Complexe en abstracte doelen. Waarde van nematodenfauna als indicatorgroep. Ter vergelijking een analogie: Plaats in het voedselweb

Transcriptie

1 Expert meeting Nematoden Complexe en abstracte doelen Biologische bodemkwaliteit Bodembeheer Gezondheid van de bodem Ecologische risicobeoordeling Nematoden zeggen niet zoveel over Bodemkwaliteit Wat is een geschikte indicator? Wat is een geschikt instrument? Kan je dat meten met nematoden? Ton Schouten 1527 Ter vergelijking een analogie: Hoe meet je de gezondheid van een mens? Lichaamstemperatuur is een goede indicator Een thermometer is een praktisch instrument Wat zegt de lichaamstemperatuur over gezondheid? De indicator goed maar (zeer) beperkt Of een schaalniveau hoger: Wat zegt de lichaamstemperatuur over het ecosysteem waarin een mens leeft? Waarom zeggen nematodenanalyses dan wel iets over de gezondheid van het bodemecosysteem? Waarde van nematodenfauna als indicatorgroep Iets is beter dan niets Vele positieve argumenten voor gebruik nematoden voor bodembiologisch onderzoek Nematodenanalyses zeggen het meest over de nematodenfauna (beperkte steekproef) Indicatorische waarde niet overschatten Duidelijke relaties met abiotische factoren Voedselwebrelaties (afhankelijkheid) veel lastiger aan te tonen Plaats in het voedselweb SOIL SYSTEM Bacterial pathway 3 Detrital pathway predators bis bacterial feeders nematofauna hyphal feeders 1 2 SOIL RESOURCES plant feeders Naturwissenschaften (26) 93: modified 1

2 Hoe kan het dan beter? Zet meerdere indicatoren en instrumenten in Ecologische bodemkwaliteit: BoBI Referentiebeelden: RBB Ecologische effecten: Triadebenadering BoBI: Dairy farm sand organic Dairy farm sand extensive Dairy farm sand intensive Dairy farm sand intensive Dairy farm river clay intensive Dairy farm marine clay organic Dairy farm marine clay intensive Dairy farm peat organic Dairy farm peat intensive Dairy farm loess organic Dairy farm loess intensive Arable farm sand organic Arable farm sand intensive Arable farm marine clay organic Arable farm marine clay intensive Horticulture sand Bulbgrowing sand Seminatural grassland sand Heathland sand Forest sand Sampling sites BISQ / DSMN 12 Aantal nematoden (gem.) per bodem(gebruiks)categorie aantal (n/1g verse grond) BoBI / RBB: RBB: Ecologische functies per bedrijf A B C D Locatiespecifieke Ecologische Risicobeoordeling 1126 wijziging wet Bodembescherming Milieuhygiënisch Saneringscriterium (art. 37) Uitwerking in Circulaire Bodemsanering 26 vaststellen van risico s voor: mens ecosysteem verspreiding Systematiek heet Sanscriet Stapsgewijze aanpak om te bepalen of spoedige sanering nodig is. 1) Ernstige bodemverontreiniging 2) Standaard risicobeoordeling a.h.v. Nader onderzoek 3) Locatiespecifieke risicobeoordeling ecologie 2

