DEEFFECTENVANHETSTOPPENVANDESTROMINGOPEENMOSSELBANK

Transcriptie

1 DEEFFECTENVANHETSTOPPENVANDESTROMINGOPEENMOSSELBANK N.Dankers, K.Kersting,M.Binsbergen &K.Zegers RIN-rapport86/2 RijksinstituutvoorNatuurbeheer Texel 1 ~ -^ 1986 ^jkginsrrmuï VOOR NATUURBEHEER POGTBUü3201 f ~~! ' HB A-r.VMEM-N^DcRLAND.._ ] f"? * * *"* ' **, 7 +

2 INHOUD Voorwoord 4 1.Inleiding 5 2.Methode 5 3.Resultaten 9 4.Diskussie 21 5.Samenvatting 23 6.Summary 23 Literatuur 24

3 VOORWOORD De mogelijkheid bestaat dat de stormvloedkering indeoosterschelde inde toekomst ook onder niet-stormcondities gesloten wordt,bijvoorbeeld om olieverontreiniging op de Noordzee te keren of om stroomsnelheden te verlagen t.b.v. waterkundige werken zoals aanleg en sluiting van de Philipsdam. Vermindering van stroomsnelheid kan grote gevolgen hebben voor de zuurstofgehalten in het water van de Oosterschelde. Het RINheeft in opdracht van de projectgroep BARCON (Rijkswaterstaat Directie Zeeland en Deltadienst) een onderzoek verricht naar de zuurstofgehalten boven een mosselbank bij gereduceerde stroomsnelheden. Om de conclusies vanhet uitgevoerde onderzoek tekunnen inbrengen bij de rapportage over het toekomstig beheer van de stormvloedkering voor deraad van de Waterstaat werd het onderzoek met grote spoed uitgevoerd. Een voorlopige rapportage met de belangrijkste conclusies werd in 1984uitgebracht. De volledig uitgewerkte resultaten verschijnen indit rapport. De Directie

4 -5-1. INLEIDING Binnenkortzaldestormvloedkering indeoosterscheldeklaarzijnvoor gebruik.inprincipezaldekeringgeslotenwordenbijzwarestormen en dedaarbij horendezeerhogewaterstanden.onderdieomstandigheden zullenindeoosterscheldededoorde windopgewektestromingenengolven aanzienlijk zijn, waardooreengoedemengingvanhetwaterzal optreden. Hetisechterookmogelijkdatdestormvloedkeringonderandere omstandighedenzal wordengebruikt. BijscheepsrampenopdeNoordzeezou deoosterscheldeafgeslotenkunnen wordenomtevoorkomendatolieof toxischestoffennaarbinnenstromen.ookzoudedamgeslotenkunnen wordenomdestroomsnelhedentijdelijktereducerenvoorwaterbouwkundige werken. Indiendekeringgeslotenwordt bij windstilenzonnig weer,zal de stroom wegvalleneneeneventuelestratificatiezaldemengingvan water nogmeerbeperken.omdatbij hogeretemperaturenhetzuurstofverbruikvan allerleiorganismenookhoogis, zoudenonderzulkeomstandighedende zuurstofgehalten vanhetwaterlokaaltotgevaarlijklage waarden kunnen dalen.uiteenvoorlopigeberekening (Verhagenpers.meded.)blijktdat grotegebiedennaéénetmaalzuurstoflooszoudenkunnen worden. Ommeerinzichtindezematerieteverkrijgenwerdindebassinsvan devestigingtexelvanhetrijksinstituutvoornatuurbeheereenproef gedaan waarbijdezuurstofconsumptievaneen mosselbankwerdgemetenbij verschillendehoeveelhedenoverstromendwater. 2. METHODE 2.1 Proefopzet Deproefwerduitgevoerd ineenbetonnenstroomgootmetaflopendebodem (helling + 1 : 100) (Fig. 1).Debakis50 meterlangen 5 meterbreed. Aandeinstroomkantkandehoeveelheidwatergereguleerdwordenenaande uitstroomkantkand.m.v.eenschuifdewaterdiepteingesteldworden. Omdatbijdeinstroomnogongewensteturbulentiesindewaterstroom aanwezig waren, werdenopdeeerste10 mgeenmosselenuitgelegd.5200 kg halfwasmosselenwerdenindebakgebrachtop Demosselen warenafkomstigvaneenperceelinhetscheer (bij Texel) en warenzo

