Bevordering van ecosysteemdiensten door een verbeterde ecologische kwaliteit ecologische kwaliteit

Alle vormen van rivierherstel zijn tevens bevorderlijk voor de ecologische kwaliteit van het leven in de waterbodem. Dit kan bijvoorbeeld belangrijke secundaire effecten hebben op zelfregulerende processen.

Denitrificatie vindt namelijk ook plaats in waterbodems van rivieren en vooral in de overgangszone tussen anoxische sedimenten en het zuurstofrijk oppervlaktewater. Door de aanwezigheid van stromend water en de hoge menging is er wel een fundamenteel verschil tussen waterbodems van rivieren en de waterbodems van meren en moerassen. De zuurstofdiffusie in de waterbodem hangt af van de biologische activiteit in de bodem, het gehalte aan organisch materiaal en de zuurstofconcentratie in het oppervlaktewater. Macro-invertebraten in de sedimenten bevorderen het contactoppervlak tussen anoxisch sediment en oxisch oppervlaktewater door het graven van gangen en het verhogen van de porositeit van de waterbodem. Schattingen van denitrificatie in rivierbeddingen variëren sterk. Deze variatie hangt af van de nitraat- en zuurstofconcentraties in het oppervlaktewater en de aanwezigheid van een gezonde sliblaag met veel macro-invertebraten (een goede biotische index). Indien er aan beide voorwaarden voldaan is, kan men uitgaan van een goede denitrificatie (Fig. 1.14).

Figuur 1.14: Denitrificatie in riviersedimenten en illustratie van de eutroficatie-drempel (Norberg, 1999).

Een ander voorbeeld is mitigatie van klimatologische extremen door verdamping. Verdamping en vooral transpiratie door vegetatie heeft een regulerend effect op het lokaal klimaat. Verdamping is immers omzetting van zonne-energie en heeft een verkoelend effect op de omgeving tijdens perioden van hoge zonne-energie. Anderzijds zal de vochtige lucht tijdens de nacht verhoogde condensatie tot gevolg hebben, waarbij warmte vrijkomt, en koelt de omgeving dus minder snel af. Dit effect speelt bijvoorbeeld niet in woestijngebieden, waarbij het temperatuurverschil tussen dag en nacht zeer hoog kan oplopen. De rol van vegetatie is dus belangrijk. Een gebied dat niet genoeg kan verdampen zal dus kwetsbaarder zijn voor de effecten van een hittegolf – met mogelijk gewasschade en sterfgevallen. Stedelijke gebieden, maar ook grootschalige landbouwgebieden warmer dus sneller en sterker op dan gebieden met moerassen en bossen.

Als derde belangrijk voorbeeld bespreken we de verbetering van de kwaliteit en aanvoer van water voor antropogeen gebruik. De belangrijkste functie van het hydrologisch systeem is wellicht de verzekering van voldoende zuiver water voor irrigatie, drinkwater, proceswater, recreatie, scheepvaart. Deze ecosysteemdienst staat zwaar onder druk door ingrepen die de voorraden grondwater en/of oppervlaktewater aantasten. Deze aantasting gebeurt zowel door verminderde aanvulling als door verhoogde onttrekking van grondwater. Grondwater en oppervlaktewater hangen sterk samen omdat de oppervlaktewateren voor een belangrijk deel gevoed worden door grondwater. Dit aandeel is des te belangrijker tijdens droge perioden. Verminderde aanvulling van grondwater is deels te wijten aan de toenemende afstroming van neerslagwater ten koste van infiltratie. Daarnaast is er ook een verhoogde drainage door een netwerk van ontwateringsgrachten en genormaliseerde waterlopen. Om dit te illustreren: Vlaanderen heeft een oppervlakte van 13521 km². We gebruiken ongeveer 400 millioen m³ leidingwater. Uitgedrukt in waterhoogte per vierkante meter komt dit overeen met slechts 3 cm water per m² per jaar. We onttrekken jaarlijks uit het albertkanaal alleen al ongeveer 157 millioen m³ water, terwijl dit een bron is die uiterst kwetsbaar is voor watertekorten (door droogte of calamiteiten).

