Sleutelfactoren en ecosysteemfunctioneren. II.Jaarfluctuaties in sleutelfactoren in laagveensloten

Hele tekst

(1)Sleutelfactoren en ecosysteemfunctioneren II. Jaarfluctuaties in sleutelfactoren in laagveensloten. R. Loeb P.F.M. Verdonschot. Alterra-rapport 1827, ISSN 1566-7197. Uitloop 0 lijn.

(2) Sleutelfactoren en ecosysteemfunctioneren.

(3) In opdracht van het Ministerie voor Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit, Cluster BO-02, thema Ecologische doelen en maatlatten waterbeheer.. 2. Alterra-rapport 1827.

(4) Sleutelfactoren en ecosysteemfunctioneren II. Jaarfluctuaties in sleutelfactoren in laagveensloten. R. Loeb P.F.M. Verdonschot. Alterra-rapport 1827 Alterra, Wageningen, 2009.

(5) REFERAAT Loeb, R. & P.F.M. Verdonschot, 2009. Sleutelfactoren en ecosysteemfunctioneren. II. Jaarfluctuaties in laagveensloten. 2009. Wageningen, Alterra, Alterra-rapport 1827. 86 blz. 68 fig.; 2 tab.; 24 ref. Dit rapport beschrijft onderzoek dat gedaan is naar mogelijke sleutelfactoren voor aquatisch ecologische kwaliteit in laagveensloten. Het onderzoek is uitgevoerd in vier deelgebieden in de Wieden, die in een gradiënt van sterke beïnvloeding (eutrofiëring) naar een meer natuurlijke situatie lagen. Gedurende het jaar zijn vier meerdaagse zuurstofmetingen per sloot uitgevoerd. Hieruit bleek dat de zuurstofconcentraties vooral aan de bodem erg laag konden worden, ongeacht de mate van eutrofiëring. Oorzaak hiervan was temperatuurstratificatie, die in de meeste sloten gedurende het grootste deel van het jaar zeer frequent optrad. Vervolgonderzoek naar de precieze invloed van deze stratificatie op de macrofauna in de sloot wordt aanbevolen. Trefwoorden: laagveen, sleutelfactoren, sloten, zuurstof ISSN 1566-7197. Dit rapport is gratis te downloaden van www.alterra.wur.nl (ga naar ‘Alterra-rapporten’). Alterra verstrekt geen gedrukte exemplaren van rapporten. Gedrukte exemplaren zijn verkrijgbaar via een externe leverancier. Kijk hiervoor op www.boomblad.nl/rapportenservice.. © 2009 Alterra Postbus 47; 6700 AA Wageningen; Nederland Tel.: (0317) 474700; fax: (0317) 419000; e-mail: info.alterra@wur.nl Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van Alterra. Alterra aanvaardt geen aansprakelijkheid voor eventuele schade voortvloeiend uit het gebruik van de resultaten van dit onderzoek of de toepassing van de adviezen.. 4. Alterra-rapport 1827 [Alterra-rapport 1827/februari/2009].

(6) Inhoud Woord vooraf. 7. Samenvatting. 9. 1. Inleiding 1.1 Achteruitgang slootkwaliteit 1.2 Opzet van het onderzoek 1.3 Belang voor waterbeheer en -beleid 1.4 Leeswijzer. 11 11 11 12 12. 2. Gebiedsbeschrijving 2.1 Reeënweg 2.2 De Bramen 2.3 Groen Kruispunt 2.4 Bollemaat. 13 13 14 14 15. 3. Methoden 3.1 Abiotiek 3.1.1 Waterkwaliteit 3.1.2 Temperatuur 3.1.3 Zuurstof 3.1.4 Extinctiemetingen slib, algen en humuszuren 3.1.5 Chlorofylbepaling 3.2 Biotiek 3.2.1 Macrofauna 3.2.2 Fytoplankton 3.2.3 Macrofyten 3.3 Statistiek. 17 17 17 17 17 18 18 18 18 18 19 19. 4. Resultaten 4.1 Waterkwaliteit 4.2 Chlorofyl- en extinctiebepalingen 4.3 Zuurstof 4.3.1 Bollemaat Noord 1 4.3.2 Bollemaat Noord 2 4.3.3 Bollemaat Noord 3 4.3.4 Bollemaat Zuid 4.3.5 De Bramen sloot 2 4.3.6 De Bramen sloot 4 4.3.7 Reeënweg sloot 8 4.3.8 Reeënweg sloot 10 4.3.9 Groen Kruispunt sloot 1 4.3.10 Groen Kruispunt sloot 2. 21 21 23 23 24 25 25 25 25 26 26 26 27 27.

(7) 4.4 4.5 4.6 4.7. Temperatuur Fytoplankton Macrofyten Macrofauna. 27 29 31 33. 5. Conclusies 5.1 Nutriënten en waterkwaliteit 5.2 Fytoplankton 5.3 Macrofyten 5.4 Macrofauna 5.5 Temperatuurstratificatie en zuurstofhuishouding 5.6 Effecten zuurstofconcentraties op macrofauna en vis 5.7 Oorzaken en gevolgen in de zuurstofhuishouding van sloten. 35 35 36 36 36 37 39 40. 6. Aanbevelingen voor verder onderzoek. 43. Literatuur. Bijlagen 1 2 3 4 5 6 7 8 9. 6. 45. Temperatuurfluctuaties op verschillende diepten in sloot Bollemaat Noord 1 Zuurstofmetingen maart 2007 Zuurstofmetingen in juli 2007 Zuurstofmetingen september Zuurstofmetingen oktober/november Waterkwaliteit Fytoplanktonconcencentraties Extinctie- en chlorofylmetingen Afkortingen fytoplankton. 47 49 55 61 67 73 79 83 85. Alterra-rapport 1827.

(8) Woord vooraf. Het is bekend dat de aquatisch ecologische kwaliteit van sloten sterk achteruit is gegaan door veranderingen in nutriëntenconcentraties en door hydrologische veranderingen. Deze stuurvariabelen hebben echter geen directe invloed op de samenstelling van de macrofaunagemeenschap. Het is nog goeddeels onbekend welke sleutelfactoren in sloten de samenstelling wel in belangrijke mate bepalen. Bij deze sleutelfactoren moet gedacht worden aan factoren als zuurstofconcentratie en temperatuur. In dit onderzoek is ingegaan op de fluctuaties in zuurstofconcentratie die gedurende de dag op verschillende momenten in het jaar optreden. Omdat de zuurstofconcentraties zo laag bleken te worden dat ze voor sommige dieren dodelijk kunnen zijn, kan zuurstof een belangrijke sleutelfactor vormen in het functioneren van het slootecosysteem. Voor het beleid is het van groot belang om te weten welke factoren een sleutelrol spelen in de biologische kwaliteit van sloten. Een betere kennis van sleutelfactoren leidt tot een beter gespecificeerd meet- en beheerprogramma bij waterbeheerders. Ook kunnen de in dit onderzoek gemeten waarden gebruikt worden voor eventuele aanpassingen in de normstelling voor de Kaderrichtlijn Water. Daarnaast leidt een betere kennis van het functioneren van aquatische ecosystemen tot beter inzicht in hoe een systeem hersteld kan worden. De keuze van geschikte beheermaatregelen is efficiënter als onderliggende processen bekend zijn. Dit onderzoek is uitgevoerd binnen het Beleidsondersteunend Onderzoek, Cluster Ecologische Hoofdstructuur, thema Ecologische doelen en maatlatten waterbeheer van het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit. Wij danken Vereniging Natuurmonumenten, Waterschap Groot Salland en Waterschap Reest en Wieden voor hun hulp bij de selectie van locaties en het aandragen van informatie. We willen Martin van den Hoorn, Jos Sinkeldam en René Aalderink bedanken voor hun inhoudelijke bijdragen.. Alterra-rapport 1827. 7.

