E COSYSTEMEN ALS SPIEGEL VAN E COSYSTEEMDIENSTEN

Ecosystemen hebben de kracht om stof- en energiestromen zo efficiënt mogelijk te benutten. Water, nutriënten en zelfs energie worden maximaal vastgehouden en gecycleerd alvorens hun weg naar benedenstrooms te vervolgen.

In de laatste 50 jaren heeft zich een groeiende bewustwording voltrokken dat natuurlijke ecosystemen een enorme waarde hebben en dat heeft ertoe geleid dat men nu ook acties onderneemt om historische veranderingen ongedaan te maken of te mitigeren (Boon 1992; Jungwirth et al. 2002; McDonald et al. 2004; Palmer et al. 2005; Pedroli et al. 2002; Ward et al. 2001). Dit is een shift van het paradigma van het ‘temmen en bedwingen van rivieren’ naar een paradigma van ‘herstel en conservering van natuurlijke processen’. Dit gaat gepaard met een toenemende multi-disciplinariteit binnen de wetenschap, maar ook binnen beleid en beheer. Die interdisciplinariteit is nodig omdat het verleden ons heeft geleerd dat ingrepen vaak ongewenste en onverwachte effecten kunnen hebben – die men niet vanuit één beleidsvisie of wetenschapsdomein kan voorzien (Bond 2003).

Zo houdt men bij landgebruiksplanning steeds meer rekening met het fysisch systeem door oa de watertoets. Een landgebruik dat aangepast is aan het fysisch systeem, zal veel minder kwetsbaar zijn voor klimaatverandering omdat het maximaal gebruik maakt van de efficiëntie van de natuur.

Op het niveau van een rivierbekken (op verschillende niveaus) moet men dus waken over een zekere balans tussen het toelaten van natuurlijke processen en de maximalisatie van bepaalde vermarktbare ecosysteemdiensten (landbouwproductie, bebouwing, scheepvaart…).

Zo spelen wetlands een belangrijke rol in de hydrologische cyclus (Bullock & Acreman 2003), maar is het niet altijd duidelijk hoe ze deze rol vervullen. Bullock en Acreman (2003) maakten een literatuurstudie op basis van 439 publicaties met bevindingen over de invloed van wetlands op waterbalansen, grondwateraanvulling, laagwaterdebieten, piekdebieten en de variabiliteit van rivierdebieten. Een substantieel aantal van de publicaties verwerpen de algemene hypothese dat wetlands overstromingen verhinderen, grondwateraanvulling bevorderen en de variabiliteit van debieten verminderen. Voor een ander substantieel deel van de publicaties werden deze echter wel bevestigd. Dit toont aan dat generalisatie van dergelijke aannames van weinig nut is omwille van de hoge diversiteit aan lokale omstandigheden zoals bodem, klimaat en topografie van de rivierbekkens. Er valt sterk voor te pleiten dat de typologie en topografische positie van deze wetlands een verklarende factor is voor de regulerende ecosysteemdiensten die ze leveren (Mitsch & Gosselink 2000; White & Fennessy 2005).

De bestaande classificatie van wetlands is niet aangepast omdat deze voornamelijk gericht is op interne kenmerken betreffende vegetatie, hydrologie, substraat en geomorfologie, eerder dan op de relaties die er bestaan op grotere schalen. Mitsh and Gosselink (2000) stellen dat er voor een duurzame regulering van hydrologie en waterkwaliteit, 3 % tot 7 % van de oppervlakte van een rivierbekken uit moerassen moet bestaan. Hoewel we deze verhouding niet op bekkenschaal kunnen toepassen, is het in deze beschouwing belangrijk dat we dit percentage verdelen over de natuurlijke samenstelling van de verschillende moerastypen, dan wel inzetten op bepaalde moerastypen. Zo worden de regulerende ecosysteemdiensten van verspreide kleinschalige moerasgebieden en oeverzones in bovenstroomse gebieden vaak onderschat en genegeerd in het beleid (Křeček 2006; Merot et al. 2006). Succesvol waterbeheer heeft daarom nood te weten welke moerastypen welke ecosysteemdiensten vervullen (Bullock & Acreman 2003). Een generalisatie van ecosysteemdiensten hangt af van de omvang, het type en de topologische positie van moerasgebieden. Op basis van deze kenmerken en hun historische ontginning onderscheiden we drie types moerasgebieden. Belangfrijk hierbij is dat drooglegging van moerasgebieden voor ontginning van hun vruchtbare bodems al honderden jaren bestaat en zich samen met de technologische vooruitgang heeft voortgezet, wat een enorme impact heeft gehad op het voorkomen van moerassen.

1. Bronmoerassen, gesitueerd in bovenstroomse depressies waren het gemakkelijkst te ontginnen. Spade en mankracht volstond om drainagegrachten te graven en bovenlopen uit te diepen. Vanwege hun topografische positie, is gravitationele drainage vrij gemakkelijk. De meeste van dergelijke gebieden werden dan ook al ontgonnen in de middeleeuwen, vaak door abdijen en kloosters. Deze bovenstroomse moerassen hebben echter specifieke kenmerken. Ze worden voornamelijk gevoed door regenwater en zijn zwak gebufferd. Dit maakt dat ze laagproductief zijn, maar door hun zure milieu wel in staat waren om enorme hoeveelheden organisch materiaal te accumuleren en uit te groeien tot hoogveen-ecosystemen. Dergelijke systemen werken als echte sponzen en zijn in staat om water vast te houden en bronbeken te voorzien van een stabiel basisdebiet (Haigh 2006; Holden & Burt 2003; Holden et al. 2004; Křeček 2006).. Door hun laagproductieve vegetatie, transpireren ze relatief weinig water tijdens perioden van droogte.