5 -6- voorzichtigmogelijkopgevistombeschadiging te voorkomen.eengroot gedeeltevandezichtussendemosselenbevindendezeesterrenwerdmetde handverwijderd.de mosselenwerdenoverdevollebreedtevandebak gestort (40 m). Bijhetbeginvande mosselbank (Om)wasde waterdiepte 28cmenbij heteinde (40 m)58 cm. f,10 cm niveau bij stilstand niveau bij stroming <f~ schot voor goede menging watermassa eindschuif (niveauschuif) 50m- Fig. 1 Detijdensdeproefgebruiktestroomgootmetdaarinaangegevende mosselbankendevoordeproefrelevanteonderdelen. Dedichtheidopdemosselbankwas26kg/m natgewichtinclusief 10% tarra (d.w.z.legeschelpen, andereorganismen etc.).de frequentieverdelingvandelengtevaneengoedgemengdmonstervan400 gramversgewichtisgegevenin Fig. 2. Degemiddeldelengtebedroeg42 mmenhetgemiddeldeasvrijdrooggewicht (AVD) was0,47g.uitgaandevan eenavd-koolstofconversiefactorvan0,4kanberekendwordendatbij het 2 beginvandeproef614 gc/m aanmosselkoolstofaanwezig was. Directnahetstortenvandemosselenwerdzeewateroverde bank gepompt,engedurendeanderhalvedagdoorgestroomd.daarnawerddebak eenhalvedagdrooggezetommeeuweneen kanstegevenzeesterrenendode mosselente verwijderen, waarnadewatertoevoerwerdhervat. Deoverde mosselbankgepomptewaterhoeveelhedenzijnweergegevenin Fig.3. Van tot wasditgemiddeld 320 m /uur.op26 en27-9 was 3 de waterhoeveelheid 95 m /uur. Dedoorgepomptehoeveelheidvarieerdemet % onderinvloedvanhetgetij.eendebietvan320 m /uurresulteerde ineenoppervlaktestroomsnelheid van 7-9 cm/secinhetbeginvandebak afnemendtot 4-5 cm/secaanheteindevandebak. Op20cmdiepte was destroomsnelheid doordehelebak 4-6 cm/sec.hetnauwkeurigmeten van

6 n n= J J1L Hl Fig. 2 De frequentieverdeling van de lengte van de gebruikte mosselen. mm 400-, o AA -i i r^ i r~ i september oktober "T^ 1 8 Fig. 3 De doorgestroom.de hoevelheden water tijdens de proefperiode. stroomsnelheden was helaas maar eenmaalmogelijk omdat voor metingen van deze geringe snelhedenwindstille condities noodzakelijk zijn. De windsnelheid gedurende de proefperiode is weergegeven in Fig. 4.Nadat

7 20- c I September Fig. 4 DeWindsnelheid gedurendedeproefperiode ~ [ oktober vanaf28-9 weereengrotehoeveelheidwater (+290 m /uur) was toegevoerd,werdop om9.00uurheteffectvande stormvloedkeringnagebootstdoorhetafsluitenvandewatertoevoer. Het waterniveau wastoendoorhetomhoogbrengenvandeachterschuifmet37 cm verhoogd.ditgedeeltevandeproefduurdetot om6.30uur waarnaweerenigeurenopvollekrachtgepomptwerd (480 m3/uur) omde mosselenvanvoedselenzuurstof tevoorzien.daarnawerdhetwaterom uurweerstilgezet. Omeendieperwatergedeeltetesimuleren (geringezuurstofuitwisselingmetdeatmosfeeren weiniglicht) werdde helftvandebak (20 x 5 m)bedektmetzwartlandbouwplastic (0.1 mm dik).dezesituatiewerdgehandhaafd tot om8.00uurwaarna 3 weer 139 m /uurwerdtoegevoerdomhetherstelvande mosselente volgen. o De watertemperatuur indebakwas14,5 C bijhetbeginvande proef, o schommeldetussen10 en13 Ctijdenshetverloopvandeproefennam o geleidelijkaftot10,5 Cbij heteindvande proef. Opeenviertalplaatsenindelengterichtingvandegoot (0, 13.5, 27, 40 m) werdenzuurstofentemperatuurgemeten bij bodemenoppervlak. Op elkpuntwerdomde20 minutenautomatischgemetenendezegegevens werdenopcassettetapevastgelegd.tevenswerdendehoeveelheid ingestraald lichtenhetsestongehaltevanhetoverstromendewater permanentgemeten (seatech transmissiemeter). Tijdensdeverschillendeonderdelenvandeproefwerdenregelmatig