(9)

(10) Samenvatting. In dit rapport worden de resultaten van 2007 van het meerjarige onderzoek naar sleutelfactoren voor ecosysteemfunctioneren gepresenteerd. Sleutelfactoren zijn factoren die directe invloed uitoefenen op organismen. Als voorbeeld wordt er gekeken naar de sleutelfactoren die een rol spelen bij het voorkomen van macrofaunagemeenschappen in laagveensloten. In 2006 is er vooral ingegaan op de rol die van temperatuur kan hebben op macrofaunasoorten en de samenstelling van levensgemeenschappen. Uit dit onderzoek bleek dat andere factoren dan temperatuur hierin mogelijk belangrijker waren, omdat er geen sterke relatie gevonden werd tussen temperatuurparameters en de samenstelling van de macrofaunagemeenschap. In 2007 richtte het onderzoek zich op fluctuaties in de abiotiek. Maandelijks werd de waterkwaliteit van 12 sloten bepaald. Deze sloten waren verdeeld over vier locaties in de Wieden. Drie van deze locaties bevonden zich aan de rand van de Wieden in een gradiënt van sterk geëutrofieerd naar minder eutroof. De vierde locaties bevond zich midden in de Wieden. Hier werden twee sloten bemonsterd in een gradiënt die van de boezem het trilveen in liep. Ook werd maandelijks het fytoplankton gemeten. Eénmalig waren er bemonsteringen van de macrofauna en werden de macrofyten opgenomen. Tussen maart en november 2007 werd vier maal de zuurstofconcentratie en temperatuur op twee dieptes in de sloten gedurende meerdere dagen gemeten. De eutrofiëringsgradiënt in de gebieden aan de rand van de Wieden kwam duidelijk naar voren in de waterkwaliteitsmetingen (vervuilingsparameters en nutriënten buiten het groeiseizoen) en in de samenstelling van de macrofyten, fytoplankton en macrofauna. De gradiënt in de sloten in het midden van de Wieden was minder duidelijk herkenbaar, hoewel aan de kant van de boezem de concentraties anorganisch stikstof buiten het groeiseizoen wat hoger op konden lopen. In alle sloten waarin op twee dieptes zuurstof werd gemeten, kon vanaf het vroege voorjaar al een verschil in zuurstofconcentraties tussen de onder- en bovenlaag van de sloot ontstaan. Door instraling en warmte warmde de bovenkant van de sloot overdag sterker op dan de onderste laag. Hierdoor ontstond er een dichtheidsverschil tussen de onder- en bovenkant van de waterkolom. Tijdens het optreden van deze temperatuurstratificatie kon er geen menging optreden. In de sloot ontstond tijdens temperatuurstratificatie ook zuurstofstratificatie als er veel zuurstof bovenin de kolom werd geproduceerd en er aan de bodem juist meer zuurstof werd geconsumeerd. Tijdens perioden van zuurstofstratificatie konden, vooral in de warmere maanden, zeer lage zuurstofconcentraties (< 2 mg/l) aan de slootbodem ontstaan. Meestal koelde de bovenkant van de waterkolom ’s nachts zover af dat de beide sloothelften weer dezelfde temperatuur kregen. Op dat moment trad er menging op in de sloot en stegen de zuurstofconcentraties aan de bodem sterk. De stratificatie hield dus meestal maar een halve dag aan, maar ook stratificatie van 7 dagen achtereen werd gemeten. Opvallend was dat ook in de sloten met een zeer goede waterkwaliteit zeer lage zuurstofconcentraties konden ontstaan door de stratificatie. De gemeten zuurstofverzadiging week hierdoor sterk af van de. Alterra-rapport 1827. 9.

(11) verzadiging die door de Kaderrichtlijn Water als Goed Ecologisch Potentieel aan gebufferde laagveensloten wordt gesteld. Veel macrofauna- en vissoorten zijn gevoelig voor lage zuurstofconcentraties. Zuurstof zou daarom een belangrijke sleutelfactor kunnen zijn in het functioneren van het slootecosysteem. De vraag is hoe deze dieren de frequente lage zuurstofconcentraties in de sloten overleven. Zijn zij aangepast aan de lage concentraties? Zwemmen zij tijdens de zuurstofloze periodes naar boven in de waterkolom? Deze vragen worden beantwoord in een experimenteel vervolgonderzoek.. 10. Alterra-rapport 1827.

(12) 1. Inleiding. 1.1. Achteruitgang slootkwaliteit. Hoewel sloten zijn aangelegd met het doel om water af te voeren, zijn slootsystemen vaak ook uit ecologisch oogpunt waardevol omdat ze een hoge biodiversiteit kunnen herbergen. Sloten zijn niet alleen in agrarisch of bebouwd gebied te vinden, maar zijn ook vaak aanwezig in natuurgebieden. Door menselijke beïnvloeding is de kwaliteit van veel sloten in Nederland achteruit gegaan. In veel gebieden is de hydrologie van natuurgebieden veranderd 1) door omgekeerd peilregime, waardoor het waterpeil in de zomer hoger is dan in de winter en 2) door de vermindering van kwelstromen door versnelde waterafvoer. Daarnaast is ook de kwaliteit van het slootwater veranderd door o.a. eutrofiëring, inlaat van gebiedsvreemd water en het wegvallen van de kweldruk. Al deze veranderde factoren hebben een effect gehad op het voorkomen van macrofyten en macrofauna. Omdat deze factoren door de mens direct beïnvloed kunnen worden, worden ze stuurvariabelen genoemd. De oorzaak van de achteruitgang van sloten ligt duidelijk in bovengenoemde stuurvariabelen, maar dit zijn dit niet de factoren die rechtstreeks van invloed zijn op de macrofauna. Macrofauna reageert bijvoorbeeld niet direct op hogere concentraties aan nitraat en fosfaat in het slootwater, maar zal indirect door de veranderende micro- en macrofytensamenstelling of de daarmee samenhangende effecten op het watermilieu als gevolg van de eutrofiëring wel beïnvloed worden. Er zijn echter ook factoren die directe invloed hebben op de macrofauna. Deze directe factoren worden voor de macrofaunagemeenschap sleutelfactoren genoemd. Voorbeelden van zulke sleutelfactoren zijn zuurstof, temperatuur, voedsel, toxische stoffen en droogval. Van veel van deze sleutelfactoren is nog niet precies bekend hoe ze inwerken op het functioneren van het slootecosysteem. Het is daarom van belang de precieze werking van het slootsysteem in beeld te brengen, zodat er ingeschat kan worden welke gevolgen veranderingen in stuurvariabelen via deze sleutelfactoren op de macrofaunagemeenschap zullen hebben.. 1.2. Opzet van het onderzoek. Het onderzoek naar sleutelfactoren in sloten is in 2005 van start gegaan. Resultaten van 2005 en 2006 zijn beschreven in Loeb et al. (2008). In het onderzoek is er voor gekozen om een gradiënt van beïnvloede naar minder beïnvloede sloten te bemonsteren. Bemonstering is uitgevoerd in het laagveengebied De Wieden. Door het onderzoek binnen één gebied uit te voeren, kan er gekeken worden naar het effect van de sleutelfactoren zonder dat er invloed is van regionale variatie in soortensamenstelling. In 2005/2006 zijn er drie gebieden geselecteerd die in een gradiënt van geëutrofieerd naar minder eutroof liggen. In 2007 is hier nog een locatie aan toegevoegd, waarin twee zeer lange sloten vanaf de boezem het gebied in worden gevolgd. Ook hier is dus een eutrofiëringsgradiënt gekozen, maar wel één binnen een. Alterra-rapport 1827. 11.

(13) slootsysteem. De verschillende locaties worden in Hoofdstuk 2 beschreven. In de eerste twee jaar van het onderzoek lag de nadruk op temperatuur als sleutelfactor. De temperatuurkarakteristieken van de sloten bleken de soortensamenstelling van de sloten minder goed te verklaren dan eutrofiëringsparameters. In 2007 is er daarom voor gekozen om de jaarfluctuaties in sleutelfactoren te onderzoeken, waarin de meeste aandacht uitging naar zuurstof als sleutelfactor.. 1.3. Belang voor waterbeheer en -beleid. Kennis over causale relaties tussen macrofaunasoorten en sleutelfactoren kan in het waterbeheer en -beleid zeer waardevol zijn. Een goede kennis van ecologische processen en het functioneren van aquatische ecosystemen is de basis voor het behouden of herstellen van een goed functionerend systeem. De belangrijkste toepassingen zijn hieronder opgesomd: • Een betere kennis van sleutelfactoren leidt tot een beter gespecificeerd meetprogramma bij waterbeheerders. De juiste variabelen kunnen nu op het juiste moment en over het juiste tijdsinterval gemeten worden. Hieraan gekoppeld kunnen ook weer de normen voor bijvoorbeeld het Goed Ecologisch Potentieel of Goede Ecologische Toestand van de Kaderrichtlijn Water bijgesteld worden • Gebruik van proceskennis in modellen voor voorspelling van het effect van verstoringen of beheermaatregelen op de levensgemeenschap. • Gebruik van de juiste (positieve of negatieve) indicatoren van sleutelfactoren en processen in graadmeters en andere beoordelingsmethodieken om de waterkwaliteit of de natuurwaarde van een water te bepalen. • Betere kennis van het functioneren van aquatische ecosystemen leidt ook tot beter inzicht in hoe een systeem hersteld kan worden. De keuze van geschikte beheermaatregelen is gemakkelijker als onderliggende processen bekend zijn. • Er zal een beter inzicht zijn in de draagkracht van aquatische ecosystemen zodat gericht normen voor bijvoorbeeld nutriënten gesteld kunnen worden.. 1.4. Leeswijzer. In hoofdstuk 2 worden de onderzoekslocaties en de onderzochte sloten beschreven. In hoofdstuk 3 staan de onderzoeksmethoden beschreven. Hoofdstuk 4 behandelt de resultaten van het onderzoek. In hoofdstuk 5 worden de conclusies getrokken en de relevantie van de resultaten voor het beleid besproken. Tenslotte worden er in hoofdstuk 6 aanbevelingen gedaan voor verder onderzoek.. 12. Alterra-rapport 1827.

(14) 2. Gebiedsbeschrijving. In het laagveengebied De Wieden zijn sloten uit 4 slootcomplexen geselecteerd. Drie van deze complexen liggen aan de oost en zuidrand van de Wieden (Reeënweg, De Bramen en Groen Kruispunt), de andere (de Bollemaat) ligt in het centrum van het natuurgebied. In elk complex zijn twee sloten geselecteerd voor het onderzoek. De sloten van de Reeënweg, De Bramen en Groen Kruispunt vormen samen een gradiënt van nutriëntenarm naar eutroof. In de Bollemaat liggen er binnen de twee geselecteerde sloten gradiënten van mesotroof tot voedselrijk.. 2.1. Reeënweg. De Reeënweg (figuur 1) is een complex van hooi- en weilanden en sloten aan de oostkant van de Wieden. Het wordt als natuurgebeid beheerd door Natuurmonumenten. De sloten staan in verbinding met de boezem, maar het boezemwater moet een grote afstand afleggen voor het in de sloten terecht komt. Het veenpakket aan de Reeënweg is dun, waardoor een deel van de slootbodems in het zand liggen. De sloten hebben een goede waterkwaliteit (Loeb et al., 2008).. Figuur 1. Ligging van de sloten aan de Reeënweg. Alterra-rapport 1827. 13.

(15) 2.2. De Bramen. De Bramen (figuur 2) is een complex van hooilanden en sloten ten oosten van Giethoorn. Het is in bezit van Natuurmonumenten en wordt verpacht aan boeren. Sommige percelen worden bemest. De afstand tot het boezemwater is korter in de sloten van de Bramen dan in de sloten van de Reeënweg. De sloten zijn iets voedselrijker dan die van de Reeënweg. De ondergrond van De Bramen bestaat uit een dik veenpakket. Het water in sloot 2 is ongeveer 60 cm diep en sloot 4 ongeveer 80 cm.. Figuur 2. Ligging van de sloten in de Bramen.. 2.3. Groen Kruispunt. De sloten van Groen Kruispunt (figuur 3) liggen in agrarisch gebied en kennen een eigen peilbeheer. Het gebied wordt bemest en begraasd. De sloten ontvangen kwelwater van slechte kwaliteit uit het Meppelerdiep. De sloten zijn dan ook zeer voedselrijk. Het gebied is aangekocht door Natuurmonumenten om omgevormd te worden tot (riet)moeras dat als verbindingszone tussen De Wieden en natuurgebieden ten zuiden van de Wieden moet gaan fungeren. Vanwege deze geplande herinrichtingsmaatregelen was het eind 2007 niet mogelijk om alle standaardbemonsteringen uit te voeren. Het water in de twee sloten is ongeveer 20 cm diep.. 14. Alterra-rapport 1827.

(16) Figuur 3. Ligging van de sloten in Groen Kruispunt.. 2.4. Bollemaat. Het gebied De Bollemaat (figuur 4) ligt midden in het natuurgebied De Wieden. Het bestaat uit moerasbosjes, rietlanden en trilvenen. In dit gebied zijn twee sloten geselecteerd die vanaf de hoofdvaarten het gebied in lopen (de noorden de zuidsloot). Vanaf de hoofdvaart die vanuit Dwarsgracht naar het zuiden loopt, takken meerdere sloten en vaarten naar het westen af, de Bollemaat in. Eén daarvan is de Jan Hozengracht, waar nog relatief veel scheepvaart plaatsvindt. Aan deze vaart ligt monsterpunt Bollemaat Noord 3. Verderop takt de sloot van de gracht af richting het zuiden. Hier ligt monsterpunt Bollemaat Noord 2. De sloot loopt dieper het gebied in, langs het trilveen, waar monsterpunt Noord 1 ligt. Ook in het zuiden loopt een sloot het gebied in. Ook hier wordt het eerste deel van de sloot nog regelmatig bevaren door riettelers. Hier ligt monsterpunt Zuid 3. Verderop ligt monsterpunt Zuid 2. Monsterpunt Zuid 1 ligt diep in het gebied en ligt aan het trilveen. De noorden zuidsloot zijn ter hoogte van het trilveen met elkaar verbonden. De verbinding tussen de sloten is deels verland en niet meer bevaarbaar. De drie monsterpunten in beide sloten zijn gekozen met de hypothese dat er een duidelijke nutriënten- en vervuilingsgradiënt zou lopen van de derde monsterpunten, die dicht bij de hoofdvaart zijn gelegen naar de eerste monsterpunten, die in het trilveen liggen. De Bollemaatsloten zijn tussen 1 meter 20 en 1 meter 50 diep.. Alterra-rapport 1827. 15.

(17) Figuur 4.Ligging van de slootlocaties in de Bollemaat.. 16. Alterra-rapport 1827.

(18) 3. Methoden. 3.1. Abiotiek. 3.1.1. Waterkwaliteit. Vanaf maart 2007 is ééns in de één à anderhalve maand een waterkwaliteitsbemonstering uitgevoerd. Watermonsters van alle sloten zijn door Vitens geanalyseerd op nutriënten (nitraat, ammonium, Kjeldahl-N, fosfaat, totaal fosfor en kalium) en op macroionen (onder andere calcium, magnesium, natrium, chloride en sulfaat). Van deze analyses zijn de resultaten tot en met september 2007 opgenomen in dit rapport. Naast labanalyses werd er in het veld de pH, EGV, zuurstofconcentratie en het doorzicht van het water bepaald. pH en EGV zijn op locatie gemeten met een Hach sensION156 Portable pH/EGV-meter, zuurstof met een Hach LDO HQ10 Portable opgelost-zuurstofmeter.. 3.1.2. Temperatuur. Temperatuur van het slootwater is elk kwartier bepaald met continuloggers. De continuloggers zijn opgehangen aan een PVC-buis die bevestigd is aan een paal op de overgang van het sloottalud naar de slootbodem. De temperatuursensoren zijn 10 cm boven de slootbodem bevestigd (Bramen, Reeënweg, Groen Kruispunt). In de Bollemaat is op alle monsterlocaties een temperatuursensor in het midden tussen de bodem en het wateroppervlak geplaatst. Aanvullend is er op de locaties Noord 1, Noord 2 en Noord 3 ook een sensor op 10 cm boven de bodem gehangen. Op locatie Noord 1 en Noord 3 is daarnaast een extra sensor op 10 cm onder het wateroppervlak gehangen. Naast deze slootmetingen is er in de locatie Reeënweg continu de luchttemperatuur gemeten. Het waterpeil is elk kwartier gemeten met behulp van een LevelTroll 500 (In-Situ Inc.) logger. Elk kwartier is in de sloten op 10 cm onder het wateroppervlak de temperatuur gemeten met Hobo Watertemp v1 (Onset) dataloggers. In sloten waar ook het waterpeil is gemeten, zijn LevelTroll 500 (In-Situ Inc.) loggers gebruikt.. 3.1.3. Zuurstof. In april, juli, september en oktober/november zijn er meerdaagse zuurstofmetingen in de sloten uitgevoerd, waarbij er elk half uur met een Hach LDO zuurstofsensor de zuurstofconcentratie, zuurstofverzadiging en temperatuur is bepaald op 10 cm onder het wateroppervlak en 10 cm boven de bodem. De metingen duurden drie à vier dagen en vonden alle telkens binnen één week plaats. Omdat de sloten van Groen Kruispunt zeer ondiep waren (ongeveer 20 cm), zouden metingen op 10 cm onder het oppervlak overeenkomen met metingen 10 cm boven de bodem. Er is daarom. Alterra-rapport 1827. 17.

(19) voor gekozen om een extra meting uit te voeren op een andere plek in de sloten van Groen Kruispunt. Beide elektrodes hingen hier dus zowel ongeveer 10 cm onder het wateroppervlak als 10 cm onder de bodem.. 3.1.4. Extinctiemetingen slib, algen en humuszuren. Voor het bepalen van de doorzichtbeperking is een semi-kwantitatieve methode gebruikt waarin de extinctie bij 440 nm, 672 nm en 776 nm is gebruikt als maat voor de extinctie door humuszuren, algen en respectievelijk slib. Hiervoor werden in het veld donkere glazen flessen van 1 l gevuld met slootwater en werd in het lab binnen een dag de extinctie bij de verschillende golflengtes bepaald. Voor het bepalen van de algen en slibdeeltjes werd het filtraat van het monster na filtratie over een 0,45 μm filter als blanco gebruikt. Voor de humuszuren werd demiwater als blanco gebruikt.. 3.1.5. Chlorofylbepaling. Chlorofylmonsters werden genomen in 1 l bruine glazen flessen die maximaal een halve dag na bemonstering in de koelkast bewaard werden totdat ze gefiltreerd werden (Whatman GF/C glasfilter). Filters met filtraat werden in de vriezer bewaard tot analyse. Na ontdooien werden de filters 5 minuten bij 750C geschut met 83% ethanol. De buizen met de filters werden in een ijsbad snel afgekoeld tot 200C, waarna ze 5 minuten bij 50C op 3000 rpm gecentrifugeerd werden. De extinctie van het filtraat werd bepaald met een Shimadzu UV1601PC spectrofotometer. De concentratie chlorofyl werd berekend uit het verschil in extinctieverschil bij 665 en 750 nm tussen het onaangezuurde monster en het monster na aanzuring met 0,4 N HCl tot 1%.. 3.2. Biotiek. 3.2.1. Macrofauna. In najaar 2005 en voorjaar 2006 zijn in de sloten van Groen Kruispunt, De Bramen en de Reeënweg macrofaunabemonsteringen uitgevoerd (Loeb et al, in prep). In het najaar van 2007 is dit voor de monsterpunten in de Bollemaat gedaan. Macrofauna is bemonsterd met een net met een maaswijdte van 500 μm over een afstand van 4 a 5 m. De data zijn omgerekend naar een standaardbemonsteringslengte van 5 m (1,25 m2).. 3.2.2 Fytoplankton In 2007 is tegelijk met elke waterkwaliteitsbemonstering een fytoplanktonbemonstering uitgevoerd. Bij de bemonstering is met behulp van een 20 μmplanktonnet het fytoplankton uit 40 liter water verzameld. Uit sloten met een hoge. 18. Alterra-rapport 1827.

