De geohydrologie van een eiland: en wat dat betekent voor het natuurbehoud Ab Grootjans 1,2 Evert Jan Lammerts 3 1 Universiteit Groningen 2 Radboud Universiteit Nijmegen 3 Staatsbosbeheer
Korte inhoud Introductie hydrologische systeem en modeleiland Waar bevinden zich duinvalleien met veel Rode Lijstsoorten Hydrologische systeem van een duinvallei Invloed hydrologie op successiesnelheid Aanpassingen van plantensoorten Bedreigingen en kansen
Hydrologisch systeem Zoet water is lichter dan zout water Daardoor opbolling van waterstand in het centrum Daardoor stroming van grondwater naar de randen Afwijkingen mogelijk door kleilagen
Naar: Pieter Stuyfzand
Zoetwaterlichaam Schiermonnikoog)
Zoetwaterlichaam Schiermonnikoog)
Groene strand op Schiermonnikoog
Model eiland strand stuivend duinen zandige kwelder slibbige kwelder verruigde kwelder rietveld oude ontkalkte duinen
Waar vind je (natte) Rode Lijstsoorten?
Model island Kalkrijke duinvalleien Kalkarme duinvalleien Strandvlakten
Hydrologische systeem van een duinvallei
Buffering van de zuurgraad zeewater- en kalkbuffering grondwater buffering Bij een kalkgehalte> 0.25% wordt de ph boven 6 gebufferd
Schiermonnikoog Primaire vallei ca. 100 jaar Binnenduinrand ca. 400 jaar Uitblaas vallei ca. 40 jaar
Primaire vallei: ca. 100 jaar Grondwater zwak brak tot kalkrijk ph overal > 6 Kalkgehalten in toplaag > 0.3 %
Secondaire vallei
Secondaire vallei: ca. 40 jaar Grondwater kalkrijk ph overal > 6 Kalkgehalten in toplaag < 0.3 %
Binnenduinrand: ca. 400 jaar oud Hoogteverschillen maximaal 18 cm Sterke kwel van kalkrijk water Kalkgehalten in toplaag < 0.04 %
Primaire vallei: ca. 400 jaar Grondwater op ca. 1m. kalkrijk ph overal 5 Kalkgehalten in toplaag < 0.04 %
Vegetatie successie 5 jaar oud 10 jaar oud 20 jaar oud De Koegelwieck Terschelling 80 jaar oud
Stapeling van organische stof Opbouw is langzaam in grondwatergevoede duinvalleien % organic matter 40 32 24 16 8 0 0 1 2 4 5 3 1 Lauwersmeerpolder 2 Koegelwieck 3 Strandvlakte 4 Vuurtorenvallei 5 Kapenglop 6 Gritjeplak 10 20 30 40 50 60 70 80 90 years 6 Lammerts et al. 1995
Pionier vegetatie op Texel stabiel gedurende 70 jaar Adema et al. 2002; JVS Littorella uniflora
Hoe worden pionierstadia gestabiliseerd? Microbiele mat Zorgt voor zuurstofloze omstandigheden Met sulfide en pyriet (FeS 2 ) vorming tot gevolg.
En sommige pioniers zijn hier perfect aan aangepast. Ze lekken zuurstof via de wortels en verspillen daardoor veel stikstof (uit de lucht). Denitrification (µmol m -2 day -1 ) 400 300 200 100 0 Adema et al. 2003 b a a Calamagrostis Carex Schoenus Littorella c
Milieueffecten van zuurstoflekken (ROL) in de wortelzone Adema & Grootjans 2003 ROL verhoogd stikstofverliezen en verhoogd fosfaatbinding
stuivende duinen onbegroeid strand vergrast duin Zoetwaterlichaam Kroonspolders op Vlieland zandige kopjes in kwelder jonge kwelder oude lage kwelder vergraste kwelder knopbiesvegetatie
Rol van het hydrologische systeem Hydrologie kan pionier stadia gedurende vele decennia stabiliseren. Elke verandering in het lokale hydrologische systeem geeft aanleiding tot een versnelde successie Hetgeen weer aangepast beheersmaatregelen noodzakelijk maakt (maaien, plaggen etc), en dat kost geld.
Groundwater ontrekking (m 3 /yr)
Kapenglop Schiermonnikoog: 1952 2006
Terschelling
Noordvaarder Terschelling
Duinen weer laten stuiven Noordvaarder Terschelling
Effect verstuiven op verzuurde vallei Hertenbos-Zuid;geen stuivend zand 100 80 60 40 20 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Jaren sinds 1993 Hertenbos-Noord; met stuivend zand 100 80 60 40 20 Kalkminnend Zuurminnend Verzuuring als gevolg van grondwateronttrekking gaat door (veenmos groei) Maar instuivend kalkrijk zand kan de verzuring stoppen Echter de productie wordt hoger 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Jaren sinds 1993 Zuurminnend Kalkminnend
Conclusies De voor de toekomst meest waardevolle valleien zijn de nog onbegroeide stranden waar grondwater uittreedt. Aan de binnenduin rand zijn een beperkt aantal plekken waar veenvorming kan plaatsvinden of waar kalkmoerassen kunnen groeien De grootste bedreiging van voedselarme valleien is nog steeds te snelle groei van de vegetatie, voornamelijk een gevolg van nog steeds te hoge stikstofdepositie. Stuivende duinen kunnen deze schade gedeeltelijk compenseren.