Nutriëntenconcentraties in kustwateren

Inleiding

activiteiten in de kustzone en het hinterland, genereren deze druk op het milieu (zie Hoofdstuk 2). Belangrijke nutriënten zijn de nitraten en fosfaten die voor allerlei menselijke activiteiten gebruikt worden, bijvoorbeeld in meststoffen voor de land- en tuinbouw. Zij tasten het ecosysteem aan door verstoring van evenwicht van de natuurlijk nutriëntencycli. Deze voedingsstoffen kunnen opgenomen worden door het laagste niveau van de voedselketen of de primaire producenten en verdergezet doorheen het voedselweb. Eén van de zichtbare gevolgen is het verschijnsel van schuim dat op onze stranden aanspoelt. Dat is afkomstig van de afbraak van overtollige planktonkolonies die woekeren door de grote hoeveelheid fosfaat in het water. Sinds 1970 wordt een toename in algenbiomassa waargenomen door een toename aan nutriëntenconcentraties in de kustwateren (Kerckhof, 2003). Vooral de massale algenbloei van de schuimalg Phaeocystis globulosa is in frequentie toegenomen (Rousseau et al., 2004) (zie 5.3 Verstoring van mariene gemeenschappen: fytoplankton).

De landbouw en mestproblematiek in Vlaanderen speelt een belangrijke rol in de hoeveelheden afval en nutriënten die de zee bereiken. De laatste twee decennia is echter ook het belang van atmosferische depositie van stikstof (uit luchtemissies aan land zowel als die van de scheepvaart en offshore industrie) veel preciezer bepaald. Het is daardoor duidelijk geworden dat deze verontreinigingsroute in de hele eutrofiëringproblematiek even sterk betrokken is als de inbreng via oppervlaktewater. Ook de scheepvaart veroorzaakt soms een problematische uitstoot (zie 2.1 Scheepvaart en 3.3 Afval en luchtemissies door scheepvaart).

Verloop en verklaring van de indicator

Het EMA rapporteert periodisch de nutriëntenconcentraties in kustwateren voor Europese landen, op basis van OSPAR en HELCOM gegevens. Het OSPAR verdrag, van kracht sinds 1998, streeft naar een gezond marien milieu zonder geëutrofieerde zones tegen 2010. Hierbij wordt in de ‘Common Procedure for the Eutrophication Status of the OSPAR Maritime Area’, bepaald hoe de evolutie van eutrofiëring in kustwateren gemeten kan worden via vijf EcoQO’s Eén daarvan is de gemiddelde winterconcentratie nitraat en fosfaat, die voor een specifiek gebied niet meer dan 50 % mag afwijken van een achtergrondwaarde bepaald voor dat gebied aan de hand van historische data of dat van een referentiegebied. Zodra concentraties 50 % hoger boven deze achtergrondwaarde liggen spreekt men van ‘verhoogde concentraties’. Aan de hand van deze parameters wordt een gebied geïdentificeerd als “probleemgebied” (verhoogde concentraties), “niet probleemgebied” of “potentieel probleemgebied”. Er moet rekening gehouden worden met het feit dat concentraties die lokaal geen direct of indirect effect vertonen, elders wel een probleem kunnen veroorzaken (“transboundary affected” probleemgebied). Voor de Noordzee worden ‘verhoogde concentraties’ vastgesteld vanaf 11-15 µmol N/l DIN (dissolved inorganic nitrogen) en vanaf 0.7-0.9 µmol P/l DIP (dissolved inorganic phosphor).

Metingen gebeuren in de winter aangezien in dit seizoen de algenbloei het laagst is en bijgevolg ook de opname en omzetsnelheid van nutriënten door het plankton tot een minimum herleid. De indicator wordt gerekend tot het toestandstype in de DPSIR-keten. De datareeks voor de eerste evaluatieperiode loopt van 1981 tot 2002 (rapportage 2003). In het kader van het OSPAR verdrag is België verplicht tot een vijfjaarlijkse rapportage. De metingen worden jaarlijks uitgevoerd door de BMM aan boord van het onderzoekschip de Belgica.

In de laatste 20 jaar daalden de fosfaatconcentraties in het zeewater van het BNZ, terwijl de nitraatconcentraties sterk schommelen en geen duidelijke trend vertonen (figuur 29). Afname van de fosforconcentraties zijn waarschijnlijk het gevolg van een daling in de aanvoer vanuit rivieren door verminderde input en door verbeteringen op het gebied van afvalwaterzuivering. Hierdoor nam de verhouding van nitraten over fosfaten toe met maxima aan het begin en einde van de jaren 90. De verhouding tussen de hoeveelheden N en P - de zogenaamde ‘Redfield ratio’ - bepaalt de samenstelling van fytoplankton gemeenschappen in kustgebieden zoals de verhoudingen tussen flagellaten en kiezelwieren. De concentratie van vooral nitraten in het zeewater van de kustzone toont sterke schommelingen die ook een weerslag hebben

op de verhouding nitraten-fostaten. Deze fluctuaties zijn toe te schrijven aan de jaarlijks sterk schommelende afvoer van nitraten door rivieren (EEA, 2003).