5. C

De meeste stroombekkens in Vlaanderen hebben een sterk verstoord hydrologisch systeem en zijn ver verwijderd van hun potentieel natuurlijke toestand. Drainage van moerasgebieden voor landbouw,

rechttrekking en kanalisatie van waterlopen voor scheepvaart en landbouw, verlies aan infiltratie door bebouwing en verharde oppervlakte, indijken van overstromingsgebieden etc…

Veel problemen in het waterbeheer hebben hun oorsprong in ondoordachte keuzes aangaande ruimtelijke planning. Recente (na-oorlogse) landgebruikspatronen houden zelden rekening met het fysische systeem en conflicteren met de natuurlijke waterhuishouding. Al te vaak worden hydrologische ingrepen gebruikt om bepaalde vormen van landgebruik mogelijk te maken op plaatsen die hydrofysisch gezien weinig geschikt zijn. De totale kosten (langere termijn en bekkenschaal) van deze hydrotechnische ingrepen om incompatibele functies te handhaven, worden zelden tegenover de winst gesteld die er op korte termijn wordt mee behaald. Een functionele benadering van landgebruiksvormen en hun impact op het watersysteem zou leiden tot meer consistente ruimtelijke patronen en een efficiënter waterbeheer dat niet langer gericht is op het controleren en tegenwerken van natuurlijke fluxen en regimes.

Deze veranderingen hebben naast de baten voor economische ontwikkeling ook hun impact gehad op de vele verborgen ecosysteemdiensten. De prijs die we daarvoor betalen wordt slechts langzaamaan duidelijk. Overstromingen, watertekorten, erosie, verlies aan biodiversiteit, eutrofiëring zijn tekenen dat de regulatie van hydrologische extremen sterk aangetast is. We worden meer en meer afhankelijk van dure technische maatregelen om deze regulatiefuncties te vervangen.

Echter, de huidige evolutie naar integraal waterbeheer met benaderingen vanuit bekkenschaal en met principes die aansluiten bij de natuurlijke ontwikkeling van boven- en benedenstroomse ecosysteemprocessen eerder dan deze tegen te werken, houdt een grote complementariteit in voor de ecosysteemdiensten. Zo goed als alle ecosysteemdiensten hangen in meer of mindere mate samen met het natuurlijk evenwicht van de hydrologische cyclus, maar in het bijzonder voor de zuiverende functies en het vermijden van schade gelinkt met neerslag, erosie en verstromingen zijn er belangrijke lange-termijn winsten te boeken uit herstelmaatregelen, zowel wat betreft infiltratiegebieden, intermediaire wetlands en kwelzones als benedenstroomse moerassen en rivierhabitats en het bijsturen van landgebruiksvormen over de hele hydrologische gradiënt.

6. L

AMINAL (2004), Methodologie voor het opmaken van bekkenbeheerplannen, AMINAL, afdeling Water.

Bond, B. (2003). "Hydrology and ecology meet - and the meeting is good." Hydrological Processes 17(10): 2087-2089. Boon, P. J. (1992). Essential elements in the case for river restoration. River Conservation and Management. P. C. G. E. P. P.J. Boon. Chichester, UK, John Wiley & Sons Ltd: pp. 10–33.

Bradley, C. (2002). "Simulation of the annual water table dynamics of a floodplain wetland, Narborough Bog, UK." Journal of Hydrology 261(1-4): 150-172.

Bullock, A. and Acreman, M. 2003. The role of wetlands in the hydrological cycle.Hydrology and Earth System Sciences 7(3): 358-389

De Nocker, L.; Broekx, S. et al. (2004). Maatschappelijke KostenBatenAnalyse veiligheid tegen overstromen in het Schelde-estuarium: conclusies op hoofdlijnen. VITO/Tijdelijke Vereniging RA-IMDC: [S.l.]. II, 92 pp.