8 -9- gedurendedagennachtwatermonstersgenomenbij deinstroom,uitstroom eneenaantaltussenliggendeposities. Dewatermonsterswerden geanalyseerd opparticulairorganischekoolstof (POC),opgelost organischekoolstof (DOC)(Laane,1980),chlorofyl, ammonia, nitraat, nitriet, stikstofverbindingen,fosfaat,silicaat (Deltadienst, niet gepubliceerd)engesuspendeerd slib (Dankerse.a. 1984). 3. RESULTATEN 3.1 Sestonkarakteristiek Deresultatenvanmetingenmetdetransmissiemeterzijn opverschillende plaatsenindebakweergegevenin Fig.5. Uitdefiguurblijktdatde helderheidvanhetwaternaarheteindevandebaktoenam. Hetwaterbij debodem washelderderdanbij hetoppervlakwatwijstophetvastleggen vansestondoordemosselenengeringemenging. Bijlagestroomsnelheden wasgeenduidelijkverschilmerkbaartussenbodemenoppervlak UI 1 84 V) «82 K i l r- 4 -oppervlakte - bodem debiet 90 m 3 /uur 26/9/85 debiet 306 m'/uur 25/9/85 debiet 286 m 3 /uur 27/9/85 I r Meter Fig. 5 Dehelderheidvanhetwaterindebaktijdensweinig (A) en veel (B+C) doorstroming. (Deeenhedenzijneenrelatieve maat. Afdekkenvanlichtbrongeeft 0 engedestilleerdwatergeeft transmissievan 95,2).

9 -10- Detroebelingvanhetinstromendewatertijdensheteerstedeelvande proefwerdgemetenbijdeinstroom.na 1 oktoberwerdgemetenindebak ophalvediepte. Hetverloopvandetroebeling is weergegeveninfig.6. L Fig. 6 Dehelderheidvanhetuitstromendeofstilstaandewatertijdens deproef (eenhedenalsin fig.5). Duidelijkisderelatiefhogetroebelingindeperiode28-30septemberen hetzeersnelhelderwordenvanhetwaterbij afsluitenvande watertoevoerop 1en 3oktober. Ditblijktookuit Fig. 7. Eennaastde proefbakgelegennagenoegidentiekebakzondermosselenbleeftroebel. 3 oktober y "7 E f_ i r~ r Tijd na stilzetten (uren) Fig. 7 Toenamevanhelderheidnahetstopzettenvandewatertoevoer (eenhedenalsin fig.5).

10 30 Dl E 20 - o 15 V -i r september oktober Fig. 8 Sestongehalte vanhet uitstromende of stilstaande water tijdens de proef. -lias TO- SO- y= EXP(~ E-01. X) R= SO Ses tongehalte mg/l r~ 30 T" Fig. 9 De relatie tussen sestongehalte en meetwaarde vande troebelingsmeter.

11 12- Naastdetransmissiemeterwerdenwatermonstersgenomenwaarinde sestongehalted.m.v.filtratieen wegingbepaaldwerden.desestongehalte zijn weergegeveninfig.8.in Fig. 9ishetverband tussensestongehalte engemetentroebelingweergegeven. Hieruitblijktdatde troebelingsmetingenoverhetalgemeenhetsestongehaltegoed weergeven; vooral bij grotetransmissieskunnenechteraanzienlijkafwijkingen optreden. 3.2Filtratieenbiodepositie In Tabel 1isaangegevenhoeveelslibindebakachterbleefop verschillendetijdentijdensde proef. Uitdeze tabelblijktdatonder alleomstandighedensestonindebakachterbleef. datum tijd in uit achtergebleven mg/l mg/l mg/l ,2 13,5 3, ,8 13,1 2, ,8 17,1 2, ,6 12,4 2, ,4 17,1 0, ,7 12,6 6, ,3 9,6 5, ,9 18,3 2, ,0 17,9 23,2 17,3 13,1 19,3 7,7 4,8 3, ,7 26,65 6, ,9 19,4 8, ,0 15,1 7, ,7 16,7 11,0 Tabel1.Sestongehaltenvanin- enuitstromendwater

12 13- Ditsestonwerddoordemosselenvastgelegd.Uitongepubliceerdegegevens vanhetvoormaligmosselproefstation blijktdatspontanebezlnkingin een bakzondermosselen,maargevuldmetgrindvanvergelijkbareafmetingen alsmosselen,teverwaarlozenis. Rekeninghoudendmetdeverschillende debietengedurendedeproefkanberekendwordendat368kgseston achterbleef.ditkomtneerop24% vandeaangevoerdehoeveelheid. Naafloopvandeproefwerdopeenaantalpositiesindebakhet bodemslibverzameld (Tabel 2).Doorintegratiekanberekendwordendat 2 overhetoppervlakvandemosselbank (200 m ) ongeveer493kgslib achterbleef. Hieruitblijktdatdebudgetmethode (Tabel 1) eenlagere waardegeeft, maarnatuurlijkwerdtussendemosselenookslibindebak gebrachtbij hetbeginvande proef. positie drooggewicht m 2 3 m 4760 g 13,5 m 2560 g 26,5 m 1800 g 37 m 1280 g Tabel2.Dehoeveelhedenbodemslibnaafloopvandeproef

13 , o +-» t/i o Si 6000 ui o E O) Dl s_ m ai c o *-» U) CU (/) i r september oktober Fig. 10 De door de mosselen vastgehouden hoeveelheid slib. Het sestongebruik perkg mosselkoolstof per uur is weergegeven in Fig. 10. Ook voor Particulair Organische Koolstof kan een budgetberekening gemaakt worden (Tabel 3). Gemiddeld bleef 37% in de bak achter.door de grote fluctuaties inde POC- gehalten van het aangevoerde water ishet niet mogelijk de totaal aangevoerde hoeveelheid POC nauwkeurig teberekenen.voor de volgende berekening wordt eenhoeveelheid van 5 kg/dag aangehouden. Uitgaande van een percentage van 37% bleef dus per dag 1,85 kg POC achter. Bij een mosselhoeveelheid van 307kg (asvrijdrooggewicht) komt dat neer op 0,6% vanhet mosselgewicht. Inde literatuur worden waarden van 2-20% gegeven (Heringa& De Vries 1985), en Winter (1978)geeft aan dat de "maintenance hoeveelheid" 3,5% vanhet lichaamsgewicht is. Het lijkt erdus op dat de mosselen niet voldoende voedsel binnenkregen omhun conditie op peilte

14 -15- datum tijd in uit achtergebleven mg/l mg/l mg/l ,9 0,55 0, ,6 0,45 0, ,5 0,40 0, ,4 0,7 0,65 0,45 0,75 0, ,45 0,38 0, ,45 0,6 0,5 0,5 0,9 1,5 0,23 0,23 0,35 0,35 0,68 0,88 0,22 0,37 0,15 0,15 0,22 0,62 Tabel3.POC-gehaltenvanin- enuitstromendwater. houden.intabel 4 wordtvoorverschillendedagentijdensdeproefen verschillendeplaatsenbinnendebakhetgewichtaanmosselvleesper mossel weergegeven.uitdetabelblijktdatde mosselenaanheteindevan debaksteedseenlagervleesgewichthadden, maarerzijnte weinig monstersgenomenomechthardeconclusieste trekken. Bayneet al. (1976) gaanervanuitdatmosselen 100% vandepoc uit hetdoorhendoorgepomptewaterverwijderen.laanbroek (pers.med.in Stortelder 1985) heeftechteraangegevendat +45% vandepockleineris dan3m. Datmateriaalwordtdoormosselenmaarbeperktgefiltreerd. Op grondvandeindebakachtergeblevenhoeveelheidpocen de doorgestroomdehoeveelheidwatersteldeheringa (1985) de "clearance rate"vande mosselen vast. Hij berekendedat0,44 1waterpergram mosselkoolstofperuurgefiltreerdwerd.indeliteratuur (Heringa&De Vries1985) wordenwaardengevondenvan4,0tot24,1literperuur. De

15 -16- Datum Positie AVD (gper mossel) m 0,52 13,5 m 0,52 26,5 m 0,51 37 m 0, m 0,56 40 m 0, m 0,53 33 m 0,46 Tabel4.Gemiddeldegewichtenvanindividuelemosselenop verschillendeplaatseninde mosselbank. laagsteliteratuurwaarde isal 9keerzohoogalsdebijdeproef gevonden waarde. Deredenis waarschijnlijkeenniet-homogeneverdeling vanparticulairmateriaal. Hetlijkteropdatde mosselendichtbij de instroomdeonderstewaterlaagschoonfilterdenzodatdemosselenverder stroomafwaartsvoedselarmwateraangeboden kregen.doorlageturbulentie endelaminairestromingmethogerestroomsnelheden hogerinde waterkolomwerdwaarschijnlijkmaareen kleindeelvandebeschikbare waterhoeveelheid doorde mosselen benut. 3.3 Zuurstofgehalte In Fig.11zijndezuurstofgehaltenvanhetwaterbovende mosselbanken weergegeven. Nahetstilzettenvande watertoevoerop 1 oktober was overdaggeenduidelijkeffectophetzuurstofgehaltetezien, maar 's nachtsdaaldehetzuurstofgehaltndrastisch. Dedagdaaropsteeghet zuurstofgehalte weert.g.v. eensterkefotosynthese.tijdensde aanpassingsperiodevan18 septembertot 1 oktoberhadzich nl.eendichte matvan microalgenopdebodem vandebakenopde mosselengevestigd. Zo'ndichtebegroeiing komtondernormaleomstandighedenin de

16 -17- MU H 5 PUNT 0 -i ' i i I n PUNT 13.5 ^ ^ V A A / W ^ "T O M 10 5 H PUNT 27 "T I PUNT r i september oktober geen stroom geen stroom + afdekking oppervlak, bodem Fig. 11 De zuurstofgehalten op verschillende punten boven de mosselbank.punt 0 is juist bovenstrooms van de mosselbank, de overige punten liggen op resp. 13,5, 27 en 40mvanhet begin van de bank.

17 18- Oosterschelde niet voor op grotere diepte. Indeavond en nacht van 2-3 oktober is er weer sprake van een grote afname vanhet zuurstofgehalte. Nadat de mosselen op 3 oktober weer enige tijd vanverswater waren voorzien, werd de stilstandsproef herhaald. Om de invloed van zuurstofuitwisseling met de atmosfeer en fotosynthese uit tesluitenwerd een deel van de bak (tussen 20en 40 m)bedekt met zwart plastic. De gevolgen voor het zuurstofgehalte zijn zeer duidelijk voor de punten 27 en 40 (Fig. 11). Bijdebodem werd het water nagenoeg zuurstofloos. Bij het oppervlak echter steeg overdag de zuurstofconcentratie ook onder het zwarte plastic. Blijkbaar liet het plastic nog voldoende licht door voor enige primaire produktie inde oppervlaktelaag. Na beëindiging vande proef op 8 oktober bleek dat tussen punt 20 en 40 alle zeesterren en krabben dood waren.de mosselen stonden zeer ver open, maar nadat er zuurstofrijk water was doorgestroomd sloten ze weer enwerd er geen sterfte geconstateerd. go 2 / 200 Debiet 1320 m J /u.95 m' 290m! /u PRODUKTIE i i I I september oktotx Fig. 12 Het verbruik ende produktie van zuurstof inde proefbak. Uit de verschillen in zuurstofgehalten tussen punt 0en 40 inde periode dat water over de mosselbank stroomde konhet metabolisme van de bak

