Thema: ecosysteem consequenties van het verlies van biobouwers (en mogelijkheden voor herstel)

Transcriptie

1 Thema: ecosysteem consequenties van het verlies van biobouwers (en mogelijkheden voor herstel) ZKO project (gefinanc. door NWO): experimenteel onderzoek naar interactie tussen wadpieren, garnalen, schelpdieren en vogels Waddensleutels project (ingediend bij Waddenfonds): Han Olff Rijksuniversiteit Groningen

2 Getijdebasins (kombergingsgebieden) 18,000 ha (71% droogv.) 19,000 ha 28,000 ha (71 % droogv) (69 % droogv.) 70,000 ha (52% droogv.) 49,000 ha (40% droogv) 17,000 ha (74 % droogv) 63,000 ha (17% droogv.) Totaal litoraal + sublitoraal: 260,000 ha

3 A current abiotically driven spatial distribution of fine sediment? Data: Zwarts 2004 / Rijkswaterstaat

4 A current abiotically driven spatial distribution of fine sediment that has replaced a biotically driven distribution? Data: Zwarts 2004 / Rijkswaterstaat

5

6 Biobouwers: soorten maken hun abiotische omgeving Reise 1985

7 hoog water Verandering in abiotische gradienten Consequentie verlies van biobouwers: meer uniformiteit, minder biodiversiteit vroeger mosselbank laag water zandplaat Lage slibvlakte zandplaat Zeegras veld Hoge slibvlakte kwelder nu hoog water laag water zandplaat Hoge slibvlakte kwelder

8 Flow-dependent multiple stable states in sediment stability

9 Thema: ecosysteem consequenties van het verlies van biobouwers (en mogelijkheden voor herstel) ZKO project (gefinanc. door NWO): experimenteel onderzoek naar interactie tussen wadpieren, garnalen, schelpdieren en vogels Vraag: bewijs voor meerdere stabiele toestanden en non-lineariteiten? Waddensleutels project (ingediend bij Waddenfonds): a) Verhelpen van bottlenecks bij herstel van littorale mosselbanken (herstel in combinatie met procesonderzoek) b) Bepaling van ruimtelijke variatie in structuur voedselweb van de waddenzee c) Opstellen van nieuw natuurkwaliteit en kansrijkdom kaarten op basis van sleutelprocessen

10 Mogelijke voedselwebstructuur waddenzee Vertical dimension, increasing trophic level, body size bacterivores Chemolithotroph-based toppredators spec. predators chemolithotrophic bacteria H 2 S HS - CO 2 spec. predators sulfatereducing bacteria SO 4-2 detritusbased toppred. spec. predators microbial crusts microphytobenthos bacterivores heterotrophic bacteria mixed mesopredators labile fine detritus suspended phot. bact. & microalgae fungi vores mixed toppredators saprophytic fungti Plant-based toppredators Specialist predators mixed microbivores Mycorrhizae Grazers resistant fine detritus 5 Mega herbivores macroalgae, seagrasses, macro detrivores coarse detritus Solar radiation Horizontal dimension, increasing structural support, C/N ratio, body size, longevity, detrital fragment size Olff et al (in press) Proc Roy Soc Biol Sci B

11

12 Potential multiple stable state dynamics due to feedbacks Low turbidity Many seagrassand mussel beds Complex food web High turbidity Few seagrassand mussel beds Simple food web Ecosystem state Recovery Collapse Disturbance intensity (sediment disturbance, eutrophication)

13 Relative abundance Free living filter feeders Cerastoderma Free living deposit feeders Sediment feeders Macoma, Mya Corophium Arenicola sediment disturbance mesopredator release * Reef building filter feeders Mytilus Ostrea Sessilia bird predation Fine texture (clay) Sediment stability Coarse texture

14 3 2a 10 m 4 2c 2b 2b 2b 2b

15 Treatments ZKO project 1) Control (no treatment) 2) Sediment destabilisation by mechanical dredging 3) Sediment stabilisation with shell fragments hold down by a net First removal of lugworms and bivalves, then add 4) lugworms (Arenicola) 5) cockles (Cerastoderma) and mussels (Mytilus) 6) Removal control, no addition

16 Deelstudies ZKO project A human-driven regime shift through the loss of ecosystem engineers? (RuG-NIOZ-NIOO) 1) Interacties tussen schelpdieren, wormen en sedimenteigenschappen (Els van der Zee, aio) 2) Ruimtelijke drempelwaarden voor stabiliteit van litorale mosselbanken (Quan-Xing Lui, aio) 3) Voedselweb relaties tussen vissen, krabben en garnalen in relatie tot substraatstabilitiet (Serena Donadi, aio) 4) Integratie: betekenis van biobouwers voor functioneren van Wadden ecosysteem(tjisse van der Heide, postdoc)

17 A current abiotically driven spatial distribution of fine sediment? Data: Zwarts 2004 / Rijkswaterstaat