3 Schema Stap 1 Onaanvaardbaar ecologisch risico (stap 2) Aantasting biodiversiteit Stap 2 Verstoring kringloopfuncties Bioaccumulatie en doorvergiftiging Stap 3 ecologisch Aanbeveling: doe Triadeonderzoek Doel: reduceren van onzekerheden (WOE) TRIADEmethode (Tier 1) Chemie totaalconcentraties meerstoffenpaf (mspaf) Bioassays bioassays met elutriaten: bacteriën, algen alternatief: bioassay met bodem toxicity chemistry Ecologie locatiebezoek (incl. vegetatie opname) eenvoudige analyse bodemorganismen (bijv. nematoden) Inspanning (kosten) per LOE gelijk! risk ecology Triade: Weight Of Evidence Milieukwaliteitsnormen Toxiciteit aanwezig Ecologische effecten overschreden in Bioassay zichtbaar in het veld CHEMIE ECOTOX ECOLOGIE Conclusies Sterke indicatie voor ecologische effecten van verontreiniging Geen indicatie voor ecologische effecten Verontreinigende stoffen aanwezig, maar niet biobeschikbaar Onbekende verontreinigende stoffen, toxiciteit aangetoond Ecologische effecten niet veroorzaakt door verontreinigende stoffen Verontreinigende stoffen aanwezig en biobeschikbaar, maar er worden geen ecologische effecten veroorzaakt Ecologische effecten wellicht veroorzaakt door onbekende verontreinigende stoffen Verontreinigende stoffen niet biobeschikbaar, ecologsiche effecten hebben een andere oorzaak 1. Eisen aan TRIADE Kwantitatief Gelaagde benadering (tiers); simpel als het kan moeilijk waar het moet Kans op effecten wordt uitgedrukt in een risicogetal Ingrediënten metingen zijn ecologisch relevant resultaten worden geschaald 1 (geen effect maximum effect) toxicity integratie tot op het niveau van enkelvoudige LOE chemistry beoordeling op basis van (niet)geïntegreerde informatie risk ecology Tier 1 TRIAD matrix 1 (example) Triad AspectParameter Sample A B C Chemistry Sum TP metals Toxicology Microtox Ecology nematodes...68 risk.2 risk.2.5 risk.5 1 Integrated risk deviation Deviatie belangrijkste!! 3

4 estimates (from RIVM reports) sample name NOEC RISK deviation chem 1 bioassays ecology D7 ref..... C8 ref ref N5 ref WAS224 ref A ref VGM4 ref WM22 ref WM226 ref N6 ref VGM N C C C B >IV N4 >IV N2 >IV D5 >IV D4 >IV D1 >IV VGM3 >IV C >IV >IV >IV D3 >IV N1 >IV >IV VGM1 >IV D11 >IV D9 >IV WAS222 >IV WM222 >IV WM221 >IV VGM2 >IV WAS232 >IV average > Average Beoordeling op basis van chemie tendens naar overschatting van effecten? (biobeschikbaarheid, adaptatie, andere stressfactoren,..) MAAR mspaf is gebaseerd op NOEC gegevens van chronische toxiciteitstesten in de literatuur dit leidt tot conflicten in de effectschatting met de TRIADE (bioassays, ecologie) Oplossing bereken mspaf met acute LC5/EC5 gegevens! estimates (from RIVM reports) sample name EC5 RISK deviation chem 2 bioassays ecology D7 ref..... C8 ref ref N5 ref WAS224 ref A ref VGM4 ref WM22 ref WM226 ref N6 ref VGM N C C C B >IV N4 >IV N2 >IV D5 >IV D4 >IV D1 >IV VGM3 >IV C >IV >IV >IV D3 >IV N1 >IV >IV VGM1 >IV D11 >IV D9 >IV WAS222 >IV WM222 >IV WM221 >IV VGM2 >IV WAS232 >IV average > Average Voorbeeld Budelgradient: pijler Ecololgie % effect C1 C3 C5 C6 C8 (Ref) (n=3) (n=3) (n=3) (n=3) (n=3) Microbiologie Bacteriële biomassa 42,7 1,1 27,9 7,7 Thymidine inbouw 81,5 91,2 31,6 53,9 Pot. Nmineralisatie 69,7 74,3 67,3 72,8 Genetische diversiteit 21,4 17, 6,2 4,6 Schimmelbiomassa 85, 7,2 75,1 9,9 biolog: Helling AWCDcurve 8,9 7,5 5,2 15,1 gg5 55,9 15,1 48, 83,8 PICT EC 5zink,11,47,43 Nematoden: Aantal per 1g grond 54,1 29,1 49,9 29,4 Aantal Taxa 1,3 2,3 1,4 18,9 % cp1 89,5 3,1 29,2 57,2 % cp2, 34,2 18,1 21,4 % cp345 76,1 77, 36,5 52,4 % planteneters 36,7 32,6 3,8 5,6 Potwormen: Aantal per m 2 81,9 82,3 79,4 68,1 Aantal Taxa 4, 5, 33,3 14,3 Microarthropoden: Aantal per m 2 18,4 18,9 35,5 66,6 Aantal Taxa 18,9 13,2 37,7 3,2 % schimmeleters 55,1 2,8 75,1 45, % schimmelgrazers 56,8 16,3 71, 81,2 LHT234 97,9 92,9 96,2 8,6 LHT91 33,1 11, 18, 7,9 LHT11 19,9 49,2 99,8 98,8 Vegetatie: Mycorrhiza s Vegetatiestructuur Biodiversiteit TRIADE Parameter Locaties Onderdeel C1 C3 C5 C6 C8(Ref) Chemie TDcombi HC 5,45,46,11,, Risico,45,46,11,, Toxicologie PAMtest,41,66,23,12, Springstaart,23,4,1,11, Radijs,65,45,28,3,,46,44,18,18, Risico Ecologie Microbiologie,6,64,38,42, Biolog,37,11,3,63, PICT,11,47,43, Schimmels,85,7,75,91, Nematoden,56,38,25,4, Potwormen,67,7,63,48, Microarthropoden,61,45,85,76, Vegetatie,82,82,83,21,,63,58,62,57, Risico Oordeel chemie:,45,46,11,, Oordeel toxicologie:,46,44,18,18, Oordeel ecologie:,63,58,62,57, Conclusies en Aanbevelingen Gecompliceerde ecosysteemeffecten zijn niet simpel vast te stellen met 1 indicatorgroep De vernieuwde wet Bodembescherming biedt een goede systematiek voor de beoordeling van ecologische effecten De Triadebenadering wordt aanbevolen, reduceert onzekerheden en geeft een kwantitatieve risicoschatting Het ecotoxicologische spoor legt verband tussen de verontreiniging en effecten. SKBproject (de beleidsmatige plus) loopt niet meer in de pas met beleidsontwikkelingen Eindoordeel:,52,5,35,29, Deviatie,18,14,48,5, 4

