validálása 5 típuscsoportot eredményezett, 3 szikes és 2 meszes (szerves) típuscsoportot alakítottunk ki. • A meszes (szerves) típust interkalibráltuk, így itt nem változtattunk. • Az 1. típus (Balaton) metrikáját ugyancsak megtartottuk, de a határértékeken kicsit módosítottunk paleolimnológiai vizsgálatok.
PALEOLIMNOLÓGIAI REKONSTRUKCIÓVAL MEGÁLLAPÍTOTT KOVAALGA ÖSSZETÉTEL A BALATON SIÓFOKI ÖBLÉBEN
SZIKES TAVAK FITOBENTOSZ ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE A szikes tavakra új indexet dolgoztunk ki a kovaalgák halobionta indikátor értéke alapján. Állandó vizűeknél trofikus metrikát is tartalmaz az index. 2 Kova- 3 2 típus: 4 3
Mg-SO4
Alacsonyabb vezetőképesség
Na-HCO3 Kisebb trofitás
Na-HCO3 nagyobb trofitás
TP-MINŐSÍTÉS ÉS VEZETŐKÉPESSÉG-MINŐSÍTÉS ÖSSZEFÜGGÉSE ÁLLANDÓ VIZŰ SZIKESEK ESETÉBEN
Mean Plot of Összes P µg/l grouped by minosites Spreadsheet24 31v*52c
Mean Plot of Vezetőképesség (hsz.) µS/cm grouped by csop Spreadsheet16 65v*54c Mean = 1101,9233+371,6667*x
700 3600
600
3400 3200 Vezetőképesség (hsz.) µS/cm
Összes P µg/l
500 400 300 200
3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200
100
1000
0 1
2
3
Összes P µg/l: KW-H(4;40) = 13.8799; p = 0.0077 minosites
4
5
Mean Mean±SE
800 5
1
4
2
3
3
csop
2
4
1
5
Mean Mean±SE
VÁLTOZÁSOK A VÍZFOLYÁSOK MAKROZOOBENTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN •
A VGT-2 minősítések során a Nemzetközi Interkalibrációban sikeresen alkalmazott módszert alkalmaztuk: HMMI-Index család •
•
A makrogerinctelen mintavételi és értékelési módszer a nemzetközi ökológiai interkalibrációban elfogadott és interkalibrált módszer, tehát alkalmas a VKIkövetelményeinek megfelelő monitoring és állapotértékelésére az adott vízgyűjtőgazdálkodás tervezési és végrehajtási ciklusban.
HMMI-Index család •
A hazai gyakorlatban alkalmazott jelenlegi minősítési rendszert (HMMI) 2011-ben a nemzetközi ökológiai interkalibráció keretén belül, a Víz Keretirányelv (VKI) kompatibilitás követelményének megfelelően, a Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőségek által üzemeltetett VKI monitoring állomások adatai alapján dolgoztuk ki. Az interkalibrációs eljárás során az egy ökorégióba tartozó országok ökológiai állapotértékelő módszereiket összehasonlítva meghatározták a közös interkalibrációs típusokban a kiválójó, valamint a jó-mérsékelt ökológiai állapot határát. Ez lehetővé teszi a jövőben, hogy az egyes terhelések hatását jelző ökológiai állapot változása ezekben a víztípusokban összehasonlítható eredményeket adjon az ugyanabba az ökorégióba tartozó tagországok közös víztípusaira. Az interkalibráció lezárult, eredményeit az Európai Bizottság Határozatban teszi közzé, amely minden tagország számára kötelezően végrehajtandó joganyag.(EC 2014)
• HMMI tavi indexet dolgoztunk ki
A MULTIMETRIKUS MAKROZOOBENTON (HMMI) INDEXCSALÁD
Index rövidítése HMMI_m HMMI_sc HMMI_lc HMMI_sl HMMI_ll HMMI_to
Index típus neve Multimetrikus Makrozoobenton Index - hegyi vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index-dombvidéki kis és közepes vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index - dombvidéki nagy vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index - síkvidéki kis és közepes vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index - síkvidéki nagy és nagyon nagy vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index tavakra
HMMI TAVI INDEX Az új tavas index a következő metrikákból áll: Kiváló
HMMI_lakes Családszám Shannon-Wiener diverzitás Index mz_bmwp_hu_i
Jó
24 3,12 82
Közepes
Gyenge
18
10
6
y = 0,0318x + 0,039
2,92
2,29
1,18 12
y = 0,2814x - 0,1698 y= 0,0086x + 0,1052
55
34
Egyenlet
Érzékeny fajok jelenléte
eq. 3.
HMMI _ lake
EQR family EQRdiversity EQRBMWP 3
A terhelés és az EQR közötti kapcsolat 110
TO:Nátrium százalék: r2 = 0.2495
Összes foszfor vs. Tó EQR
90
7500 5000
80
2500 Összes foszfor (ug L-1)
Nátrium százalék (%)
100
70 60 50 40
750 500
Jó Kiváló
250
75 50
30 20
25
10 0 0.0
0.0
0.2
0.4
0.6 EQR
0.8
1.0
0.2
0.4
0.6 EQR
0.8
1.0
TIPOLÓGIAI VALIDÁLÁS FOLYÓK
• A tipológiai elemzés során felhasznált minták darabszáma
Makroszkópikus vízi gerinctelenek 140
132
120 110
• Az elemzések során hat típus különült el : • • • • • •
Hegyvidéki patakok Dombvidéki patakok Dombvidéki folyók Síkvidéki erek Síkvidéki folyók Duna
98
100
92
80
73
60 42 40
37 32
32
30
26
21 22
19
20
14
15
11 2
2
9 3
0 1
2
3
4
5
8
9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TIPOLÓGIAI VALIDÁLÁS TAVAK
• Makroszkópikus gerinctelenek alapján a szikes tavak elkülönülnek, de jelenleg, mivel más élőlénycsoportok relevánsabbak ezen vizekben, valamint adathiánnyal is küzdünk, így ezekre a típusokra nem tudtunk még indexet kidolgozni.