(20) algendichtheid is een kleiner monster genomen. Concentraties van fytoplantkon zijn omgerekend naar de aantallen per liter. Fytoplanktonmonsters werden met enkele druppels 37% formaline gefixeerd (eindconcentratie minimaal 4%). Monsters werden tot op hoofdgroep gedetermineerd. Uit het monster werd een submonster genomen waarin van 40 gezichtsvelden de aantallen cellen per groep geteld werden. Van kolonievormende bacteriën waarvan de afzonderlijke cellen per kolonie niet meer telbaar waren, werd een schatting van het aantal cellen gemaakt. Van Lepthopterix niet het aantal cellen, maar het aantal draden geteld. De taxa die werden onderscheiden, zijn Centrales (Diatomee), Chlorococcales (Groenwier), Chlorophycea (Groenwier; onderscheiden zijn de vorm als draadwier en overige vormen), Chroococcales (Blauwwieren), Chrysophyceae (Goudwier), Desmidiacea (Sieralg), Dinophyceae (flagellaten), Euglenophyceae (flagellaten), Overige flagellaten, Hormoginales (Blauwwier), Leptopthrix (Ijzeroxiderende bacterie), Pennales (Diatomee), Volvocales (Flagelaat), Xanthophyceae (Geelgroene algen) en de groep Zygnemataceae (draadwier).. 3.2.3 Macrofyten Macrofytenopnames zijn voor de sloten van Groen Kruispunt, De Bramen en de Reeënweg in de zomer van 2006 uitgevoerd (Loeb et al., 2008) Voor de Bollemaat zijn er in de zomer van 2007 vegetatie-opnamen in de Tansleyschaal gemaakt voor 50 m oever- en watervegetatie bij elk monsterpunt.. 3.3. Statistiek. Ordinaties zijn uitgevoerd in Canoco 4.5 (Ter Braak & Smilauer, 2002). Data zijn eerst teruggebracht naar eenzelfde taxonomisch niveau. Data zijn voor de analyse 2log (x+1) getransformeerd om ze beter te laten voldoen aan normale verdelingen. Biotische data zijn geanalyseerd met unimodale analysemethoden (DCA), waarbij getest is of de gradiënt langer was dan 2.. Alterra-rapport 1827. 19.

(21)

(22) 4. Resultaten. 4.1. Waterkwaliteit. In figuren 54 tot en met 59 in Bijlage 6 staat het verloop van verschillende chemische parameters uitgezet in de tijd. Nitraatconcentraties (figuur 54) waren in veel sloten hoog in het begin van het groeiseizoen en namen daarna af. De gedeeltes van de sloten in de Bollemaat die het dichtst bij de boezem liggen, hadden in maart en mei hogere nitraatconcentraties dan de slootgedeeltes die verder het gebied in liggen. In de Bramen en de Reeënweg waren de concentraties nitraat al vanaf het begin van de metingen laag, op een incidentele meting in maart in sloot 8 van de Reeënweg na. In Groen Kruispunt waren de nitraatconcentraties laag, maar de ammoniumconcentraties (figuur 54) waren hoog, wat mogelijk veroorzaakt wordt door de zuurstofarme omstandigheden in de sloten van Groen Kruispunt, waardoor ammonium niet omgezet kon worden in nitraat. In de andere sloten waren de ammoniumconcentraties lager. In de Bollemaat valt op dat de ammoniumconcentraties in de gedeeltes die het dichtst bij de boezem liggen het hoogst waren, net als de nitraatconcentraties. Ammoniumconcentraties waren in mei en juli het laagst, en liepen daarna in sommige sloten weer op. In sloot 2 in De Bramen was in juli een ammoniumpiek te zien. Dit zou kunnen zijn veroorzaakt door recente bemesting. Orthofosfaatconcentraties (figuur 55) vertoonden dezelfde seizoensinvloed als anorganisch stikstof: de concentraties waren hoog in het begin van het groeiseizoen en namen sterk af tot in juli, wanneer ze het laagst waren. Orthofosfaatconcentraties namen vanaf september weer toe. Opvallend is de hoge fosfaatconcentratie die in juli in sloot 2 van de Bramen werd gemeten. Deze hoge concentratie valt samen met de hoge ammoniumconcentratie op dat moment, mogelijk als gevolg van bemesting. De concentraties totaal fosfor (figuur 55), die voornamelijk bestaan uit orthofosfaat en fosfor in opgeloste organische stof (monsters zijn gefiltreerd) vertoonde ongeveer hetzelfde patroon als orthofosfaat. Calciumconcentraties (figuur 56) fluctueerden tussen ongeveer 30 en 50 mg/l, maar waren een stuk lager voor sloot 2 van De Bramen (tussen 13 en 31 mg/l). Calciumconcentraties lagen hoger in de sloten van Groen Kruispunt, vooral in sloot 1. Magnesiumconcentraties (figuur 56) fluctueerden in de Bollemaat tussen 4 en 6 mg/l. In De Bramen en de Reeënweg waren ze in het begin van het seizoen wat lager (tussen 3 en 4 mg/l), maar lagen daarna ook tussen 4 en 6 mg/l. Sloot 2 van De Bramen vormt hierop een uitzondering: vanaf juli lagen de magnesiumconcentraties in deze sloot een stuk lager: beneden 2 mg/l. In Groen Kruispunt waren de magnesiumconcentraties hoog: tussen 6 en 9 mg/l. In september gingen de concentraties in deze twee sloten plotseling omlaag. Chlorideconcentraties (figuur 57) waren wat hoger in de droge perioden van 2007 (mei, net na lange droogte in april), en lager in de natte periodes (juli/begin. Alterra-rapport 1827. 21.

(23) augustus). De sloten van Groen Kruispunt hadden zeer hoge chlorideconcentraties. Er werd geen duidelijk gradiënt gevonden in chlorideconcentraties vanuit de boezem de Bollemaat in. In de sloten van Groen Kruispunt namen de chlorideconcentratie vanaf maart sterk af. Natrium (figuur 57) vertoonde in de sloten ongeveer hetzelfde patroon als chloride. De hoge natriumconcentratie die gemeten was in Bollemaat Noord 3 in augustus, berust mogelijk op een meetfout. De concentraties van de gemeten anionen kunnen deze piek niet verklaren. Het EGV (figuur 58) van de sloten in de Bollemaat, de Reeënweg en De Bramen varieerde tussen ongeveer 250 en 500 μS/cm, met de laagste waarden in de natte zomermaanden van 2007. Een uitzondering vormde sloot 2 van De Bramen. In deze sloot was het EGV structureel lager, met waarden vanaf ongeveer 150 μS/cm. Waarschijnlijk wordt deze sloot sterker door regenwater gevoed, wat ook een verklaring kan geven voor de lagere calciumconcentraties in deze sloot. De pH (figuur 58) van het slootwater lag meestal tussen de 6,5 en de 8. Zeer hoge pH’s van 8,5 en zelfs boven pH 9 werden gemeten in Groen Kruispunt sloot 2 in maart en De Bramen sloot 2 in april. Deze metingen vielen samen met een grote aanwezigheid van algen. In sloot 2 van Groen Kruispunt lag in maart de concentratie van het gedetermineerde fytoplankton op bijna 300.000 cellen per liter. Algen nemen als koolstofbron CO2 uit het water op. Bij een hoge consumptie verschuift hierdoor het bicarbonaatevenwicht: het water wordt dan bij hoge consumptie van CO2 niet meer gebufferd en krijgt een hoge pH. In sloot 2 van De Bramen werd de hoogste fytoplanktonconcentratie in april gemeten. De concentratie algen was een stuk lager dan in Groen Kruispunt, rond 900 cellen per liter, maar omdat sloot 2 van De Bramen een sterker regenwaterkarakter heeft en daardoor minder buffering door bicarbonaat heeft, kon ook hier de CO2-consumptie door algen voor een even sterke pH-stijging zorgen. Opvallend was dat in het deel van de Bollemaatsloten dat langs het trilveen loopt de pH van het oppervlaktewater boven 6,5 lag, ondanks het feit dat er in het naastgelegen trilveen soorten stonden die erop wijzen dat het bovenste veen zuur is, zoals Ronde zonnedauw, veenmossen en Knolrus. Dit betekent dat de invloed van de open waterverbinding groter is dan die van uit het trilveen afstromend of infiltrerend (regen)water. Sulfaat (figuur 59), net als chloride en natrium een mogelijke indicator voor vervuiling, had hoge concentraties in het voorjaar, lage in de zomer en aan het eind van het seizoen weer wat hogere concentraties. Net als de chlorideconcentratie liep de sulfaatconcentratie in de sloten van Groen Kruispunt in de loop van het jaar sterk terug. In tegenstelling tot chloride is sulfaat een reactief ion. Verhoging of verlaging van de sulfaatconcentratie hoeft daarom niet indicatief te zijn voor een verhoogde of verlaagde externe aan- of afvoer. De verhouding tussen sulfaat en chloride kan gebruikt worden om te achterhalen of de sulfaatconcentratie net als de chlorideconcentratie afhangt van aan- en afvoer en verdunning en verdamping, of dat er sulfaat binnen het systeem wordt omgezet. In figuur 59 staat het verloop van deze verhouding in de tijd weergegeven. In de Bollemaat, De Bramen en de Reeënweg vertoonde sulfaat vanaf april een sterkere afname (of kleinere toename) dan chloride. In Groen Kruispunt was de afname ten opzichte van chloride vanaf augustus erg. 22. Alterra-rapport 1827.