Falkenmark, M., L. Gottschalk, et al. (2004). "Towards integrated catchment management: Increasing the dialogue between scientists, policy-makers and stakeholders." International Journal of Water Resources Development 20(3): 297-309. Gergel, S. E., S. R. Carpenter, et al. (2005). "Do dams and levees impact nitrogen cycling? Simulating the effects of flood alterations on floodplain denitrification." Global Change Biology 11(8): 1352-1367.

Haigh, M. (2006). Environmental Change in Headwater Peat Wetlands, UK.

Holden, J. and T. P. Burt (2003). "Hydraulic conductivity in upland blanket peat: measurement and variability." Hydrological Processes 17(6): 1227-1237.

Holden, J., P. J. Chapman, et al. (2004). "Artificial drainage of peatlands: hydrological and hydrochemical process and wetland restoration." Progress in Physical Geography 28(1): 95-123.

Jungwirth, M., S. Muhar, et al. (2002). "Re-establishing and assessing ecological integrity in riverine landscapes." Freshwater Biology 47(4): 867-887.

Junk, W. J. W., K. M. (2003). The flood pulse concept: new aspects, approaches and applications - an update. Second International Symposium on the Management of Large Rivers for Fisheries, Phnom Penh, Cambodia, Food and Agriculture Organization and Mekong River Commission, FAO Regional Office for Asia and the Pacific.

Křeček, J. (2006). Environmental Role of Wetlands in Headwaters, Springer

McDonald, A., S. N. Lane, et al. (2004). "Rivers of dreams: on the gulf between theoretical and practical aspects of an upland river restoration." Transactions of the Institute of British Geographers 29(3): 257-281.

Merot, P., L. Hubert-Moy, et al. (2006). "A Method for Improving the Management of Controversial Wetland." Environmental Management 37(2): 258-270.

Mitsch, W. J. and J. G. Gosselink (2000). "The value of wetlands: importance of scale and landscape setting." Ecological Economics 35(1): 25-33.

OC-GIS (2001), Bodemkaart van Vlaanderen, Agentschap voor Geografische Informatie Vlaanderen. Van Ranst, E. en C. Sys (2000). Eenduidige legende voor de digitale Bodemkaart van Vlaanderen (Schaal 1:20 000). Gent, Laboratorium voor Bodemkunde, Krijgslaan 281/S8, 9000 Gent.

Palmer, M. A., E. S. Bernhardt, et al. (2005). "Standards for ecologically successful river restoration." Journal of Applied Ecology 42(2): 208-217.

Pedroli, B., G. de Blust, et al. (2002). "Setting targets in strategies for river restoration." Landscape Ecology 17(0): 5-18. Ripl, W. (1995). "Management of Water Cycle and Energy-Flow for Ecosystem Control - the Energy-Transport-Reaction (Etr) Model." Ecological Modelling 78(1-2): 61-76.

Van Bommel, K. H. M. and S. L. C. P. M. Hoekstra J.R., Reinhard A.J., Bolland D. & Gerritsen A.L. (2002). Blauwe diensten. . Den Haag., Landbouweconomisch instituut (LEI), .

Van Liefferinghe, C; P. Meire; B. De Weerdt; A. Van Rompaey; G. Govers; D. De Smedt; L. Van Poucke; R. Verhoeven. 2002. Onderzoek naar de mogelijkheden, nut en relevantie van hermeandering in verschillende gebieden en voor verschillende waterlooptypen in Vlaanderen. Studie uitgevoerd in opdracht van : Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap Departement Leefmilieu en Infrastructuur AMINAL, afdeling Water

Ward and Tockner (2001). "Biodiversity: towards a unifying theme for river ecology." Freshwater Biology 46(6): 807-819. White, D. and S. Fennessy (2005). "Modeling the suitability of wetland restoration potential at the watershed scale." Ecological Engineering 24(4): 359-377.

Wilson, M. A. and J. P. Hoehn (2006). "Valuing environmental goods and services using benefit transfer: The state-of-the art and science." Ecological Economics 60(2): 335-342.

Hoofdstuk II. Cyclering van nutriënten in het