Verzilting van zoete wateren: Verlies of winst voor de aquatische natuur?

Transcriptie

1 Verzilting van zoete wateren: Verlies of winst voor de aquatische natuur? Ralf Verdonschot 26 juni 2014

2 Inhoud 1. Wat maakt de levensgemeenschap van brakke wateren waardevol? 2. Hoe kan het effect van verzilting op aquatische levensgemeenschappen worden vastgesteld? 3. Wanneer gestreefd wordt naar een brakke levensgemeenschap, waarom verschijnt deze vaak niet bij verzilting? 4. Wat moeten we weten om dit doel wel te kunnen bereiken? 5. Conclusies

3 Brakke wateren zijn een relatief soorten-arm watertype, maar bevatten wel een zeer karakteristieke levensgemeenschap Omslagpunten macrofauna-levensgemeenschap: mg Cl / L intolerante zoete soorten tolerante zoete soorten brakke soorten (optimum mg Cl / L) Remane 1971, Wetzel

4 Saliniteit is een biologische sleutelfactor 1. Maximum en wisselingen in het zoutgehalte 2. Waarden andere chemische eigenschappen brak water: ph, sulfaat, magnesium, zuurstofoplosbaarheid 3. Indirecte effecten: verlaging van de habitatcomplexiteit en daarmee leefruimte organismen, troebelheid

5 Aanpassingen noodzakelijk om zoutpieken te overleven Fysiologisch: verhogen osmotische waarde, uitscheiden ionen Morfologisch; afsluitklepje slakkenhuis Gedrag: migratie, ingraven in sediment Energetisch kostbaar gaat ten koste van iets anders: - Verbreidingsmogelijkheden - Concurrentiekracht Bijna alle hoofdgroepen bevatten deze specialisten, ook insecten: kokerjuffers, muggen, vliegen, kevers, wantsen

6 Wateren met een hoge saliniteit komen verspreid over Europa voor Maar altijd geïsoleerd:...of door zout of door zoet Brakke kreek. Terschelling, NL Brakke plas. Andalusië, Spanje Minerale bronnen en bronbeken. Skalna, Tsjechië

7 Goed ontwikkelde brakwater-levensgemeenschappen zijn even waardevol als zoetwater-levensgemeenschappen Klein areaal, relatief veel zeldzame soorten Aukema et al Higler 2008 Turin 2000 Kokerjuffer: Ylodes reuteri Wants: Sigara selecta Loopkever: Bembidion laterale Zeeland bolwerk voor veel brakwater-insecten

8 Een stijging van de saliniteit betekent niet automatisch het verdwijnen van alle zoetwatersoorten Deel Nederlandse macrofauna is toleranter voor verhoogde saliniteit dan huidige verspreiding doet vermoeden Saliniteitstolerantie is tot op zekere hoogte een flexibele eigenschap: Redeke Korte termijn: acclimatisatie individuen 2. Langere termijn: historische regionale aanpassingen op populatieniveau

9 Karakteristieke soortensamenstelling Nederlandse brakwaterlevensgemeenschap van goede kwaliteit is zeer goed bekend Bron Jaar Groep Type informatie KRW-maatlatten: M30-M32 Aquatisch Supplement: Brakke binnenwateren (4) 2007 (2012) Planten, vissen, macrofauna 2000 Planten, vissen, macrofauna Positieve en negatieve indicatorsoorten Positieve indicatorsoorten Doelsoorten Milieu en habitatpreferenties Nederlandse zoetwater macrofauna 2012 Macrofauna o.a. chloridepreferentieklassen soorten

10 Vaststellen ecologische kwaliteit Reguliere monitoring volgens KRW richtlijnen: 1. Abiotische milieuomstandigheden Referentietoestand 2. Biologische kwaliteits-elementen Goed bruikbaar, maar welk streefbeeld?

11 Voorspellen kans op veranderingen in zoetwaterlevensgemeenschap Verdonschot et al. (2012): gebruik milieu- en habitatpreferenties macrofauna als basis gevoeligheid zoetwaternatuur Kans op ecologische impact bij overschrijden concentratie Cl > 300 mg/l zeer hoog hoog gemiddeld laag zeer laag

12 Leidt verzilting tot het ontstaan van een echte brakke levensgemeenschap? Onvoorspelbaarheid wisselingen lage - hoge saliniteit in de tijd: 1. Timing 2. Duur 3. Frequentie 4. Bereik Neerslaggestuurde verschillen in zoetwaterbeschikbaarheid Natte zomer Droge zomer Saliniteit Tijd Probleem 1: Waarschijnlijk te vaak zoet voor brakwatersoorten, maar ook periodiek te brak voor veel zoetwater-soorten Tijd

13 Gevolg: brakwater-soorten kunnen geen duurzame populaties opbouwen Zoet-brak wisselingen X X Specialistische aanpassingen brakwatersoorten Energetisch kostbaar = lage concurrentiekracht wanneer zoet Geïsoleerde populaties brakwatersoorten Niet genoeg tijd voor kolonisatie of het doorlopen van levenscyclus

14 Probleem 2: Alleen wanneer populaties van brakwater-soorten in de buurt van verzilte wateren voorkomen, is er een grote kans op kolonisatie. Het verspreidingsvermogen van organismen is vaak beperkt: Kreeftachtigen Slakken en tweekleppigen Kokerjuffers Wantsen Kevers Muggen en vliegen Actief zwemmen/kruipen/lopen, directe verbinding noodzakelijk Passief via vogels, boten etc. Actief vliegend of passief via wind, geen directe verbinding nodig, maar wel veel geluk. Des te groter de afstand, des te kleiner de kans op succes

15 Consequentie is dat ubiquistische soorten gaan domineren Vaak soorten van omstandigheden met een hoge nutriëntenbelasting Hoge tolerantie voor saliniteit, eutrofiëring, organische belasting, toxische verbindingen Snelle groei en ontwikkeling Aandeel uitheemse soorten relatief hoog Potamopyrgus antipodarum

16 Belangrijkste kennishiaat Kwantificeren effect op levensgemeenschap van zoet-zout fluctuaties op korte termijn (directe mortaliteit) en langere termijn (sublethale effecten) Wat zijn de randvoorwaarden precies, welke: Saliniteitsrange, Frequentie, Duur, Timing. Saliniteit Tijd Huidige biologische monitoring geeft geen antwoord op deze vraag door veelheid aan mogelijke verbanden waterlichaam!

17 Experimentele aanpak noodzakelijk 1. Standaardisatie zoutpieken 2. Gecontroleerde omstandigheden + soorten 3. Replica s i.p.v. case studies 4. Schaal afhankelijk van vraag Biologische resultaten koppelen aan fysisch-chemische en hydrologische modellen Niet beschrijvend of correlatief, maar voorspellend Beheersmaatregelen

18 Conclusies 1. Ecologische waarde Brakke levensgemeenschappen zijn soortenarm, maar wel waardevol door kenmerkende levensgemeenschap. 2. Vaststellen kwaliteit en effecten Een zoet of brak streefbeeld is belangrijk bij vaststellen ecologische kwaliteit op basis van soortensamenstelling. Kans op verziltingseffect levensgemeenschap is te voorspellen aan de hand van milieu- en habitatpreferenties macrofauna. 3. Problemen bij brak streefbeeld Vaak te zoet voor brakwater-soorten, maar ook periodiek te brak voor veel zoetwater-soorten. Gevolg dominantie ubiquisten, vaak uitheems. Isolatie leidt tot ontbreken kenmerkende brakke soorten. 4. Hoe nu verder Experimenten om biologische effecten zoutpieken te kwantificeren.