Om de probleemgebieden te identificeren werd gekeken hoe de trend ten opzichte van de grenswaarde ‘verhoogde concentratie’ loopt. Deze bedraagt voor België 0,80µmol/l voor P en 15 µmol/l voor N.

Figuur 29: Gemiddelde winterconcentraties (µmol/l) nitraten (a), fosfaten (b), en de verhouding N/P van de verschillende meetstations (BNZ, 1981-2002) 0 10 20 30 40 50 60 70 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 nitraat(µmol/l), ratio N/P 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 fosfaat (µmol/l)

nitraat achtergrond N ratio N / P achtergrond N / P fosfaat achtergrond P

Bron: EEA/OSPAR

De nitraatconcentraties in de Belgische mariene wateren fluctueren.. Alhoewel de gemiddelde nitraatconcentraties geen duidelijke trend weergeven, valt op dat in bijna 40 % van de stations de nitraatconcentratie stijgt. In meer dan 80 % van de stations wordt hierdoor in de laatste 20 jaar een stijging in de N/P ratio vastgesteld.

Evaluatie en maatregelen

De evaluatie en classificatie van het BNZ gebeurde volgens de procedures uit de ‘Common Procedure’ (zie boven) in het kader van het OSPAR verdrag, behalve voor de indicator die de aanvoer van nutriënten via rivieren meet (omdat de foutenmarge in deze metingen groter zijn dan de vast te stellen trends). Voor praktisch de gehele evaluatieperiode liggen de winterconcentraties hoger dan de vastgelegde ‘verhoogde concentraties’. De ‘probleemgebieden’ (PA) situeren zich in de Belgische kustwateren met een toename in de gradiënt naar het noordoosten. De ‘open wateren’ iets verder van de kust worden als ‘potentieel probleemgebied’ (PPA) geclassificeerd. Voor bepaalde jaren werd het gebied nabij de noordelijke grens van het BNZ als ‘niet-probleemgebied’ (NPA) erkend.

België en de Noordzeelanden hebben internationale verdragen uitgewerkt en geratificeerd zoals het Verdrag tot bescherming van het mariene milieu van het Noordoostelijk deel van de Atlantische Oceaan (OSPAR; zie 1.3Beleidskader voor de bescherming van het milieu in de kustzone). Deze overeenkomsten verplichten de deelnemende landen ertoe om hun aanvoer van nutriënten naar de zee te verminderen. Hierover zijn ook diverse Europese richtlijnen uitgevaardigd (Nitraten: 91/676/EC; stedelijk afvalwater: 91/271/EC). Voorts geldt de verplichting om de evolutie van het probleem te bewaken.

Maatregelen om de antropogene input van nutriënten te beperken en het mariene milieu te beschermen, worden genomen op verschillende beleidsniveaus (zie hierboven). De Europese Nitraatrichtlijn en de Richtlijn Stedelijk Afvalwater hebben tot doel de nitraatafvoer te verminderen respectievelijk door het aanpakken van de uitspoeling in de landbouw en bij het vrijkomen via puntbronnen. Ook de recentere EU Kaderrichtlijn Water beoogt ondermeer een goede ecologische kwaliteit van de Europese kustwateren.

Internationale vergelijking

De concentraties nutriënten in de Europese zeeën zijn de afgelopen jaren over het algemeen niet gedaald voor nitraten en licht afgenomen voor fosfaten. In de zuidelijke Noordzee is de fosfaatconcentratie in bijna 30 % van de stations, gedaald in de afgelopen 20 jaar (figuur 30). Dit is vooral te danken aan Belgische en Nederlandse meetpunten. Deze daling reflecteert de algemene verbetering van de afvalwaterzuivering en het consumentenbeleid op Europees niveau (o.a. door vermindering van fosfaten in wasproducten). Nochtans vertonen een beperkt aantal stations in de Oostzee, de Zwarte Zee en de Noordzee een kleine toename van deze nutriënten (EEA, 2003a). Eutrofiering blijft een algemeen voorkomend verschijnsel in de Europese zeeën en in verschillende gebieden zijn de effecten ervan waargenomen (EEA, 2001). In de Europese kustwateren zijn piekwaarden in de fytoplanktonconcentraties door eutrofiëring het sterkst nabij grote steden en riviermondingen (EEA, 2003b).

Figuur 30: Concentraties nitraten (onder) en fosfaten (boven) (zuidelijke Noordzee stations, 1981-2002)

0% 20% 40% 60% 80% 100% België (20) U.K. (5) Nederland (23) open w ater (67-71) België (20) U.K. (5) Nederland (23) open w ater (67-71) ni tr aat f os faat % daling geen trend stijging Bron: EEA