(24) sterk. Een mogelijke verklaring voor deze relatieve afnames is dat sulfaat onder anaërobe omstandigheden wordt omgezet in sulfide en vervolgens neerslaat met ijzer in de bodem. Dit zou het vrijkomen van extra fosfaat tot gevolg kunnen hebben (Lamers et al., 1998). Dit is niet direct te zien in het verloop van de concentraties fosfaat en totaal fosfor (figuur 55). In De Bramen en de Reeënweg lijkt er in september weer een kleine toename van de verhouding te zijn. Deze toename zou mogelijk verklaard kunnen worden door oxidatie van sulfides in de bodem, waarbij deze weer in sulfaat omgezet worden.. 4.2. Chlorofyl- en extinctiebepalingen. In de maandelijkse watermonsters is de concentratie chlorofyl-a bepaald (figuren 66 en 67, Bijlage 8). Opvallend is dat de chlorofylconcentraties niet sterk gecorreleerd zijn met het totaal aantal cellen van de gedetermineerde algen. In Groen Kruispunt vertonen de chlorofylconcentratie en de concentratie van de gedetermineerde algen hetzelfde patroon. De concentraties zijn hier dan ook hoog. In de andere sloten zijn de concentraties algen aanmerkelijk lager en hangen de concentraties minder sterk samen met de gemeten concentraties chlorofyl-a. Wel is net als bij de concentraties van de gedetermineerde algen een duidelijk seizoenspatroon te zien met hoge concentraties in het voorjaar, lage in de zomer en in sommige sloten weer toenemende concentraties in de winter. De concentraties humuszuren lijken het hoogst te zijn in de zomer. Tussen de sloten zijn de concentratieverschillen klein. De extincties bij 672 nm en 770 nm hadden een maat moeten vormen voor de concentraties algen en slib in het water. Uit de resultaten (figuur 67) blijkt echter dat de metingen zeer sterk met elkaar gecorreleerd zijn. Het is niet logisch dat dit in werkelijkheid ook zo zou zijn; een sterke toename in algen hoeft niet samen te hangen met een hoge slibbelasting. De extinctie bij 672 nm hangt ook niet samen met de concentratie chlorofyl-a in het water, noch met de totaalconcentraties van de gedetermineerde algen. Het is bij de extincties van 672 nm en 776 nm dus niet duidelijk waar ze precies een maat voor vormen. Waarschijnlijk is de extinctie bij 672 nm geen goede maat voor de algenconcentratie.. 4.3. Zuurstof. Over het algemeen waren concentraties van zuurstof lager aan de slootbodem. Concentraties dichtbij het wateroppervlak vertoonden een duidelijk dagnachtpatroon. Vanaf zonsopgang nam de zuurstofconcentratie aan het wateroppervlak toe door fotosynthese. Deze opbouw ging door tot zonsondergang. De zuurstofconcentraties namen vervolgens af totdat de zon weer opkwam. Aan de slootbodem volgde de zuurstofconcentratie een ander patroon: de zuurstofproductie was hier over het algemeen laag doordat er niet zo veel waterplanten op de bodem groeiden. Daarnaast was de zuurstofconsumptie hoog: afgestorven materiaal van. Alterra-rapport 1827. 23.

(25) planten en dieren kwam op de slootbodem terecht en vormde hier een detritus- of sliblaag. Netto vond hier daarom zuurstofconsumptie plaats. Uit de metingen blijkt dat er in veel sloten sprake was van stratificatie. Doordat de watertemperatuur aan het oppervlak hoger was dan aan de bodem, ontstonden er twee waterlagen die niet met elkaar mengden. Zuurstof dat in de bovenlaag van de sloot geproduceerd werd, drong daardoor niet tot de slootbodem door. Hierdoor konden aan de bodem erg lage concentraties zuurstof ontstaan (< 2 mg/l), terwijl de concentraties in de bovenlaag opliepen tot 10 mg/l. Dit patroon is eerder beschreven voor twee sloten in het Utrechtse laagveengebied en in enkele proefsloten op zand klei tijdens de warme zomermaanden (o.a. Kersting & Kouwenhoven, 1989; Portielje & Lijklema 1995). Opvallend is dat de stratificatie in de meeste sloten een cyclisch patroon van een dag vertoonde: na zonsondergang koelde de bovenlaag van de sloot langzaam af. Wanneer deze afkoeling zo groot was dat de temperatuur aan het oppervlak even laag werd als de temperatuur aan de bodem, werd de stratificatie opgeheven. Er vond op dat moment menging plaats tussen de lagen, wat te zien is aan de zuurstofpiek die midden in de nacht optrad aan de slootbodem op het moment dat de lagen een gelijke temperatuur kregen, terwijl de zuurstofconcentraties aan het oppervlak nog aan het dalen waren. De zuurstofconcentraties bleven vervolgens op de twee dieptes hetzelfde, totdat er weer stratificatie optreedt. Vanaf zonsopgang warmde het water in de bovenlaag weer sneller op dan in de laag eronder, en kon er weer een gelaagdheid ontstaan. Dit patroon trad in de zomer (juli en september) vrijwel dagelijks op in bijna alle sloten, maar werd ook nog in de koudere maanden maart en oktober/november in een aantal sloten aangetroffen. De stratificatie lijkt niet alleen geïnduceerd te worden door opwarming overdag, maar ook het achterwege blijven van afkoeling ’s nachts (bijvoorbeeld op 1 november) kan stratificatie veroorzaken. In veel metingen viel de piek in de zuurstofproductie van de bovenlaag van de sloot samen met de dagelijkse temperatuurpiek van de lucht. Dit kan verklaard worden door het feit dat de luchttemperatuur sterk samenhing met de hoeveelheid zonneschijn, waar de zuurstofproductie ook van afhankelijk was. Naast deze algemene patronen, waren er ook verschillende patronen per sloot zichtbaar.. 4.3.1. Bollemaat Noord 1. Bollemaat Noord 1 is de locatie met de beste waterkwaliteit, en is gelegen naast het trilveen. In maart (figuur 13) was er een duidelijk dag-nachtcyclus zichtbaar, zowel in de zuurstofconcentratie als in de temperatuur. Er trad in deze meetperiode geen temperatuur- en zuurstofstratificatie op. Zuurstofconcentraties schommelden rond 11 mg/l. In juli (figuur 23) was dit patroon heel anders: zuurstofconcentraties waren toen aan het oppervlak veel hoger dan aan de bodem en er trad dagelijks stratificatie op. Zuurstofconcentraties aan het oppervlak stegen tot zo’n 7 mg/l. Aan de bodem bleven de zuurstofconcentraties laag en lagen zelfs gedurende een groot gedeelte van de meetperiode onder 2 mg/l, vooral op 22 juli, toen er geen menging tussen de. 24. Alterra-rapport 1827.