5 2 Wat weten we van bodemkwaliteit/gezondheid? I often say that when you can measure what you are speaking about, and express it in numbers, you know something about it; but when you cannot measure it, when you cannot express it in numbers, your knowledge is of a meager and unsatisfactory kind. (Lord Kelvin) Resultaten BoBI Nematods Bacterial biomass (µg C / g dry soil) total number (n x 1 / 1 g) Earthworms total number (n / m) ? ARABLE DAIRY FARMING NATURE horticulture sand clay peat loess sand clay sand VROM en TCB over duurzaam bodemgebruik*: gezondheid van de bodem is een richtinggevend concept; deze kan in theorie worden gebruikt voor normering de gezondheid van de bodem moet worden afgelezen aan de hand van de ecologische diensten in de bodem de bodem levert ecologische diensten, deze kunnen binnen bepaalde randvoorwaarden voor duurzaamheid worden benut door de bodemgebruiker Microarthropods total number (n x 1 / m2) Sand organic Sand extensive Sand intensive Sand intensive River clay intensive Marine clay organic Marine clay intensive Peat organic Peat intensive Loess organic Loess intensive Sand organic Sand intensive Marine clay organic Marine clay intensive? Horticulture sand Bulb growing sand Semi natural grass sand Heathland sand Forest sand om de toestand van de ecologische diensten vast te stellen zijn maatlatten en meetsystemen een vereiste * TCBadvies 22: Naar een duurzamer bodemgebruik op ecologische grondslag * VROM 23: Beleidsbrief Bodem Bodemgebruikers waarderen ecologische diensten * schaal 1 (lokaal)......** schaal 2 (gebied, provincie, gemeente). schaal 3 (landelijk, Europa) ecologische dienst: natuur Landbouw Bodemecosystemen, een BEESTENBOEL 1.bodemvruchtbaarheid a. nutriënten retentie en levering b. bodemstructuur, stabiele aggregaten en profielontsluiting c. ziekten en plaagwering 1.weerstand, adaptatie en veerkracht 1.buffer en reactorfunctie a. weerstand tegen stress, veerkracht en herstelvermogen b. adaptatie, flexibiliteit en veranderbaarheid van het bodemgebruik a. fragmentatie en mineralisatie van organische stof b. zelfreinigend vermogen, schoon grondwater c. waterretentie, opnemen, vasthouden, doorlaten d. klimaatfuncties (luchtfilter, broeikasgassen, temperatuur, vocht) X. biodiversiteit (buitencategorie, geen ecologische dienst sensu stricto) 5

6 8. Aantal bacteriën (gem.) per bodem(gebruiks)categorie 12 Aantal nematoden (gem.) per bodem(gebruiks)categorie 7. 1 aantal (1e9/gDW) aantal (n/1g verse grond) ??? 8 Aantal wormen (gem.) per bodem(gebruiks)categorie 7 6 aantal (n/m2)