IJzersuppletie in Terra Nova Implicaties voor de biota Anne Immers Liesbeth Bakker, Bas Ibelings, Ellen van Donk Gerard ter Heerdt & Jeroen Geurts Aquatisch voedselweb Vissen Zoöplankton Fytoplankton Zonlicht CO 2 Nutriënten Macrofyten Fosfaat + Stikstof
Vissen + Fe ±Fe -Fe Noordelijke exclosure (1.4 mg Fe L -1 ) Zuidelijke exclosure (0.12 mg Fe L -1 ) Terra Nova (0.23 mg Fe L -1 ) Blankvoorn - 2-4 6 Ruisvoorn 2 1-3 14 Pos - - - 7 13 Baars 13 75 18 6 22 Snoek - 2 1 30 74 Zeelt - 1 1 3 47 Vetje - - 7 3 5 Lengterange (cm) Oktober 2011 Visconditie Noordelijke exclosure Zuidelijke exclosure Terra Nova (1.4 mg Fe L -1 ) N (0.12 mg Fe L -1 ) N (0.23 mg Fe L -1 ) N Ruisvoorn 1.14 3 1.12 1 - - Pos 1.39 1 1.03 3 - - Pos (fuiken) - - - - 0.96 2 Baars 1.07 38 1.13 32 1.18 16 Baars (fuiken) - - - - 1.07 25 Snoek - - 1.08 2 - - Zeelt - - 1.07 2 0.90 1 Blankvoorn (fuiken) - - - - 0.94 5 Conditiefactor Conditie < 1 (Zeer) slecht 1 Gelijk aan standaard > 1 Normaal tot (zeer) goed F = 0.91 P = 0.41
Aquatisch voedselweb Vissen Zoöplankton Fytoplankton Zonlicht CO 2 Nutriënten Macrofyten Fosfaat + Stikstof Van troebel naar helder IJzer (Fe) Nutriënten (P)
Effect van ijzer op macrofyten? Indirect Direct Experimenten + Fe + Fe + Fe -Fe Laboratorium Petgate n Terra Nova
Primaire groeiers 0 Fe m -2 20 Fe m -2 4 Waterpest Schedefonteinkruid Lege controle Januari maart 2010 Groei F = 4.74 P < 0.05 NS 2 4 Schedefonteinkruid (Potamogeton pectinatus) 2 4
IJzer neerslag 4 4 Additie in het water Additie in het water + sediment F = 10.914 P < 0.001 Additie in het water Additie in het water en in het sediment Kieming 20 g Fe m - 2 40 g Fe m - 2 Kiemende soorten Puntdragend glanswier (Nitella mucronata) Teer kransblad (Chara virgata) Breekbaar kransblad (Chara globularis) Gele plomp (Nuphar lutea)
Kranswieren Breekbaar kransblad Teer kransblad Lege controle Mei juni 2010 Groei F = 66.66 P < 0.001 2 NS 4 Breekbaar kransblad (Chara globularis) 2 4
Additie effecten Snelle additie van ijzer over 5 weken Gevolgen voor de ph 2 4 Gevolgen voor de concentratie ijzer in het water (flocculatie) IJzer neerslag F = 7.63 P < 0.01 2 4 Chara globularis (Breekbaar kransblad) 4
Conclusies lab experimenten De respons van macrofyten op ijzeradditie is soort-specifiek Elodea nuttallii Chara virgata Potamogeton pectinatus Chara globularis IJzeradditie kan mogelijk leiden tot dominantie van ijzer tolerante soorten Effect van ijzer op groei schedefonteinkruid en breekbaar kransblad mogelijk gevolg van snelle toediening (lage ph en licht limitatie door flocculatie) Langzame additie in een groot meer is minder dramatisch Alle soorten ondervonden een toename in biomassa bij hoge ijzerconcentraties van 4, maar de toename was minder groot dan bij geen ijzer additie of een additie van 2 Kieming verschillende soorten macrofyten en macroalgen ook bij hoge ijzer concentraties Pilot experiment petgaten + Fe -Fe Mettrop, 2009