(26) waterlagen optrad. In september was de zuurstofproductie hoog. Concentraties liepen daardoor op tot 18 mg/l. Concentraties aan de bodem bleven ook hoog en waren bijna constant hoger dan 2 mg/l. Ook leek er in september (figuur 35) zuurstofproductie aan de bodem plaats te vinden, want op 16 september liepen de zuurstofconcentraties ook aan de bodem overdag op, terwijl er wel sprake was van temperatuurstratificatie. In oktober (figuur 45) was er nauwelijks meer sprake van stratificatie en lagen de concentraties aan zowel de bodem als het oppervlak rond 8 mg/l.. 4.3.2 Bollemaat Noord 2 In Bollemaat Noord 2 leken de patronen in zuurstofconcentraties in maart sterk op die van Bollemaat Noord 1 (figuur 15). Zuurstofconcentraties liepen aan het oppervlak echter iets hoger op, tot boven de 8 mg/l. Ook aan de bodem lagen de concentraties iets hoger, maar kwamen af en toe nog steeds onder de 2 mg/l. Opvallend is dat in dit deeltraject van de Noordelijke Bollemaatsloot de temperatuurstratificatie op 22 juli (figuur 24) wel tijdelijk werd opgeheven, terwijl dat in Bollemaat Noord 1 niet het geval is. Hieruit blijkt dat de ruimtelijke variatie binnen 1 watergang zo groot is dat dit soort verschillen op kunnen treden. In september (figuur 36) was de zuurstofproductie zo hoog (>20 mg/l) dat het water sterk oververzadigd was. Ook lijkt er op dat er aan de bodem ook zuurstofproductie plaatsvond.. 4.3.3 Bollemaat Noord 3 De patronen in dit slootdeel lijken sterk op die in de delen verder van de boezem. In september (figuur 37) vertoonden de zuurstofconcentraties niet dezelfde oververzadiging als in het eerste en tweede deel van de sloot.. 4.3.4 Bollemaat Zuid De patronen die hierboven beschreven staan voor de Bollemaat Noord sloot, lijken sterk op de patronen die gemeten werden in de verschillende delen van de zuidelijke sloot. Net als in Bollemaat Noord 3 bereikten de zuurstofconcentraties in september (figuren 37 en 38) niet zulke hoge waarden als in Bollemaat Noord 1 en Noord 2.. 4.3.5 De Bramen sloot 2 Deze sloot was het hele jaar door sterk begroeid met Krabbescheer. Al in maart trad er een temperatuurstratificatie op (figuur 18). Aan het oppervlak werden zuurstofconcentraties gemeten die opliepen tot boven de 11 mg/l, terwijl de concentraties dieper in de sloot bleven steken rond 8 mg/l ten tijde van de stratificatie. In juli (figuur 29) was het beeld in de sloot compleet anders. Er trad nog. Alterra-rapport 1827. 25.

(27) steeds stratificatie op, die echter zowel in de meetperiode in juli als in die in september (figuur 40) meerdere dagen aanhield. Aan de bodem daalde de zuurstofconcentratie hierdoor tot 0. Alleen op de momenten dat de stratificatie werd opgeheven, kon de zuurstofconcentratie hier stijgen tot zo’n 3 (juli) tot 4 mg/l (september). Niet alleen aan de slootbodem werden de zuurstofconcentraties laag. Ook aan het oppervlak werden zeer lage concentraties tot onder 2 mg/l gemeten. Deze lage concentraties (tot complete zuurstofloosheid) traden ’s nachts op. Overdag waren de zuurstofconcentraties vergelijkbaar met de concentraties in andere sloten. In oktober (figuur 49) trad er nog wel stratificatie op, maar bleven ook de concentraties aan de slootbodem vrij hoog met 8 mg/l.. 4.3.6 De Bramen sloot 4 Deze sloot heeft een andere begroeiing dan sloot 2 van De Bramen. De sloot heeft een meer open karakter met relatief weinig vegetatie. Tijdens de meting in maart (figuur 19) trad er hier nog geen stratificatie op. In juli (figuur 30) was deze stratificatie wel aanwezig, maar daalden de concentraties aan de bodem niet zover als in sloot 2. De zuurstofconcentraties bleven boven 2 mg/l. Ook de zuurstofconcentraties aan het oppervlak zakten niet zover weg als in sloot 2: zij bleven boven 4 mg/l. Ook in sloot 2 werd gemeten dat de stratificatie meer dan 1 dag aanhield. In september (figuur 41) werd hetzelfde patroon als in juli gemeten. Ook in oktober (figuur 52) trad er nog stratificatie op.. 4.3.7 Reeënweg sloot 8 In maart (figuur 20) was er overdag een klein verschil in temperatuur tussen het oppervlak en de bodem, maar door de sterke fluctuaties in metingen die er toen in deze sloot zijn uitgevoerd, is het niet duidelijk of er ook een stratificatie in zuurstofconcentraties op kan treden. In juli (figuur 31) trad er wel duidelijk stratificatie in temperatuur en zuurstofconcentraties op. De concentraties daalden aan de bodem tot beneden 1 mg/l en bleven twee dagen laag. In september (figuur 42) en oktober (figuur 53) trad er ook stratificatie op die meerdere dagen aanhield, maar toen werden de zuurstofconcentraties niet zo laag.. 4.3.8 Reeënweg sloot 10 In maart (figuur 21) leek er net als in sloot 8 een temperatuurverschil op te treden, maar ook hier was er geen duidelijk effect te zien op de zuurstofconcentraties. Net als in sloot 8 trad er in de maanden juli (figuur 32), september (figuur 43) en oktober/november (figuur 54) stratificatie op. Concentraties aan de slootbodem bleven echter boven 2 mg/l.. 26. Alterra-rapport 1827.

(28) 4.3.9 Groen Kruispunt sloot 1 In de ondiepe sloten van Groen Kruispunt is de zuurstofconcentratie op twee plekken gemeten; beide elektroden bevonden zich midden in de waterkolom op zowel 10 cm boven de slootbodem als 10 cm onder het wateroppervlak. In maart (figuur 22) was de zuurstofproductie op één van de locaties door de hoge algenconcentraties zo hoog dat de concentraties (> 20 mg/l) boven het bereik van de elektrode lagen. ’s Nachts daalden de concentraties aan het oppervlak echter tot 0. Op de tweede plek in de sloot zag het patroon er heel anders uit: zuurstofconcentraties stegen slechts af en toe en de concentraties bleven ook veel lager. Op deze plek was er het grootste deel van de tijd geen zuurstof aanwezig. De sloot is dus erg heterogeen. Na maart raakte de sloot compleet begroeid met Kikkerbeet. Hierdoor was de gehele sloot in juli zuurstofloos (figuur 32). Van september is er van deze sloot geen meting beschikbaar. Daarna is alle meetapparatuur uit het veld verwijderd vanwege geplande herinrichtingswerkzaamheden.. 4.3.10 Groen Kruispunt sloot 2 Er zijn van deze sloot geen metingen uit maart beschikbaar. De verwachting is echter dat de concentraties hetzelfde patroon vertoonden als in sloot 1, met hoge zuurstofproductie overdag en zuurstofloosheid ’s nachts, omdat de concentraties fytoplankton in deze sloot nog hoger waren dan in sloot 1 van Groen Kruispunt. In juli was de sloot echter geheel bedekt met Klein kroos en waren de algenconcentraties sterk verlaagd. Net als sloot 1 van Groen Kruispunt was sloot 2 in juli zuurstofloos (figuur 34). In september (figuur 44) was er wel weer zuurstof aanwezig in de sloot, maar lagen de concentraties op beide plekken in de sloot een gedeelte van de tijd nog steeds onder 2 mg/l. Vanwege de geplande inrichtingswerkzaamheden in het gebied, is er na september niet meer in de sloot gemeten.. 4.4. Temperatuur. Temperatuur is de belangrijkste factor in het ontstaan van zuurstofstratificatie in de sloten. Uit de meerdaagse zuurstof-temperatuurmetingen op twee dieptes in de sloten bleek dat zuurstofstratificatie al op kan treden bij een temperatuurverschil van 0,4 0C tussen 10 cm onder het oppervlak en de 10 cm boven de bodem van de sloot bij een slootdiepte van circa 1 meter. In Bollemaat Noord 1 (figuur 10) en Bollemaat Noord 3 is op deze dieptes, en in het midden van de sloot, continu elk kwartier de temperatuur gemeten tussen 15 maart en 29 november 2007. Uit de metingen blijkt dat de aanwezigheid van een verticaal temperatuurverschil een normaal verschijnsel was gedurende deze periode en dat er bijna dagelijks een dergelijk verschil ontstond. Periodes waarin er geen temperatuurverschillen ontstonden, bleken de seizoensperiodes te zijn waarin het slootwater sterk opwarmde of afkoelde. In de meetperiode was dat de periode van 23 tot en met 29 maart 2007, wat toevalligerwijs samenviel met de eerste zuurstofmetingen van dit onderzoek, en de periode van 19. Alterra-rapport 1827. 27.