18 -19- berekend worden door de formule: produktie =debiet xzuurstofgehalte uitstroom - zuurstofgehalte instroom (gecorrigeerd voor doorstroomt!jd). Het gaat dus uitdrukkelijk omhet metabolisme vandehele bak, d.w.z. het verbruik door de mosselen en afbraakprocessen en de produktie door fytoplankton en fytobenthos.het effect van diffusie van lucht naar water isniet in de berekening betrokken omdat de zuurstofconcentraties niet sterk afweken van de verzadigingswaarde. De resultaten van de berekening zijn weergegeven in Fig.12. Uit de figuur blijkt dat gedurende de eerste dagen van de proef zoweloverdag als 'snachts zuurstof verbruikt werd. Overdag was het totale zuurstofverbruik lager t.g.v. primaire produktie inde waterkolom. Na enkele dagenwordt overdag netto zuurstof geproduceerd. In eerste instantie zoumen dat verklaren door een hogere primaire produktie t.g.v.inde bak ontwikkelde benthische algen, maar uit de figuur blijkt dat de zuurstofconsumptie 's nachts steeds meer afneemt. De verschillen tussen dag ennacht blijven van september ongeveer hetzelfde. De verklaring van de oplopende trend in de figuur lijkt dus te liggen indeverminderde zuurstofopname.ter verklaring hiervan kan en tweetal hypotheses gesteld worden: 1. Bij het begin van de proef was eenaantal dode dierenaanwezig die door rottingsprocessen veel zuurstof verbruikten. 2. De mosselen adapteren langzaam aan een situatie van voedselschaarste en gaan danminder zuurstof verbruiken. Welke van deze hypothesen juist is zal nader onderzocht moeten worden. Uit Fig. 12blijkt dat rond 24 september een stabilisatie inhet zuurstofverbruik optreedt met misschien eengeringe toename bij de vermindering van de watertoevoer. In de nacht van september nahet verhogen van de watertoevoer, en daarmee dus ook de hoeveelheid beschikbaar voedsel, namhet zuurstofverbruik echter drastisch toe, om daarnaweer een afnemende trend tevertonen tot 1 oktober. Wel waren in die periode de verschillen tussen dag ennacht groter dan bij het begin van de proef. Dit kanverklaard worden door toename van de hoeveelheid benthische algen inde proefbak.

19 20- Ook bij stroomstilstand werd het zuurstofverbruik berekend door het zuurstofgehalte te vergelijken bijde metingen diemet 20 minuten tussenpozen gedaan werden. De berekeningen zijn uitgevoerd voor intervallen van 2uur voor metingen bijde bodem. De waarden zijn uitgedrukt inmgo /l/uur (Fig. 13), maar omdat niet nagegaan kan worden wat de dikte van de waterlaag is waarvoor de zuurstofgehalte gelden, kunnen de resultaten in Fig. 13 alleen relatief bekeken worden. Inde bodemlaag wordt na stilzetten van de stroom op 1 oktober een klein zuurstofverbruik gemeten. mg O 2 /l/uur 0.8 -, 0.6 stroom stil en donker 0.H PRODUKTIE september 30 1 oktober Fig. 13 De zuurstofhuishouding in de proefbak bij stroomstilstand. Indenacht van 1 op 2oktober en van 2 op 3 oktober ishet verbruik ongeveer 0.5 mg 0 /l/uur. Overdag is er voldoende primaire produktie om Eennetto zuurstofproduktie te leveren. Op 3oktober wordt het water na even doorstromen opnieuw stilgezet, maar danwordt tevens een deel vande bak met plastic bedekt. Het zuurstofverbruik is dan 1 mg/l/uur, maar het neemt daarna langzaam af. De pieken moeten ongetwijfeld verklaard worden doormenging met relatief zuurstofrijk oppervlaktewater, maar de trend kan alleen verklaard worden door het feit dat debodemlaag nagenoeg zuurstofloos wordt (Fig. 11) waardoor de mosselen overschakelen op anaërobe ademhaling en geen zuurstof meer verbruiken.

