Ondanks waterzuivering is de nutriëntentoevoer van N (en P) vanuit land en rivieren nog steeds te hoog. Verdere maatregelen om de toevoer aan de bron aan te pakken kunnen gunstig zijn om een gezonde N:Si:P verhouding te krijgen in het Schelde-estuarium en de aangrenzende Noordzee. Verschillende studies toonden een positief verband aan tussen een nitraatoverschot (o.a. aangevoerd via de Schelde) en de celdensiteit van Phaeocystis sp, na de bloei van diatomeeën in de lente (gecontroleerd door PO4 en Si(OH)4) (Lancelot et al. 1998; Rousseau, 2000). Modelsimulaties met een mechanistisch biogeochemisch model MIRO (Lancelot et al. 2004) probeerden het aandeel van nutriëntreducties van NO3 en PO4 in te schatten op de jaarlijkse biomassa van diatomeeën en
Phaeocystis sp (Lancelot et al. 2007). De scenario’s omvatten een 50%-reductie van NO3 en PO4 voor de Schelde en de Seine afzonderlijk. De simulaties toonden aan dat een 50%-reductie van slechts één van de twee rivieren niet voldoende is om de biomassa van fytoplankton te doen afnemen. Een
50%-reductie van NO3 en PO4 voor de Schelde leidt maximum tot een afname in de biomassa van
Phaeocystis sp van 20%, zonder de biomassa van diatomeeën te beïnvloeden (Tab. 2.4). Voor de Seine ligt dit iets hoger (Tab. 2.5). Als gevolg van het verschillend effect van N, P en Si-limitatie op de groei van diatomeeën en Phaeocystis sp, is enkel een reductie van nitraat gunstig zonder de groei van diatomeeën negatief te beïnvloeden (P-reductie is negatief voor diatomeeën). De dominantie van
Phaeocystis sp over diatomeeën in het voorjaar is echter niet eenduidig toe te schrijven aan N-toevoer vanuit rivieren zoals de Schelde, ook andere hydro-klimatologische factoren (zoals de Noord Atlantische Oscillatie) spelen een belangrijke rol.
Tabel 2.4: Het effect van reducties in nutriënten in de Schelde op de jaarlijkse biomassa van diatomeeën en
Phaeocystis sp in de BCZ (Belgian Coastal Zone), uitgedrukt in %. (Lancelot et al. 2007).
Tabel 2.5: Het effect van reducties in nutriënten in de Seine op de jaarlijkse biomassa van diatomeeën en Phaeocystis sp in de BCZ (Belgian Coastal Zone), uitgedrukt in %. (Lancelot et al. 2007).
5. O
NZEKERHEDEN,
KENNISHIATEN EN KENNISCENTRAReeds meer dan 15 jaar volgt het monitorings- en onderzoeksprogramma OMES (Onderzoek Milieu-Effecten Sigmaplan) de waterkwaliteit van de Zeeschelde op. Omes is een belangrijk instrument geworden voor wetenschappelijk onderzoek in het Schelde-estuarium. Aangezien waterkwaliteit en eutrofiëring grensoverschrijdend is, werd In het voorjaar van 2008 een programma voorgesteld voor de geïntegreerde monitoring van het estuarium, zowel in Nederland als in Vlaanderen (Moneos). Parallel met de programma’s Omes en Moneos, waarbij nutriënten direct gemeten worden, is een modelmatige inschatting essentieel. Het MOSES-model (Soetaert et al. 1995), opgesteld voor de Westerschelde werd uitgebreid en aangepast naar het OMES-model voor de Zeeschelde (Cox et al. 2004). Naast onderzoek naar stikstof en fosfor, wordt ook heel wat aandacht besteed aan
siliciumcyclering. Deze kennis dient echter nog meer geïntegreerd te worden in modellering en ecosysteemdienstbenaderingen.
Parallel met onderzoek naar de bufferfunctie in het Schelde-estuarium is een sterkere koppeling nodig met de eutrofiëringsproblematiek in de Noordzee. Processen van nutriëntencyclering in de Schelde moeten nauwer gelinkt worden aan de processen in het estuarium en de Noordzee. Enkel dergelijke geïntegreerde aanpak en modellering kan het inzicht en de eventuele kwantificering van de bufferfunctie van het Schelde-estuarium bepalen.
6. L
ITERATUURBillen G., Garnier J., Ficht A. & Cun C. (2001). Modeling the response of water quality in the Seine River estuary to human activity in its watershed over the last 50 years. Estuaries 24: 977-993.
Billen G., Lancelot C. & Meybeck M. (1991). N, P and Si retention along the aquatic continuum from land to the ocean. In: Mantoura RFC, Martin J-M, Wollast R (eds) Ocean margin processes in global change, pp 19-44, Wiley Interscience, New York. Billen G., Garnier J. & Rousseau V. (2005). Nutrient fluxes and water quality in the drainage network of the Scheldt basin over the last 50 years. Hydrobiologia 540: 47-67.
Brandenburg W. A., Kamermans P., Steenbergen J., Verdegem M. C.J. en Baars J.M.D. (2004). Mogelijkheden voor zeecultuur in nieuwe getijdennatuur langs de Westerschelde , Nederlands Instituut voor Visserij Onderzoek (RIVO) BV, IJmuiden , Yrseke, april 2004.
Cloern J.E. (2001). Our evolving conceptual model of the coastal eutrophication problem. Marine Ecology Progress Series 210: 223-253.
Conley D. (2002). Terrestrial ecosystems and the global biogeochemical silica cycle. Global Biogeochemical Cycles 16: 1121-1129.
Conley D.J., Likens G.E., Buso D.C., Saccone L., Bailey S.W. & Johnson C.E. (2008). Deforestation caused increased dissolved silicate losses in the Hubbard Brook Experimental Forest. Global Change Biology 14: 2548-2554.
Coördinatiecommissie Integraal Waterbeheer (CIW). (1999). Financiering van het zuiveringsbeheer. Kosten van de behandeling van afvalwater, Haskoning, Nijmegen.
Costanza R., dArge R., de Groot R., Farber S., Grasso M., Hannon B., Limburg K., Naeem S., ONeill R., Paruelo J., Raskin R., Sutton P. & vandenBelt M. (1997). The value of the worlds ecosystem services and natural capital. Nature 387: 253-260. Costanza R., dArge R., de Groot R., Farber S., Grasso M., Hannon B., Limburg K., Naeem S., ONeill R., Paruelo J., Raskin R., Sutton P. & vandenBelt M. (1998). The value of ecosystem services: putting the issues in perspective. Special section: Forum on valuation of ecosystem services. Ecological Economics 25: 67-72.
Costanza R., Kemp W.M. & Boynton W.R. (1993). Predictability, scale and biodiversity in coastal and estuarine ecosystems: implications for management. Ambio 22: 88-96.
Cox T., Buis K. & Meire P. (2004). Datacompilatie in het kader van SMER en MKBA voor de actualisatie van het Sigmaplan, Universiteit van Antwerpen, Ecosystem Management Research Group, Antwerpen.
Cox T., Soetaert K. & Meire P. (2005). Studieopdracht in het kader van de actualisatie van het Sigma-plan. Eindrapport. Universiteit van Antwerpen, Ecosystem Management Research Group, Antwerpen.
De Groot R. S., Wilson M. A., Boumans R. M.J. ( 2002). A typology for the classification, description and valuation of ecosystem functions, goods and services. Ecological Economics 41: 393-408.
De Nocker L., Broekx S. & Liekens I. (2004). Natte natuur in het Schelde-estuarium. Een verkenning van de kosten en baten. Finaal rapport + bijlagen. Studies uitgevoerd in opdracht van Proses.
Derry, L.A., Kurtz, A.C., Ziegler, K., Chadwick, O.A. (2005). Biological control of terrestrial silica cycling and export fluxes to watersheds. Nature 433: 728-731.
Ducrotoy J-P., Elliott M. & De Jonge V.N. (2000). The North Sea. Marine Pollution Bulletin 41: 5-23.
Gazeau F., Smith S.V., Gentili B., Frankignoulle M. & Gattuso J. (2004). The European Coastal Zone: characterization and first assessment of ecosystem metabolism. Estuarine, Coastal and Shelf Science 60: 673-694.
Gribsholt B., Boschker H.T.S., Struyf E., Andersson M., Tramper A., De Brabandere L., Van Damme S., Brion N., Meire P., Dehairs F., Middelburg J.J. & Heip C. (2005). Nitrogen processing in a tidal freshwater marsh: a whole ecosystem 15N labelling study. Limnology & Oceanography 50: 1945-1959.
Gribsholt B., Struyf E., Tramper A., Andersson M.G.I., Brion N., De Brabandere L., Van Damme S., Meire P., Middelburg J.J., Dehairs F. & Boschker H.T.S. (2006). Ammonium transformation in a nitrogen-rich tidal freshwater marsh.
Biogeochemistry 80: 289-298.
Hinsinger, P., Barros, O.N.F., Benedetti, M.F., Novack, Y., Callot, G. (2001). Plant-induced weathering of a basaltic rock: Experimental evidence. Geochimica et Cosmochimica Acta 65: 137-152.
Irigoien W., Harris R., Verheye H., Joly P., Runge J., Starr M., Pond D., Campbell R., Shreeve R., Ward P., Smith A., Dam H., Peterson W., Tirelli V., Koski M., Smith T., Harbour D. & Davidson R. (2002). Copepod hatching success in marine ecosystems with high diatom concentrations. Nature 419: 387-389.
Jacobs, S. 2009. Silica cycling and vegetation development in a restored freshwater tidal marsh'. PhD diss. Universiteit Antwerpen Ecosystem Management Research Group (ECOBE), Antwerpen.
Kimmerer W. (2005). Long-term changes in apparent uptake of silica in the San Francisco estuary. Limnology and Oceanography 50: 793-798.
Kristiansen S. & Hoell E.E. (2002). The importance of silicon for marine production. Hydrobiologia 484: 21-31.
Lancelot C, Rousseau V., Becquevort S., Parent J.-Y., Déliat G., Leblanc C., Daro M.-H., Gasparini S., Antajan E., Meyer A., Ruddick K., Ozer J. and Y. Spitz. (2004). Study and modelling of eutrophication-related changes in coastal planktonic food-webs: a contribution of the AMORE (Advanced MOdeling and Research on Eutrophication) consortium. Final report 70pp. OSTC publication.
Lancelot C., Keller M., Rousseau V., Smith W. O. Jr. & Mathot S.. 1998. Autoecology of the Marine Haptophyte Phaeocystis sp., p. 209-224. In D. A. Anderson, A. M. Cembella and G. Hallegraef [eds.], NATO Advanced Workshop on the physiological ecology of Harmful Algal Blooms. NATOASI Series, Series G: Ecological Science 41.
Lancelot C., Ruddick K. & Daro M-H. (2007). Advanced modeling and research on eutrophication (Amore II). Scientific Support Plan for a Sustainable Development Policy. Eindrapport Belgian Science Policy.
Liekens I., Staes J., Schaafsma M., De Nocker L., Meire P. & Brouwer R. (2009). Uitvoeren van een economische
waarderingsstudie van natuurlandschappen voor MKBA van projecten in Vlaamse zeehavens. Draft eindrapport. In opdracht van dienst Leefmilieu, Natuur en Energie.
Ma, J.F., Tamai, K., Yamaji, N., Mitani, N., Konishi, S., Katsuhara, M., Ishiguro, M., Murata, Y., Yano, M. (2006). A silicon transporter in rice. Nature 440: 688-691.
Maris T., Cox T., Van Damme S. & Meire P. (Red.), 2010. Onderzoek naar de gevolgen van het Sigmaplan, baggeractiviteiten en havenuitbreiding in de Zeeschelde op het milieu. Geïntegreerd eindverslag van het onderzoek verricht in 2008-2009. 010-R124 Universiteit Antwerpen, Antwerpen.