2. Een tweede type moeras zijn de bovenstroomse valleimoerassen. Deze komen voornamelijk voor aan samenvloeiingen van waterlopen, of waar valleien gekneld worden tussen landruggen. Deze smalle valleien zijn in staat om water tijdelijk te bergen en vertragen de piekdebieten naar benedenstrooms. Ze dragen zowel bij tot regulering van basisdebiet door het ophouden van grond en oppervlaktewater als tot het reguleren van piekdebieten bij extreme neerslag en bevorderen grondwateraanvulling naar diepere lagen (Bradley 2002; Merot et al. 2006). De watertafel in deze moerassen heeft seizoenale fluctuaties en is minder zuur door grondwatervoeding, wat toelaat om al meer productieve ecosystemen te hebben. Dergelijke moerassystemen werden in de 16de en 17de eeuw reeds ontgonnen door het graven van de typische leigrachten. Dergelijke leigrachten werden gegraven aan de randen van de vallei en hadden de functie om grondwater af te vangen. De zone tussen de leigracht en de oorspronkelijke waterloop werd vervolgens in gebruik genomen als hooiland. Later in de 18de eeuw, werden de eerste grootschalige rechttrekkingen en normalisaties in middenlopen voltrokken.

3. Het derde type moerasgebied zijn de benedenstroomse moerassen. Dergelijke moerassen situeerden zich in brede valleien, vaak met een gevlochten waterlopensysteem. Dit specifiek type wetland kan beschouwd worden als ‘deel van de rivier’. Het betreft een breed stuk ondiepe rivierbedding (vallei) dat doorstroomd wordt door ofwel de rivier ofwel de doorstroming van oude zijarmen van de rivier die nog in verbinding staan met de hoofdgeul en waar nog een beperkte stroming op staat. Typisch voor deze systemen is dat ze zichzelf reguleren in functie van de heersende debieten. Bij lagere debieten en waterpeilen zullen de macrofyten een grotere oppervlakte innemen en in hogere densiteiten voorkomen. Op deze manier vergroten ze de stromingsweerstand, vergroten ze de opvoerhoogte en reguleren ze aldus de verblijftijd van het water. Dit mechanisme maakt dat dergelijke systemen de verblijftijd vergroten en dus hun zuiveringsefficiëntie verhogen tijdens perioden van lage debieten. Omwille van het beperkt verval en de brede vallei, was het zeer moeilijk om dergelijke gebieden te ontginnen. Dergelijke gebieden kon men enkel ontginnen door het bouwen van dijken en pompgemalen. Dergelijke systemen zijn dus later ontgonnen en hadden wel eens te maken met dijkbreuken en overstromingen. Benedenstroomse moerassen hebben een permanente voeding met zowel oppervlakte water als grondwater en zijn door hun omvang in staat om enorme hoeveelheden water te bergen waarbij fijne sedimenten worden afgezet in het overstromingsgebied. Door hun omvang, hun voedselrijkdom en goed gebufferd karakter wordt een abundante en hoogproductieve vegetatie in de hand gewerkt. In perioden van bovenstroomse droogte, blijven dergelijke systemen veel water verdampen en dragen ze bij tot een vermindering van het basisdebiet benedenstrooms. Bedijkingen hebben deze cruciale ecosysteemdiensten vernietigd (en samen met verandering in bovenstrooms landgebruik) bijgedragen tot hogere en frequentere piekdebieten in de benedenstroomse gebieden die nog niet ontgonnen waren. Door deze verhoogde dynamiek (waterhoogte, stijgsnelheid), hebben deze gebieden een sterkere rol voor veiligheid, maar zijn hun andere ecosysteemdiensten achteruit gegaan (nutriëntenretentie, biodiversiteit). Door het keurslijf van

de bedijkingen en verdere inklinking van de valleigebieden komen de rivieren steeds hoger en hoger te liggen. De aanleg van brede winterbeddingen zou een compromis kunnen zijn tussen herstel van regulerende ecosysteemdiensten en landbouwproductie.

Het vereenvoudigde beeld dat we hier schetsen van een gradueel verlies van verschillende types van moerasgebieden toont aan dat het nodig is om verschillende typen moeras evenwichtig te herstellen en op bekkenschaal rekening te houden met hun verschillende regulerende ecosysteemdiensten (Fig. 1.2). Vaak wordt het functionele belang van natuur over het hoofd gezien (Fig. 1.3), zeker wat betreft de waarde

van verspreide, bovenstroomse gebiedjes voor retentie, infiltratie en zelfzuivering (Merot, 2006). Herstel van infiltratie in kleine bovenstroomse moerasgebieden kan bijvoorbeeld belangrijke regulerende diensten maximaliseren. Deze bronmoerassen zijn echter door hun ontginning sinds lang niet meer functioneel. Vaak zijn zelfs relicten van hun vroegere toestand verdwenen en is het moeilijk om draagvlak te vinden voor herstel van dergelijke gebieden.

Figuur 1.2: Verschillende configuraties voor herstel van verschillende typen waterrijke ecosystemen (en hun hydrologisch verschillende functies) op basis van hun referentie situatie.

3. H

‘

,

’