Klimaatverandering en ecologische modellen voor stagnante wateren

Transcriptie

1 Wat gaan we vertellen? Klimaatverandering en ecologiche modellen voor tagnante wateren Sebatiaan Schep, Waternet Wolf Mooij, NIOO 1. Er i meer dan alleen broeikagaen!. Relevante cycli in o.a. temperatuur worden niet meegenomen in onze ecologiche modellen 3. Ecoytemen reageren niet-lineair op externe druk. In zo n yteem zijn gebeurtenien heel belangrijk 5. PCLakekan effecten die via het voedelweb werken vertalen in kritiche belatingen. Klimaatverandering vereit nog meer inpanning om KRW doeltellingen te behalen Onderverdeling in drie blokken 1. Er i meer dan broeikagaen! (Sebatiaan) Deel 1: Er i meer dan broeikagaen Wat i het koud he!. Klimaatverandering en ecologiche modellen (Wolf) 3. Toepaing PCLakeLoenderveenePla en Terra Nova (Sebatiaan) Waal 195: Beeldbank Regionaal Archief Nijmegen Wat bepaalt het klimaat? Klimaat = externe + interne proceen externe cycliche proceen: trage proceen nelle proceen interne proceen: vulkanen broeikagaen: CO, CH, NO feedback: o.a. NAO (atmofeer-hydrofeer) Excentriciteit Baan aarde rond aarde i niet rond, maar elliptich De excentriciteit varieert van 1 tot Relatie met ijtijden en interglacialen Cyclu: 1. en. jaar

2 Obliquiteit of tilt Aarda taat cheef, maar niet altijd even cheef De hoek varieert tuen en,5 Gevolgen voor verchil tuen zomer en winter Cyclu: 1. jaar Preceie Aarde maakt tolbeweging Zomer duurt bij on 7 dagen langer dan winter Dit heeft gevolgen door verchil in landoppervlak Cyclu: 3. jaar Samenvatting trage proceen Eccentriciteit Obliquiteit Preceie Lange termijn: Externe proceen Zonneactiviteit Kleine ijtijd 1. en. jaar 1. jaar 3. jaar Hendrick Avercamp. Winterlandchap met ijvermaak Jame Zacho, et al. Science 9, (1) Zonneactiviteit in 1! Noord-Atlantiche Ocillatie 1 log ZA-gem Sunpot Number

3 Elftedentocht: zonneactiviteit en NAO Samenvatting deel 1 Sunpot Number NAO 1. Er i meer dan alleen broeikagaen. Er zijn cycli op een tijdchaal die relevant i voor de waterbeheerder 3. Dit oort cycli wordt nu nog niet meegenomen in onze ecologiche modellen Deel : Klimaatverandering en ecologiche modellen IPCC emiie cenario 1. IPCC en KNMI cenario. Niet-lineaire repon ecoytemen 3. Context toepabaar ecologich model. Structuur PCLake 5. Eutrofieringcenario PCLake. Klimaatcenario PCLake 7. Toepaingen PCLake Source IPCC KNMI cenario Het klimaatin de zomer temperature precipitation Source KNMI

4 Alternative tabiele toetanden Biomanipulation before after Scheffer, 199 Zwemlut,, Augut 19 Zwemlut,, October 197 Van Donk, NIOO Niet-lineaire repon van ecoytemen op externe druk Context toepabaar ecologich model Climate change Changing management Tranparency a Tranparency b Tranparency c External factor Food web model CNL CNLlow CNLhigh Nutrient loading Nutrient loading Nutrient loading Management objective Impact aement After Scheffer et al, 3 Inorgani cmatte r Zoobentho Inorgani cmatte r PCLake Model Structure Pl. Fih Zooplankton Detritu Detritu Pic.Bird, Man - - Alga e Alga e Jane, PBL Herb.Bird Pred. Fih WATER Tranparenc y - P,N,Si P,N,Si Subm. Plant SEDIMENT PCLake Spatial Structure WATER LAKE Algae SEDIMENT Submerged plant Jane, PBL MARSH Helophyte

5 input factor data et on lake obervation identification Hyteree in de repon op eutrofiëring en oligotrofiëring model comparion imulation elected param. (p*) p* a priori poteriori S.A. model reult imulation parameter (p) model cenario / management option enitivity analyi (S.A.) Jane et al, 1 uncertainty analyi (U.A.) Kritiche nutriëntenbelating in relatie tot meer-eigenchappen Toepaing PCLake in klimaattudie 1 a 1 b 1 c Critical P load (mg m -3 d -1 ) Verhoogde temperatuur -> werkt verchillend in op metabolime, groei en fenologie van organimen 1 3 Fetch (m) d Depth (m) 1 e 1 and clay peat Sediment type f Veranderende hydrologie Critical P load (mg m -3 d -1 ) Klimaatverandering gerelateerde eutrofiering Relative marh area (-) Hydraulic loading (mm d -1 ) Fihery rate (d -1 ) Jane et al, Voorpelling PCLake bij 3 C opwarming Voorpelling PCLake bij 3 C opwarming chlorophyll-a (µg.l-1) P-loading (mg P m - -.d.d -1-1 )) rel. abundance cyanobacteria 1% % % % % % P-loading (mg P m -.d -1 )