Waarom dan geen macrofyten in petgaten? Procambarus clarkii (Rode rivierkreeft) Effect van ijzer en kreeften op groei macrofyten A B A B Hoog ijzer (1.6 mg Fe L -1 ) Laag ijzer (0.2 mg Fe L -1 ) April juni 2011
Kreeften enclosures en exclosures Kreeften enclosure Kreeften exclosure Gedeeltelijke exclosure Open controle Breekbaar kransblad (Chara globularis) Waterpest Aarvederkruid (Elodea nuttallii) (Myriophyllum spicatum) Kreeften enclosure Kreeften exclosure Gedeeltelijke exclosure Open controle Effect ijzer op groei transplants Kreeften exclosure F = 15.82 P < 0.005 NS Hoog ijzer Laag ijzer NS Breekbaar kransblad Waterpest Aarvederkruid
Effect ijzer op groei transplants Hoog ijzer petgat Laag ijzer petgat IJzer concentratie april 2011 (mg L -1 ) 1.30 0.09 IJzer concentratie september 2011 (mg L -1 ) 1.60 0.21 Conductiviteit (µs m -1 ) 436 426 ph 7.34 7.55 Licht intensiteit aan wateroppervlak (µmol m -2 s -1 ) 368.43 315.57 Licht intensiteit op 35 cm diepte (µmol m -2 s -1 ) 127.57 201.71 Licht intensiteit op 60 cm diepte (µmol m -2 s -1 ) 56.43 140.00 Licht-extinctie coëfficiënt (m -1 ) 3.03 1.28 Temperatuur ( C) 16.92 16.63 PO 4 (totaal, mg L -1 ) 0.03 0.058 Chlorofyl-a (µg L -1 ) 3 3 Hoog ijzer (1.6 mg Fe L -1 ) Laag ijzer (0.2 mg Fe L -1 ) Effecten kreeften op groei transplants Hoog ijzer (1.6 mg Fe L -1 ) Laag ijzer (0.2 mg Fe L -1 ) * P < 0.001 P < 0.001 * C. globularis E. nuttallii M. spicatum
Conclusies ijzer en kreeften experiment Significant positief effect van ijzeradditie op groei aarvederkruid en zelfde tendens bij waterpest en breekbaar kransblad Door verschil in ijzer ook groot verschil in doorzicht water tussen petgaten Lagere lichtintensiteit mogelijk stimulans voor snellere groei naar het oppervlak Zeer groot effect van kreeften op alle macrofyten Mogelijk dat kreeften grote rol spelen bij de afwezigheid van macrofyten in petgaten Terugkomt van macrofyten in Terra Nova kan door deze intensieve vraat ernstig worden gehinderd Terugkeer van macrofyten in Terra Nova
Bedekkingsschatting Terra Nova Bedekking (%) 0 0.5 1 3 5 10 20 25 September 2011 Macrofyten in Terra Nova Macrofyten Geen Waterpest Tenger fonteinkruid Draadalg Gekroesd fonteinkruid Nimfkruid Stompbladig fonteinkruid
Implicaties voor de biota Vissen Conditie van baars in petgaten werd niet beïnvloed door ijzeradditie Macrofyten IJzer in de concentraties van 20 en 4 kan een negatief effect hebben op de groei van macrofyten Toename in biomassa bij alle geteste primaire groeiers en kranswieren Kieming verschillende soorten macrofyten en macroalgen ook bij hoge ijzer concentraties IJzer additie in petgaten bleek positief effect te hebben op groei macrofyten Afwezigheid macrofyten in petgaten kan mogelijk worden verklaarddoor intensieve herbivorie door rode rivierkreeft Geleidelijke terugkomst macrofyten in Terra Nova na anderhalf jaar ijzeradditie