Abiotiek van bulten en slenken

Hydrochemische variatie in bult-slenkstructuren

In Figuur 46 is een ordinatie (PCA) met de bulten en slenken van alle

transecten als meetpunten weergegeven. Deze ordinatie vond plaats op basis van chemische variabelen in het porievocht. De classificatie van de groepen meetpunten is per locatie en per structuurtype (bult of slenk). Deze analyse maakt het mogelijk om te beoordelen in hoeverre hydrochemische

omstandigheden in bulten en slenken per locatie van elkaar verschillen, en wat de verbanden zijn tussen de locaties en de variabelen onderling.

Allereerst is te zien dat de hydrochemische karakteristieken van zowel bulten als slenken in de ongestoorde referentielocaties (LB1 en BS) dicht bij elkaar liggen op de assen. Dit houdt in dat deze microtopografie-elementen dus (relatief) weinig van elkaar verschillen in vergelijking met de verschillen tussen de microptopografie elementen in andere sites. Opvallend echter zijn de relatief grote abiotische verschillen tussen bulten en slenken in de zwak (LB2 en DZ) en sterk (DA6) gedegradeerde locaties ondanks de vaak geringe hoogteverschillen en de geringe doorsnede van bulten. Voor de zwak

gedegradeerde locaties geldt dat de bulten meer overeenkomsten vertonen met ongestoorde referentielocaties dan de slenken. Verder is te zien dat de concentraties van ijzer en fosfor in het porievocht het meest differentiërend zijn in de ordinatie met afnemende concentraties in bulten. Opvallend is verder dat de gradiënten van ijzer sterk met de eerste as is gecorreleerd en die van fosfor sterker met de 2e as. Genoemde patronen worden verder besproken in de volgende paragrafen.

Figuur 46: Ordinatie (PCA) van porievochtmonsters in bulten (-b) en slenken (-s) op basis van een selectie van chemische variabelen. Monsters zijn genomen in telkens 4 bulten en 4 slenken in 5 microtopografie-transecten. Figure 46: PCA ordination of pore water samples in hummocks (-b) and hollows (-s) on the basis of selected chemical variables. Samples are taken in 4 hummocks and 4 hollows in each of the 5 transects.

156 O+BN Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit

Universele patronen in bult-slenkstructuren

In Tabel 10 zijn alle correlaties weergegeven tussen hoogten in de topografie- transecten en de overeenkomstige chemische variabelen in de bodem en het porievocht. Hiervoor zijn eerst de vijf afzonderlijke correlatiecoëfficiënten (voor elk transect) tussen hoogten en de gemeten variabelen berekend. Omwille van de kleine steekproefgrootte per transect (n=8) is hierbij gekozen voor niet-parametrische correlatie (Spearman correlatie). Vervolgens zijn deze correlatiecoëfficiënten gepoold, en met een 1-sample t-test is getest of deze 5 correlatiecoëfficiënten samen significant groter of kleiner zijn dan 0. Op deze manier kunnen universele trends in de biochemie van bulten en slenken gedestilleerd worden (trends die dus dezelfde richting hebben op alle locaties). Dat betekent ook dat wanneer één transect een sterk afwijkend patroon vertoont (vb. pH neemt op één locatie toe met hoogte in plaats van af), de uitkomst van de t-test doorgaans niet significant is: een pH afname in de bulten is dan geen universele trend.

Allereerst valt op dat chemische variabelen in het porievocht vaker dan bodemvariabelen gecorreleerd zijn met hoogte. Dit kan in de eerste plaats verklaard worden door het hogere redoxpotentiaal van de bulten. Het actuele redoxpotentiaal kan dan sterke invloed kan hebben op de redoxgevoelige variabelen in het porievocht. Bodemvariabelen en zeker de bulkvariabelen worden niet alleen bepaald door het actuele redoxpotentiaal, maar ook door accumulatie en omzettingsprocessen die in het verleden zijn opgetreden. Bodemvariabelen die universeel afnemen met hoogte zijn bulkdichtheid, totaal Al, totaal N, C/N-ratio, en totaal-S. De totaal-Fe concentraties in de bodem hebben ook de trend om af te nemen met hoogte, maar deze trend is net niet significant (p = 0.05). Opvallend is ook de toename in totaal-K gehalten met hoogte.

Belangrijke porievochtvariabelen die universeel afnemen met hoogte zijn Fe, Mn, CH4, CO2, H2S, Ca, HCO3-, EGV en P. Het K-gehalte in het porievocht neemt toe met hoogte, conform totaal-K in de bodem. Het Al-gehalte heeft een afnemende trend met de hoogte, conform totaal-Al in de bodem. De lagere waarden van Fe, Mn, CH4 en vrije sulfiden in de bulten kunnen grotendeels verklaard worden door het hogere redoxpotentiaal in de bulten. Vooral voor opgelost ijzer waren de verschillen tussen bulten en slenken zeer groot: de meest Fe-arme bult in locatie DZ was bijvoorbeeld maar liefst >2300x ijzerarmer dan de meest ijzerrijke slenk (0.2µmol/L in de bult tegenover 420 µmol/L in de slenk). Voor alle drie de ijzerrijke locaties (LB2, DZ en DA6) geldt dat de concentraties aan de toxische stoffen (Fe, Mn en vrije sulfiden) in de bulten afnemen tot concentraties vergelijkbaar met die van ijzerarme ongestoorde venen (voor Fe < 50 µmol/l).

De lagere CH4, H2S en CO2 concentraties in de bulten kunnen ook mede bepaald worden door ontgassing, door opname van CO2 door de levende moslaag met een grote fotosynthetische activiteit, en oxidatie van CH4 door bacteriën. De lagere concentraties van Ca en HCO3- in de bulten kan bepaald worden door 1) meer invloed van regenwater en minder invloed van

grondwater, 2) verschillen in vorming van humuszuren of 3) verschillen in de balans van accumulatie van organisch materiaal en de aanvoer van basische kationen door grondwater. Het proces achter de sterk significante toename van kalium met hoogte is niet geheel duidelijk, maar kan te maken hebben met de retentie van K door de vegetatie.

De variabelen pH(KCl) van de bodem en DOC, NH4+ en NO3- inhet porievocht zijn niet universeel gecorreleerd met hoogte.

O+BN Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 157

Tabel 10: Correlaties tussen microtopografie en een selectie van chemische va- riabelen per transect. Met een t-test is gekeken of de afzonderlijke correlatie- coëfficiënten van de transecten dezelfde richting hebben. De toevoeging (w) geeft aan dat de variabele in een watermonster is gemeten.

Table 12: Correlation between microtopography and chemical parameters per transect.We used a t- test to analysewhether the individual correlation coefficients of the individual transects have the same direction. The addition (w) means that the parameter is measured in a water sample.

158 O+BN Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit