Waterkwaliteit van overstromingswater

Effect van nutriëntenconcentraties in het water

Regelmatige overstromingen met zeer hoge concentraties aan stikstof en fosfaat vormen aanleiding tot eutrofiëring van uiterwaarden. Dit geeft, in afwezigheid van beheer, aanleiding tot een verruiging van de vegetaties, waarbij vooral orthofosfaat een belangrijke rol speelt (Roelofs, 1989). Veelal heeft er een successie plaats naar plantengemeenschappen van nutriëntenrijke standplaatsen.

Bij water- en oeverplanten werd een negatieve correlatie vastgesteld tussen het totale fosfaatgehalte, hoge kat - en anionenconcentraties en het aantal plantensoorten (Maenen, 1989) in het kader van het ‘Ecologisch Herstel Rijn’-project. Bij overstroming met eutroof water kan algemeen worden aangenomen dat zelfs in van nature voedselrijke watervegetatietypen vaak een verschuiving plaatsvindt in de richting van een hypertrofe situatie (Stowa, 2004). Een negatieve invloed op flora en fauna in wielen, grachten en kreken van Rupelmonde en Bazel zal enkel optreden bij hoge overstromingsfrequentie en dynamiek van deze milieus.

Ten gevolge van jaarlijkse winteroverstromingen met eutroof beekwater stelde Bakker et al. (1987) in amper 5 jaar (1975-1980) een sterke toename vast van rompgemeenschappen van Liesgras en Scherpe zegge ten koste van mesotrofe Grote zeggen-vegetaties.

In de uiterwaarden van de Rijn gaan Knaapen & Rademakers (1990) ervan uit dat nutriëntenaanvoer door overstromingen geen groot probleem vormt aangezien de graslanden van vochtige standplaatsen gebonden zijn aan matig tot zeer voedselrijke standplaatsen. Anderzijds stelt Van de Steeg (1988) dat de achteruitgang van soorten als Ratelaar, Margriet, Veldzuring en Scherpe boterbloem in de Rijnuiterwaarden te wijten is aan de fosfaatbelasting door rivierwater. Fosfaat wordt langs de Rijn verantwoordelijk gesteld voor de eutrofiëring. De toegenomen beschikbaarheid van fosfaat wijzigde de concurrentieverhoudingen en bevorderde zeer sterk de groei van een beperkt aantal hoge en snelgroeiende soorten zoals Glanshaver, Fluitekruid, Gewone bereklauw, Kweek en Ruw beemdgras.

Overstromingen met nutriëntenrijk water geven zowel bij Wilgenbossen- en struwelen als bij Elzenbroekbossen vaak aanleiding tot het ontstaan van eutrofere rompgemeenschappen. Het voorkomen van Wilgenstruwelen op de regelmatig overstroomde oevers van de Schelde, de Rijn en de Maas duidt erop dat ook onder een lagere kwaliteit van het overstromingswater wilgenstruwelen zich kunnen ontwikkelen (Duel, 1991; Wolf et al., 1994; Wolf, 1995; Hoffmann, 1993 ).

In broekbossen kunnen zowel verdroging als overstroming met eutroof water leiden tot een sterke verruiging waarbij vooral Grote brandnetel en Gewone braam dominant worden ten koste van de karakteristieke plantensoorten, zoals Elzenzegge. De vegetatie evolueert naar een rompgemeenschap van het Elzen-Vogelkersverbond.

Effect van vervuiling en accumulatie van zware metalen

Onderzoek door Rang & Schouten (1989) naar de historische zware metalen vervuiling in de overstromingsvlakten van de Maas heeft aangetoond dat >75% en >50% van de bodems met een overstromingsfrequentie van respectievelijk om de 2 jaar en 5 jaar zwaar vervuild zijn met zink, lood en cadmium. In de uiterwaarden van de Rijn (Duitsland) zijn de zink- en loodconcentraties 5 keer hoger dan in weinig tot niet overstroomde gebieden, evenals de concentraties aan organische polluenten (Meuser, 1992). Van den Brink et al. (1993) schrijven deze vervuiling van de uiterwaarden bodems van de Rijn vooral toe aan de zeer slechte waterkwaliteit in de jaren 60 en 70. Sinds de jaren 80 is een sterke verbetering van de waterkwaliteit opgetreden waardoor het huidige door de rivier meegevoerde slib veel minder verontreinigd is.

Over de invloed van de zware metalen op de ontwikkelingen van de natuurlijke vegetatie van graslanden en bossen is weinig bekend. Van den Brink et al. (1993) gaan ervan uit dat zware metalen wel door de planten worden opgenomen, maar geen directe schade veroorzaken. Voor landplanten vormt alleen Cd een mogelijk risico (groeibeperking) (Dogger et al., 1992.), doch Grupe & Wiechmann (1985) stelden vast dat de opname van verontreinigingen niet gecorreleerd is aan het totaalgehalte in de bodem. Beeftink 1987 (in Van Eck et al., 1991) stelt dat hoge gehalten aan microverontreinigingen de diversiteit en de groei van de vegetatie (in zout- en brakwaterestuariene gebieden) niet beïnvloeden. De invloed van zware metalen op de vegetatiedifferentiatie en -structuur van zoetestuariene gebieden is nog niet onderzocht. Wellicht is de invloed van verontreinigingen op deze vegetaties vrij klein.

Besluit

ƒ Regelmatige overstromingen met eutroof en hypertroof (zeer voedselrijk) water kunnen op termijn aanleiding geven tot de vorming van soortenarme rompgemeenschappen en het afnemen of zelfs verdwijnen van mesotrofe vegetaties.