6 Blauwe Stad Aan klimaat gerelateerde toepaingen PCLake Loenderveene Pla en Terra Nova Eendragtpolder Samenvatting deel 1. Ecoytemen reageren niet-lineair op externe druk. Ecologiche modellen om effecten van klimaatverandering op pecifieke ytemen door te rekenen zijn bechikbaar 3. PCLakei bij uittek gechikt om effecten die via het voedelweb werken te vertalen in kritiche belatingen Deel 3: Toepaing PCLake: Loenderveene Pla en Terra Nova 1. Syteemkenmerken. Water- en toffenbalan: P-belating 3. Hitoriche analye waterkwaliteit. Bepalen kritiche P-belating(draagkracht) 5. Effect klimaatverandering op: P-belating Kritiche P-belating. Kijkje in de toekomt Syteemkenmerken, water-en toffenbalan min. max Opp: 9 ha Diepte: 1,3 m SL: 7 m Opp: 37 ha Diepte:,3 m SL: 15 m min. max Bepalen P-belating Loenderveene Pla P-belating Loenderveene Pla (mg m - d -1 ) 197- Hitoriche analye waterkwaliteit Loenderveene Pla: totaal P Reultaat PCLake Loenderveene Pla: totaal P (mg/l) inlaat (voor Terra Nova) inlaat (voor Loenderveene Pla) chlorofyl (ug/l) tot-p PCL zom tot-p PCL win tot-p meting zom tot-p meting win jaar

7 Hitoriche analye waterkwaliteit Loenderveene Pla: chlorofyl a Reultaat PCLake Loenderveene Pla: chlorofyl (ug/l) Invloed van klimaatverandering? droog droog chlorofyl (ug/l) 1 chlor-a PCL zom chlor-a PCL win chlor-a meting zom chlor-a meting win nat nat tranformatie reek temperatuur (model) watertemperatuur verandering tranformatie reek / verdamping water- en toffenbalan jaar kritiche belating P-belating Gevolgen klimaatverandering voor Loenderveene Pla P-belating(bai) P-belating Loenderveene Pla (mg m - d -1 ) inlaat (voor Terra Nova) inlaat (voor Loenderveene Pla) Toename P-belating Loenderveene Pla Verlie draagkracht Loenderveene Pla P-belating Loenderveene Pla (mg m - d -1 ) 199 P-belating Loenderveene Pla (mg m - d -1 ) 3 Effect klimaat op kritiche belating (mg m - d -1 ) Loenderveene Pla kritiche belating (mg m - d -1 ) nat: kpoligo nat: kpeu droog: kpoligo droog: kpeu inlaat (Terra Nova) inlaat (Loenderveene Pla). 1 temperatuurtijging ( C)

8 Loenderveene Pla: amenvatting Loenderveene Pla: kwaliteit onder druk! P-belating en kritiche P-belating Loenderveene Pla (mg m - d -1 ) Loenderveene pla: chlorofyl (zomer) i.r.t. klimaatverandering kritiche ext. belating 199 ext. belating 3 vogel bodem kpoligo kpeu chlorofyl (ug/l) bai T1/n T1/d T/n T/d T/n T/d Gevolgen klimaatverandering voor Terra Nova P-belating Terra Nova (bai) P-belating Terra Nova (mg m - d -1 ) inlaat (voor Terra Nova) inlaat (voor Loenderveene Pla) aftroming land Terra Nova aftroming onderbemalingen aftroming land Wet Toename P-belating Terra Nova Verlie draagkracht Terra Nova P-belating Terra Nova (mg m - d -1 ) 199 P-belating Terra Nova (mg m - d -1 ) 3 Effect klimaat op kritiche belating (mg m - d -1 ) Terra Nova kritiche belating (mg m - d -1 ) nat: kpoligo nat: kpeu droog: kpoligo droog: kpeu aftroming land Terra Nova aftroming onderbemalingen aftroming land Wet inlaat (Terra Nova) inlaat (Loenderveene Pla). 1 temperatuurtijging ( C)

9 Terra Nova: amenvatting Terra Nova: geen eenduidig beeld P-belating en kritiche P-belating Terra Nova (mg m - d -1 ) "Terra Nova": chlorofyl (zomer) i.r.t. klimaatverandering kritiche ext. belating 199 ext. belating 3 vogel bodem kpoligo kpeu chlorofyl (ug/l) 1 1 bai T1/n T1/d T/n T/d T/n T/d omlag in nat 199! aangepate reupenie Samenvatting deel 3 1. Klimaatverandering leidt tot een toename van belating en een afname van de draagkracht en daarmee tot een verlechtering van de waterkwaliteit. Meer inpanning nodig om KRW doeltellingen te behalen 3. In een niet-lineair yteem zijn gebeurtenien heel belangrijk Concluie 1. Er i meer dan alleen broeikagaen!. Relevante cycli in o.a. temperatuur worden niet meegenomen in onze ecologiche modellen 3. Ecoytemen reageren niet-lineair op externe druk. In zo n yteem zijn gebeurtenien heel belangrijk 5. PCLakekan effecten die via het voedelweb werken vertalen in kritiche belatingen. Klimaatverandering vereit nog meer inpanning om KRW doeltellingen te behalen