VÁLTOZÁSOK AZ ÁLLÓVIZEK ÉS VÍZFOLYÁSOK MAKROFITON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN • A folyóvízi tipológiában egyszerűsítés történt és megtörtént a makrofiton alapú víztest típus validálás is. • 3 db makrofiton alapú víztest típust lehet elkülöníteni, de ez csak megerősíti a korábbi állapotértékelésben alkalmazott módszert. • A kiértékelési módszertanban csekély módosítás történt. A fajok mennyiségének köbre emelése helyett egy statisztikai szempontból relevánsabb eljárást, a Braun-Blanquet-féle borítási középértékeket alkalmaztuk. • A Referencia Index (RI) és az abból történő ökológiai állapot érték (EQR) számításában nincs változás. • A határértékekben nem történt módosulás.
MAKROFITON ALAPJÁN VALIDÁLT VÍZTEST TÍPUSOK
• Makrofiton folyóvíz típusok: MtRw – Hegyvidéki meszes és szilikátos aljzatú rhitrális jellegű patakok. (1, 2, 3) 2. LRw – Nagy vízgyűjtőjű folyók (6, 10, 13, 19) 3. SMRw – Kis- és közepes vízgyűjtőjű folyók (4, 5, 8, 9, 11, 12, 15-18, 21, 22) – Nem releváns folyóvíz típusok – Nagyon nagy és Duna méretű folyók (7, 14, 20, 23, 24) 1.
• Makrofiton állóvíz típusok: 1. 2. 3.
AP – Szikes tavak (4-9) SL – Sekély tavak (1-3, 10-14,16) RES – Dombvidéki mélyvizű tározók (15)
MAKROFITON HATÁRÉRTÉKEK
AP
SL
RES
SMRw
LRw
MtRw
állapot
EQR
EQR
EQR
EQR
EQR
EQR
Kiváló
5
1.00 – 0.61
1.00 – 0.75
1.00 – 0.71
1.00 – 0.71
1.00 – 0.71
1.00 – 0.68
Jó
4
0.60 – 0.31
0.74 – 0.55
0.70 – 0.51
0.70 – 0.38
0.70 – 0.48
0.67 – 0.55
Közepes
3
0.30 – 0.16
0.54 – 0.35
0.50 – 0.31
0.37 – 0.11
0.47 – 0.30
0.54 – 0.25
Gyenge
2
0.15 – 0.05
0.34 – 0.05
0.30 – 0.05
0.10 – 0.05
0.29 – 0.05
0.24– 0.05
Rossz
1
-
-
-
-
-
-
Ökológiai
A MAKROFITON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉS - PÉLDA A terhelés és az EQR közötti kapcsolat sekély meszes tavaink esetén Környezeti változó
Korreláció erőssége (r)
Komplex tájhasználati metrika
-0.60
Ammónia
-0.74
BOD
-0.45
Nitrát
0.33
Összes foszfor
-0.62
A referenciális (Taxa A) és a bolygatott állapotot (Taxa B) indikáló fajok borításának aránya és az EQR közötti kapcsolat sekély meszes tavaink esetén.
HALAK
• A halak alapján történő állapotminősítésre nincs interkalibrált módszere Magyarországnak. • A jelenleg a vízfolyások minősítésére alkalmazott index megbízhatósága az EU kritériumai szerint ezért kicsi. • Az index nem típus-specifikus és további tesztelése szükséges környezeti stresszorokkal. • Folyamatban van egy típus és stresszorspecifikus index készítése is, de mivel a halakkal történő minősítés ex ante feltétel, ezért az EU által biztosan elfogadásra kerülő EFI+ indexel minősítjük a víztesteket. • Előzetes tapasztalatok alapján az EFI+ index nem minden típusban ad szakmailag elfogadható eredményt. A halak alapján történő minősítés eredménye ezért csak kiegészíti, támogatja az egyéb élőlénycsoportokra és már interkalibrált indexekkel kapott eredményeket. • Szükséges a hazánkban javasolt vagy javaslat alatt álló indexek és az EFI+ index megbízhatóságának további tesztelése, ami jelenleg folyik.
MÓDSZER
Kis vízgyűjtőjű folyók: gázolva, kis teljesítményű, háton hordozható elektromos halászgéppel 150 m. A mintaszakaszokat a teljes medret átérően kell halászni. Közepes vízgyűjtőjű folyók: gázolva, kis teljesítményű, háton hordozható elektromos halászgéppel 150 m. Amennyiben a felmérők úgy ítélik meg, hogy a víztest a nem megfelelő tipológiai besorolás miatt inkább már a nagy vízgyűjtőjű folyók jellegének megfelelő és nem gázolható, a mintavételt a nagy vízgyűjtőjű folyók halállományának felmérését igénylő mintavételi erőfeszítés szerint kell elvégezni. Nagy vízgyűjtőjű folyók csónakból, nagy teljesítményű, aggregátorról üzemelő elektromos halászgéppel 500 m. Amennyiben a csónakból történő halászat nem megvalósítható gázolásos halászat folytatható ahol minimum 200 m-t kell halászni háton hordozható halászgéppel és legalább 100 egyedet kell gyűjteni. A nagyon nagy vízgyűjtőjű folyók csónakból, nagy teljesítményű, aggregátorról üzemelő elektromos halászgéppel 1000 m.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!