20 DISKUSSIE Uitdeproefblijktduidelijkdatdezuurstofgehaltenzeerdrastisch afnemenals destroomboveneen mosselbankwegvalt. Het gevonden resultaatkomtovereenmetberekendeverminderingen (Verhagen, pers.med., Swart 1985). Hetbedekkenmet plasticbracht wel een aantalartefacten metzich mee.opdezeerzonnigedagenb.v. 3, 4 en 6 oktoberwerd het waterdirectonderhet plasticsterkopgewarmd.hierdoortrad een duidelijkegelaagdheidvande waterkolomop. Omdatertochnog eniglicht doorhetplasticvielen er kleineopeningenin zatenbij de zuurstofmeters, waseroverdagtocheen geringefotosynthesein de bovenlaag, 's Avondsvondafkoelingplaats waardoorhet watermengde en hetzuurstofgehalteindegehelewaterkolomzeerlaag werd, alhoewel het bijdebodera een fractiehoger werd. Deernstvandesituatiewordtduidelijkgedemonstreerd doorde gegevensvan 5 oktober. Opdezesomberedag zonderzon was het water onderhetplasticbij punt40 nagenoeganaëroob. Bij punt27 werdaan het oppervlaknog wel watzuurstofgemeten,maardat was waarschijnlijk het gevolgvandestormachtigewindendeopeningin hetplasticbij de zuurstofmeter.gedurendederestvan deproefbleefhet waterbij de bodemonderhetplasticnagenoegzuurstofloos. Hetzuurstofverbruikbedroeg 's nachts gper uur voorde hele bak (Fig. 12). Uitgaandevan een mosselpopulatievan307 kg AVD komt dit neerop 0,325 mg 0 per g AVD. De Vooys (1976) vondeenzuurstofverbruik 2 van0,09mg/gversgewicht.dit komtovereenmetongeveer0,45 mg/g AVD. Nixone.a. (1971) vondenafhankelijkvan destroomsnelheid0,1-1,4 mgo pergramdroogvleesgewicht. Integenstellingtot een natuurlijkesituatiekreegeen algenmat gelegenheid zichte ontwikkelen. Daardoorontstondoverdageen grote zuurstofproduktie.in het modelvanswart (1985) moesteen primaire 2 produktievan3,0 gc/m dag aangehoudenwordenom de modelresultatente laten kloppenmet de werkelijkgemeten zuurstofconcentraties. Delangeaanloopperiode, waarinde algenzichontwikkelden, was gekozenomte voorkomendatde resultatenbeïnvloed zoudenwordendoor de zuurstofconsumptievanrottendemosselen. Bij hetvissenenvervoeren van mosselenis er namelijkaltijdeen aanzienlijkesterfte. Bijhetvertalenvan deresultatennaarde Oosterscheldesituatiemoet rekeningwordengehoudenmetdeindezeproefopgetredenovermatige 2

21 -22- algengroei.ook zullen in de zomer de effecten bij hogere temperaturen ernstiger zijn. Allereerst iser dan minder zuurstof aanwezig inhet o water, bovendien gebruiken de mosselen bij 180 C wel 50% meer zuurstof o dan bij 120 Cen inde periode maart-juli tijdens devoortplanting en het herstel daarvan kan de zuurstofconsumptie wel twee maal zohoog zijn als tijdens de proef (De Vooys 1976). Als uitgegaan wordt van een pompsnelheid van 5l/g mosselkoolstof/ uur betekent dit dat dehele mosselbank (122,8kg C)per uur ongeveer 600 m water kon filteren. Uit de verbruikscijfers vanpoc en seston kon afgeleid worden dat vanhet door de bak stromendewater door beperkte turbulentie slechts 25-30% met de mosselen in contact kwam. Een waterhoeveelheid vanminimaal 1200 m3/uur was dusnodig geweest voor een optimale voedselvoorziening. De aangevoerde hoeveelheid was echter minder dan 1/5 hiervan.het lijkt duswaarschijnlijk dat er een voedseltekort was voor een groot deel van de mosselbank. Widdows (1973) gaat ervanuit dat in zo'n geval de mosselen minder actief worden waardoor de zuurstofopname zakt tot 50% van de normale waarde. Bovendien moet opgemerkt worden dat bijde bank in de stroomgoot geen sliblaag onder de mosselen aanwezig was. Deze laagkomt onder natuurlijke omstandigheden wel voor,en vertoont een aanzienlijk zuurstofverbruik. Ook zullen inde Oosterschelde op verwaterpercelen,met name nahet transport vanuit de Waddenzee, aanzienlijke hoeveelheden dode mosselen voorkomen die veel zuurstof verbruiken. Wat dat betreft zullen de effecten die bijdeze proef gevonden zijn gedurende de nacht en onder plastic,ernstiger zijn wanneer inde Oosterschelde de storm wegvalt.daar staat tegenover dat de gemiddelde mosseldichtheid op percelen lager isdan inde proefbak. Lokaal kunnen binnen een perceel wel hogere dichtheden voorkomen. Er kan dan ook geconcludeerd worden dat bij geheel wegvallen van de stroom grote delen van de bodem na korte tijd zuurstofloos kunnen worden en dat indie gebieden veel organismen dood zullen gaan. De stroom inde Oosterschelde zalechter nooit geheel wegvallen zodat altijd wel wat zuurstofrijker water aangevoerd wordt. Hoe lang de mosselen zelf anaëroob kunnen leven, is nog niet duidelijk. Zodra de mosselen doodgaan, zullen de rottingsprocessen zulke grote hoeveelheden zuurstof verbruiken dat ook na terugkeer van een normaal getijdenritme de gevolgen op ditmoment niet te voorspellen zijn.