(29) tot en met 24 oktober. In totaal trad er in Bollemaat 1 tussen 15 maart en 21 oktober (221 dagen) 195 keer een periode op waarin het temperatuurverschil tussen het oppervlak en de slootbodem minimaal 0,4 0C was. De langstdurende stratificatie werd gemeten in juli, toen er in een aaneengesloten periode van 7 dagen geen menging optrad (figuur 11). Dit lijkt het gevolg te zijn geweest van een plotselinge verhoging in de maximumtemperatuur van de lucht. Meestal duurde de stratificatie echter ongeveer een halve dag (tabel 1). In november (figuur 12) was er een opvallende omkering in de stratificatie: vanaf 5 november was de sloottemperatuur het hoogst aan de bodem in plaats van aan het oppervlak. Dit kwam doordat in het begin van deze periode de luchttemperatuur nog nauwelijks boven de sloottemperatuur uitkwam en vervolgens ook gemiddeld lager bleef dan de temperatuur van het slootwater. De temperatuur in de bodem van de sloot, en dus ook de temperatuur van het water dicht aan de bodem, bleef hierdoor hoger dan dan de temperatuur van het water bovenin de waterkolom, dat snel afkoelde tijdens de lage luchttemperaturen.. cumulatief percentage stratifcatieduur (%). 100 90. Bollemaat Noord 1. 80. Bollemaat Noord 3. 70 60 50 40 30 20 10 0 0. 5. 10. 15. 20. 25. 30. 35. 40. duur stratificatie (uur). Figuur 5. Cumulatief percentage van de keren dat er een verschil van 0,4 0C of meer werd gemeten tussen de boven en beneden in de waterkolom, uitgezet tegen de tijdsduur van dit temperatuursverschil voor de slootlocaties Bollemaat Noord 1 en Bollemaat Noord 3.. In figuur 10 is te zien dat de sloottemperatuur in het midden van de sloot in de eerste helft van het jaar (tot en met 20 juli) het meest het patroon volgde van het oppervlak. Daarna lijkt de temperatuur in het midden van de sloot het meest op die van de bodem. Dit is een aanwijzing dat de dikte van de stratificatielagen wisselt: in het begin van het jaar is de bovenste laag het dikst, daarna de onderste. Af en toe is ook de temperatuur tussen het midden van de sloot en de onder- en bovenkant zo groot dat er mogelijkerwijs een derde stratificatielaag wordt gevormd. Dit gebeurde in de periode van 15 maart tot 21 oktober 139 keer (tabel 1). Vaak was dit effect na één kwartiersmeting weer voorbij en hield deze mogelijke stratificatie dus gemiddeld een. 28. Alterra-rapport 1827.

(30) kwartier aan, maar af en toe waren er ook langere periodes waarin het verschil tussen de middelste en de twee andere lagen groot was. Maximaal hield dit verschil 41 uur aan, meestal werd de mogelijke extra stratificatie binnen 5 uur weer opgeheven. In Bollemaat Noord 3, het gedeelte van de noordelijke sloot dat het dichtst bij de boezem ligt, is ook op drie dieptes temperatuur gemeten. Hier trad er 204 keer stratificatie op in de 221 dagen tussen 15 maart en 21 oktober. De langste stratificatie hield hier zo’n 66 uur aan. Gemiddeld trad er in dit deel van de sloot sneller menging op dan in het eerste gedeelte van de sloot (Bollemaat Noord 1); de stratificatie in Bollemaat Noord 3 werd meestal binnen 7,75 uur weer opgeheven (figuur 5). Ondanks de kortere duur van de stratificatie in dit slootgedeelte waren er ook hier periodes dat de temperatuur in het midden van de sloot meer dan 0,4 0C van zowel de onderste als de bovenste sloothelft afweek. Dit effect trad hier 185 keer op. Ook hier duurde dit meestal niet langer dan 1,5 uur, maar eenmaal hield deze stratificatie 19.5 uur aan. De langst aanhoudende verschillen tussen de temperatuur aan het oppervlak en aan de bodem traden in Bollemaat Noord 3 op in april/mei tijdens een hittegolf. Opvallend is dat het er tijdens deze periode in Bollemaat Noord 1 wel lange periodes met stratificatie optraden, maar deze ook regelmatig opgeheven werden. Andersom trad er in de langste periode van stratificatie in Bollemaat Noord 1 ook kortdurende stratificatie op in Bollemaat Noord 3, maar duurde deze stratificatie niet langer dan 4.25 uur. Tabel 1. Mediaan en maximumtijdsduur bij het optreden van een temperatuurverschil van minimaal 0,4 0C tussen de sensoren aan het oppervlak en de bodem of tussen het midden van de sloot en zowel de bodem als het oppervlak. Locatie temperatuurverschil mediaan (u) maximum (u) Bollemaat Noord 1 bodem - oppervlak 12 165.75 Bollemaat Noord 1 midden - bodem - oppervlak 4.75 40.75 Bollemaat Noord 3 bodem - oppervlak 7.75 66.5 Bollemaat Noord 3 midden - bodem - oppervlak 1.25 19.5. Of er ook verschillen in de zuurstofconcentratie optreedt, hangt echter niet alleen af van het optreden van temperatuurstratificatie. Er moet dan ook een verschil in zuurstofproductie en -consumptie tussen de lagen zijn. In de winter zal dit minder snel optreden, omdat dan zowel de productie als de consumptie laag zijn. Daarnaast leidt een temperatuurverschil bij hoge temperatuur eerder tot het ontstaan van verschillende lagen dan hetzelfde verschil bij een lage temperatuur (Kersting, 1983), doordat het dichtheidsverschil groter is bij een hoge temperatuur.. 4.5. Fytoplankton. De fytoplanktonconcentraties in het water varieerden sterk per taxon, in de tijd en tussen de sloten. De meeste taxa lieten een patroon zien met hoge aantallen in maart (en soms nog in mei), gevolgd door een sterke afname in juli. Daarna namen sommige taxa weer toe. Fytoplanktonconcentraties waren vooral hoog in de sloten van Groen Kruispunt, met name in sloot 2. Het betrof hier voornamelijk soorten van. Alterra-rapport 1827. 29.

(31) eutrofe omstandigheden, zoals van de taxa Euglenophyceae ( figuur 61 in Bijlage 7) en Hormogonales, maar ook soorten van de Chrysophyceae, die over het algemeen karakteristiek zijn voor oligotrofe omstandigheden, kwamen in maart en mei veelvuldig in sloot 2 van Groen Kruispunt voor. Van alle sloten was de ijzeroxiderende Leptothrix-bacterie het meest te vinden in de sloten van Groen Kruispunt, vooral in sloot 2 in de zomer (figuur 62 in Bijlage 7). Dit is niet zo verwonderlijk, aangezien bekend is dat de sloten van Groen Kruispunt ijzerrijke kwel uit het Meppelerdiep ontvangen (Loeb et al., in 2008). De sterke teruggang in fytoplanktonconcentraties in mei/juni in Groen Kruispunt is goed te verklaren uit het feit dat in juli beide sloten geheel bedekt waren: sloot 1 met Kikkerbeet, sloot 2 met Klein kroos. Er kwam hierdoor geen licht meer onder het plantendek, waardoor er geen algen meer konden groeien. Leptothrix kende deze afname in aanwezigheid niet. Dit bacteriegeslacht haalt zijn energie uit de oxidatie van ijzer en is dus niet afhankelijk van licht. In de andere slootcomplexen zijn de concentraties van fytoplankton in het algemeen lager. In de Bollemaat domineerden in maart soorten van de Chrysophysea (goudwieren) (figuren 63 en 64, Bijlage 7), wat samenhangt met het voedselarmere karakter van deze sloot. Zij kwamen hier samen voor met soorten van Centrales (ronde kiezelwieren) (figuur 65, Bijlage 7). Deze groep komt vooral planktonisch voor. Deze namen ook in de loop van het groeiseizoen af. In de sloten van Bollemaat Noord namen ze in mei nog wat toe. Ook in de sloten aan de Reeënweg en in De Bramen waren de Chrysophyseae het meest voorkomende taxon in maart. Daarna bleven er nog verschillende taxa in de waterkolom aanwezig, onder andere Hormogonales (figuur 65, Bijlage 7), Pennales (een groep die vooral benthisch op planten en de bodem leeft) en draadvormige Chlorophyceae. In figuur 6 staan de resultaten van een DCA waarin alle fytoplanktonmonsternames zijn geplot. De monsters per sloot staan hier voor de verschillende tijdstippen apart weergegeven. Opvallend is dat de monsters van verschillende tijdstippen van elk sloot(complex) op elkaar lijken, ondanks dat er gedurende het jaar grote schommelingen zijn in de taxonomische samenstelling en concentratie van het fytoplankton. Anderzijds overlappen slootmonsters van verschillende sloot(complexen) ook met elkaar in de DCA, wat betekent dat de fytoplanktonsamenstelling niet strikt aan één sloot(complex) gebonden is. Uit de DCA blijkt dat de Desmidiaceae, Zygnemataceae, Hormogonales, Xanthophyceae en Chlorophyceae hun zwaartepunt hadden in de sloten van de Reeënweg en de Bramen hadden. Centrales kwam het meest voor in Bollemaat Noord, in het 2e en 3e gedeelte van de sloot. De Goudwieren (Chrysophyseae) hadden hun zwaartepunt in de sloten van de (zuidelijke) Bollemaat.. 30. Alterra-rapport 1827.