Meire P. (2007). Ecosysteem services: welke, waar en hoeveel, kan dat gemeten worden? Congres watersysteemkennis 2006-2007. Mensen en watersystemen.
Meire P., Ysebaert T., Van Damme S., Van den Bergh E., Maris T. & Struyf E. (2005). The Scheldt estuary: a description of a changing ecosystem. Hydrobiologia 540: 1-11.
Ptacnik R., Jenerette G.D., Verschoor A.M., Huberty A.F., Solimini A.G. & Brookes J.D. (2005). Applications of ecological stoichiometry for sustainable acquisition of ecosystem services. Oikos 109: 52-62.
Rousseau V. (2000). Dynamics of Phaeocystis and diatom blooms in the eutrophicated coastal waters of the Southern Bight of the North Sea. Ph.D. thesis. Université Libre de Bruxelles. 205 pp.
Ruijgrok E.C.M. (2000) Valuation of nature in coastal zones. PhD thesis. Vrije Universiteit Amsterdam.
Sangster, A.G., Hodson, M.J. (1986). Silica in higher plants. In: Evered, D., O’Connor, M., (eds.). Silicon Biochemistry, 90-107. Ciba Foundation Symposium, John Wiley, Chichester.
Scheffer M., Carpenter S., Foley J.A., Folke C. & Walkerk B. (2001). Catastrophic shifts in ecosystems. Nature 413: 591-596. Smayda T.J. (1997). Bloom dynamics: physiology, behavior, trophic effects. Limnology and Oceanography 42: 1132-1136. Soetaert K. & Herman P. (1995). Nitrogen dynamics in the Westerschelde estuary (SW-Netherlands) estimated by means of an ecosystem model (MOSES). Hydrobiologia 311: 215-224.
Sommer U., Stibor H., Katechakis A et al. (2002). Pelagic food web configurations at different levels of nutrient richness and their implications for the ratio fish production: primary production. Hydrobiologia 484: 11-20.
Struyf E. (2005a). The role of freshwater marshes in estuarine silica cycling (Scheldt estuary). PhD, University of Antwerp. Struyf E., Dausse A., Van Damme S., Bal K., Gribsholt B., Boschker E., Middelburg J. & Meire P. (2006). Tidal marshes and biogenic silica recycling at the land-sea interface. Limnology and Oceanography 51: 838-846.
Struyf E., Van Damme S., Gribsholt B. & Meire P. (2005b). Freshwater marshes as dissolved silica recyclers in an estuarine environment (Schelde estuary, Belgium). Hydrobiologia 540: 69-77.
Struyf E., Van Damme S. & Meire P. (2004). Possible effects of climate change on estuarine nutrient fluxes: a case study in the highly nutrified Scheldt estuary (Belgium, The Netherlands). Estuarine, Coastal and Shelf Science 60: 649-661.
Struyf E., Van Damme S., Smis A., Van Wesemael B., Frot E., Govers G., Clymans W. & Meire P. (2009). Jaarlijks
wetenschappelijk verslag (periode 01-01-2009 tot en met 31-12-2009); Landgebruik en het transport van silicium doorheen het Scheldebekken (LUSI). Belgian Science Policy, onderzoekscontract SD/NS/05A.
Thieu V., Billen G. & Garnier J. (2009). Nutrient transfer in three contrasing NW European watersheds: The Seine, Somme and Scheldt Rivers. A comparative application of the Seneque/Riverstrahler model. Water Research 43: 1740-1754.
Van Damme S., Struyf E., Maris T., Ysebaert T., Dehairs F., Tackx M., Heip C. & Meire P. (2005). Spatial and temporal patterns of water quality along the estuarine salinity gradient of the Scheldt estuary (Belgium and The Netherlands): results of an integrated monitoring approach. Hydrobiologia 450: 29-54.
Van Nieuwerburgh L., Wanstrand I. & Snoeijs P. (2004). Growth and C:N:P ratios in copopods grazing on N- or Si-limited phytoplankton blooms. Hydrobiologia 514: 57-72.