ƒ De invloed van zware metalen is minder goed gekend maar er wordt aangenomen dat de nadelige invloed minimaal is voor natuuronwikkeling.

1.5.5.1.3 Sedimentatie

Bij overstromingen in het GOG zal ook sedimentatie plaatsvinden. Het is moeilijk te voorspellen waar sedimentatie zal plaatsvinden maar dat zal waarschijnlijk voornamelijk in de laagten van het gebied gebeuren. De bodems zullen daar dan een hoger klei- en organisch gehalte krijgen, met bijhorend hoger watervasthoudend vermogen.. De huidige slechte kwaliteit van het sediment in de Schelde kan bij sedimentatie eutrofiëring en vervuiling met zware metalen en organische polluenten veroorzaken.

Sedimentkwantiteit

Sedimentafzettingen kunnen planten en vegetaties rechtstreeks en/of onrechtstreeks beïnvloeden. De directe beïnvloeding gebeurt doordat de afzetting van grote hoeveelheden sediment planten fysiek kunnen beschadigen. Kleine hoeveelheden kunnen een invloed hebben op de fysiologie door reductie van de fotosynthetische activiteit (Knaapen & Rademakers, 1990) en van de reproduktie en kiemingskansen. De indirecte invloed is enerzijds de aanvoer van nutriënten die op korte of lange termijn beschikbaar worden voor de planten. Anderzijds kan bij regelmatige sedimentatie op langere termijn de bodemstructuur en –textuur beïnvloed worden (Heyrman, 1985).

De hoeveelheid sediment wordt in sterke mate bepaald door het overstromingstype: in geval van continu stromend water zal er minder riviersediment tot bezinking komen dan in het geval van stilstaand water (Van Den Brink et al., 1993). De hoeveelheid sediment die tijdens een overstroming langs grote rivieren wordt afgezet is niet onaanzienlijk maar varieert sterk van plaats tot plaats. Tijdens een 3 dagen durende overstroming in het Nederlandse deel van de Rijn en Maas werd in januari 1993 in de uiterwaarden tussen de 0,57 en 1,0 kg per m² afgezet (Asselman & Middelkoop, 1995). Dergelijke hoeveelheden hebben een niet te verwaarlozen (on)rechtstreeks effect op de vegetatie.

Op soortenrijke graslanden in de Loirevallei stelden Verlinden & De Blust (1988) jaarlijkse niet of nauwelijks verontreinigde sedimentafzettingen vast die varieerden tussen 0 en 5 mm. Deze graslanden behoorden tot de volgende verbonden: Dotterbloemhooilanden, Grote zeggen-vegetaties, Moerasspirearuigtes en Biezenknoppen-Pijpestrootje vegetaties. Verwacht wordt dat de jaarlijkse hoeveelheid sediment voor deze voedselarme tot matig voedselrijke graslandtypes niet te hoog mag zijn. Ook voor Zilverschoongrasland veroorzaakt sedimentatie met zeer voedselrijk slib een minder gunstig milieu (Schaminée et al. ,1996). Bij sedimentatie is een verschuiving van Moerasspirearuigtes naar meer ruige Rietgemeenschappen te verwachten. De rechtstreekse impact van slibafzettingen op zaailingen van bomen is vergelijkbaar met het effect op graslandsoorten. De invloed op gevestigde bomen is vermoedelijk gering (Knaapen & Rademakers, 1990).

Sedimentkwaliteit

Gezien de huidige kwaliteit van het rivierwater en het daarin meegevoerde sediment van grote rivieren in West-Europa resulteert sedimentatie nagenoeg altijd in een eutrofiëring ten gevolge van de hoge nutriëntenvracht. Johnston (1984), Bakker et al. (1987) en Koerselman & Verhoeven (1993) zijn tot de vaststelling gekomen dat de grootste fosfaat-input in een alluviaal bosecosysteem in Noord-Amerika afkomstig is van sedimentatie tijdens seizoenale overstromingen. Bovendien zijn aan de sedimentdeeltjes (vooral de kleifractie) vaak ook nog

zware metalen gebonden, die vervolgens accumuleren in de bodem en kunnen opgenomen worden door de planten, met eventuele schade tot gevolg (Balsberg, 1982; Rang & Schouten, 1989).

Heyrman (1985) heeft de impact op plantensoorten en op de graslandproduktie van een bemest hooiland onderzocht van sedimentafzettingen tijdens het groeiseizoen van zwaar verontreinigd tot weinig verontreinigd rivierwater.. Bij een Beemdgras-Raaigras-grasland nam de bedekkingsgraad van een aantal typische soorten als Engels raaigras, Veldbeemdgras (Poa

pratensis), Ruw beemdgras, Timoteegras en Witte klaver sterk af ten gunste van Kruipende

boterbloem. Na één vegetatieseizoen was de soortensamenstelling niet sterk gewijzigd. De veranderingen waren sterker bij opslibbing met zwaar vervuild slib dan met weinig vervuild slib. Bij een hogere frequentie van opslibbing waren de veranderingen meer uitgesproken.

Besluit

ƒ Afhankelijk van de kwaliteit van het inkomende rivierwater en het daarin meegevoerde sediment zal sedimentatie eutrofiëring veroorzaken tengevolge van de hoge nutriëntenballast.

ƒ Sterke sedimentatie is negatief voor mesotrofe plantengemeenschappen van Grote zeggevegetaties, Dotterbloemgraslanden, Moerasspirearuigte en Elzenbroekbos.

ƒ Hogere frequentie van sedimentatie met zwaar vervuilde sedimenten hebben de hoogste impact.