22 -23- SAMENVATTING Zuurstofgehalten werden gemeten in een stroomgoot waarin een kunstmatige mosselbank was aangelegd. Door afsluiten van de watertoevoer werd sluiting van de stormvloedkering nagebootst.de zuurstofgehalten boven de bank daalden drastisch en bijuitsluiting van fotosynthese trad zeer snel zuurstofloosheid op. Geconcludeerd wordt dat sluiting van de stormvloedkering bijrustig weer ernstige gevolgen kan hebben voor het Oosterscheldemilieu. In depraktijk zal dit afhankelijk zijn van de reëel optredende stroomsnelheden, deuitgestrektheid van de percelen,de mosseldichtheid en het zuurstofverbruik door het bodemslib. SUMMARY The storm surge barrier in theeastern-scheldt can also be closed under non-storm conditions. Under these circumstances current speeds will decrease drastically. An investigation was carried out in order to study theeffect of decreased current speeds on theoxygen levels above the commercially important mussel cultures. It was shown that oxygen levels above the mussels decreased to almost zero within two days if primary production was excluded. Many organisms died,but mussels were able to survive theanaerobic conditions for at least four days.

23 -24- LITERATUUR Dankers, N., M.Binsbergen, K.Zegers, R.Laane & M.Rulgersvander Loeff 1984.Transportationof Water, ParticulateandDissolvedOrganicand InorganicMatterbetween asaltmarshandthe Ems-Dollard Estuary, The NetherlandsEst.,CoatsalandSelfScience19: Bayne, B.L. (ed), Marinemussels,theirecologyandphysiology. CambridgeUniv. Press, London. Heringa,J. &I.de Vries, Theinfluenceofsuspensionfeeding bottomfaunaonnutrientcycling:dataanalysisandpreliminary calculationinternrapportwaterloopk. Lab. ML-77 WABASIM-SALT. Laane, R.w.p.m. 1980Conservativebehaviourofdissolvedorganiccarbon intheems-dollardestuaryandthwesternwaddenseaneth.j.sea Res. 14: Nixon,S.W.,C.A.Oviatt, C.Rogers & K. Taylor,1971. Massand metabolismof a musselbed. Oecologia8: StortelderP.B.B.,1985. Dekoolstofbalansinde Oosterschelde. Interviewrapport.Balans : 59. Swart,J., Dezuurstofhuishoudingboveneen mosselperceel. Doctoraalverslag theoretischebiologie; vakgroepdierfysiologierug, Haren,61 p + bijlage. Vooys,C.G.N, de,1976. Theinfluenceoftemperatureandtimeofyearon theoxygenuptakeofthesea musselmytilusedulis. Mar. Biol. 36: Widdows,J., Effectoftemperatureandfoodontheheart beat, ventilationrateandoxygenuptakeof Mytilusedulis. Mar. Biol. 20: Winter, J.E.,1978. Areviewontheknowledgeofsuspension-feedingin lamellibranchiatebivalves, withspecialreferencetoartificial aquaculture systems. Aquacult.13:1-33.