(32) Fytoplankton DCA 5 FLAG KLEIN. 4. 3. BN1 BN2 BN3 BR2 BR4 BZ1 BZ2. VOLVOCAL. CHRYSOPH. EUGLENOP. 2. XANTOPH. HORMOGON. CPHYCAE. 1 DESMIDAE ZYGNEMAE. 0 -2. -1 CENTRALES. 0 -1. 1. 2. 3. 4. 5. 6. BZ3 GrKr1 GrKr2 Re10 Re8. CHROOCOC. -2. Figuur 6. Eerste twee assen van DCA van fytoplankton. Elke maandelijkse bemonstering staat als apart punt weergegeven in de figuur. De afkortingen in de figuur worden verklaard in Bijlage 9.. 4.6. Macrofyten. Figuur 7 is een plaatje van de eerste twee assen van een DCA van de vegetatiegegevens. De eerste as (x-as) loopt van de Bollemaat 1- en 2-locaties via de Bollemaat 3 locaties en de sloten van De Bramen en de Reeënweg naar de sloten van Groen Kruispunt. Dit is tevens een gradiënt van macrofyten die kenmerkend zijn voor voedselarme en voedselrijke omstandigheden. Soorten die in de Bollemaat hun zwaartepunt vinden zijn bijvoorbeeld Potamogeton compressus, P. acutifolius en Thelyptris palustris (Moerasvaren). Aan de andere kant van de gradiënt, bij Groen Kruispunt, zijn veel soorten van eutrofe milieus gevonden, zoals Phalaris arundinacea (Rietgras), Glyceria fluitans en hebben de kroossoorten Lemna minor (Klein kroos) en Spirodela polyrhiza (Veelwortelig kroos) hun optimum. De tweede as lijkt een verdeling aan te brengen tussen de noorden zuidsloot van de Bollemaat. Deze verdeling wordt veroorzaakt door slechts enkele soorten die in één van beide sloten zijn aangetroffen. De derde as (niet weergegeven) laat een splitsing zien tussen sloten van De Bramen en die aan de Reeënweg. Het floristische verschil tussen deze locaties kan vooral verklaard worden door de zandige bodem in de Reeënweg waadoor er verschillende Characeae (Kranswieren) zijn aangetroffen, en de dikke veenbodem in De Bramen. Alterra-rapport 1827. 31.

(33) 2.5. met daardoor kenmerkende veensoorten zoals Calla palustris (Slangewortel) en Menyanthis trifoliata (Waterdrieblad).. BN1-05. BN1-06 BN1-07. BN2-07 BN3-07 BZ3-07. Re10-06 Br4-o5 Re8-06 Br4-06 Br2-06. GrKr1-06 GrKr2-06. BZ2-07. -0.5. BZ1-07. -1.0. 4.0. Figuur 7. Eerste twee assen van een DCA van de macrofyten.. Het vermelden waard is de vondst van Nitella hyalina (Klein glanswier) in oktober (twee maanden nadat de opnames werden gemaakt) in het middelste gedeelte van de zuidelijke sloot. Deze soort was van oudsher bekend uit de Zuideindigerweide in de Wieden, maar na 1969 hier al meer dan 30 jaar verdwenen (Van Raam & Maier, 1995). In Nederland kwam deze soort daarna alleen nog voor in het Naardermeer. In 2002 is de soort voor het eerst weer teruggevonden in de Zuideindigerweide. Inmiddels is hij ook in Friesland aangetroffen, waar de soort voor 1930 bekend was. Alhoewel wel bekend uit de Zuideindigerweide, was de soort nog niet bekend uit de Bollemaat (med. Emile Nat). De terugkeer van de soort hangt mogelijk samen met de verbeterde waterkwaliteit in de Wieden. Wat uit de opnames niet naar voren komt, zijn de seizoensfluctuaties in de macrofyten. In het begin van het groeiseizoen zijn er nog niet veel waterplanten aanwezig. Algen kunnen dan in hoge concentraties voorkomen. Vanaf april/mei nemen macrofyten een belangrijkere plaats in het systeem in. Er is dan competitie om nutriënten en licht. Als er veel algen aanwezig zijn, kunnen macrofyten die op de bodem van de sloot wortelen, weinig kans krijgen, omdat zij te weinig licht krijgen. Andersom kunnen drijvende waterplanten, zoals drijvende kroossoorten, Kikkerbeet en Krabbescheer zoveel licht wegnemen dat algen niet of nauwelijks meer kunnen overleven.. 32. Alterra-rapport 1827.

(34) 4.7. Macrofauna. De grootste verschillende in macrofaunasamenstelling waren te vinden tussen de sloten van de Bollemaat, Reeënweg en Bramen enerzijds en van Groen Kruispunt anderzijds en de sloten van Groen Kruispunt (figuur 8, tabel 2). In de DCA wordt de eerste as voornamelijk bepaald door soorten van schone, heldere sloten. Hier komen bijvoorbeeld veel watermijten voor. Rechts (Groen Kruispunt) wordt vooral bepaald door soorten van organische-stofrijke habitats met een slechte zuurstofhuishouding. Hier zijn veel slakken, wormen en steekmuggen te vinden. Wat verder opvalt is dat alle monsters van elke locatie meer op elkaar dan op de monsters van een andere locatie leken. Op as 2 in figuur 8 is te zien dat de monsters van de Reeënweg en de Bramen van elkaar verschillen. Beide locaties worden gekarakteriseerd door soorten van vegetatierijke wateren, maar in De Bramen zijn dit voornamelijk soorten van oligotrofere, zachte wateren (Loeb et al., 2008). In de DCA in figuur 8 komen onderin de figuur veel soorten voor van sloten die rijk zijn aan detritus, maar wel helder zijn en een goede zuurstofhuishouding hebben. Opvallend zijn hier vooral de platwormen en langpootmuggen. Uit tabel 2 blijkt dat de sloten in de Reeënweg en De Bramen het rijkst aan verschillende taxonomische groepen zijn. In beide locaties zijn de sloten erg rijk aan vegetatie. De rol van vegetatiestructuur als sleutelfactor wordt in detail onderzocht in het project PLONS.. 1.6. Rw6v06. Rw5v06. Rw5n05 BN2n07 Rw6n05 BN1n07 BN3n07 BZ2n07 BZ3n07. GK1n05 GK2n05 GK2v06 GK1v06. BZ1n07 Br2n05 Br4v05 Br4n05. -0.2. Br2v06. -0.5. 3.0. Figuur 8. Eerste twee assen van een DCA van de macrofauna.. Alterra-rapport 1827. 33.

(35) Tabel 2. Gemiddeld aantal taxa, aantal individuen individuen. Standaarddeviatie tussen haakjes. Bollemaat Bollemaat Zuid Noord gem # taxa 71 (17) 92 (8) gem # individuen 1167 (359) 2436 (452) % Amphipoda 0.8 (0.6) 1.6 (1.8) % Aranea 0.0 (0) 0.2 (0.3) % Bivalvia 3.3 (3.0) 2.9 (2.0) % Chironomidae 35.3 (26.8) 26.1 (9.5) % Coleoptera 1.8 (1.0) 0.9 (0.4) % Ephemeroptera 11.2 (16.4) 13.5 (1.1) % Gastropoda 26.1 (36.5) 11.4 (2.9) % Heteroptera 0.8 (0.5) 0.5 (0.6) % Hirudinea 0.8 (0.6) 0.6 (0.6) % Hydracarina 6.6 (2.2) 4.6 (2.3) % Isopoda 2.4 (1.2) 1.7 (1.8) % Megaloptera 0.4 (0.5) 0.0 (0) % Nematocera 3.3 (0.7) 1.0 (0.3) % Odonata 3.4 (1.7) 2.8 (0.3) % Oligochaeta 1.8 (2.0) 26.1 (12.9) % Platyhelminthes 0.2 (0.2) 0.0 (0) % Trichoptera 1.7 (0.7) 5.7 (4.1). en aandeel van verschillende families/taxa in het aantal Reeenweg. Bramen. Groen Kruispunt. 141 (55) 2959 (1088) 4.5 (4.0) 0.3 (0.2) 3.3 (2.3) 13.1 (5.5) 1.8 (1.6) 9.8 (7.5) 17.7 (7.8) 2.0 (1.5) 1.7 (1.7) 4.6 (2.3) 23.4 (8.1) 1.0 (1.4) 3.9 (3.6) 2.6 (0.3) 4.8 (3.7) 0.3 (0.2) 5.0 (1.9). 144 (39) 4599 (1264) 0.7 (1.1) 0.1 (0.2) 0.8 (0.5) 14.9 (14.1) 1.4 (0.1) 10.4 (1.3) 18.9 (7.1) 3.1 (1.6) 1.2 (0.8) 4.4 (1.7) 13.8 (15.8) 0.2 (0.4) 8.0 (1.6) 1.4 (0.8) 8.8 (5.7) 0.6 (0.1) 10.1 (4.7). 88 (19) 4383 (2314) 0.0 (0.1) 0.0 (0) 3.7 (2.6) 17.1 (23.1) 5.0 (2.1) 5.5 (6.4) 32.8 (19.7) 2.1 (1.6) 3.7 (7.0) 3.7 (1.7) 7.4 (8.4) 0.0 (0) 2.4 (3.0) 0.1 (0.1) 16.2 (4.1) 0.1 (0.1) 0.1 (0.2). Alle sloten bevatten soorten die volgens het Aquatisch Supplement van het Handboek Natuurdoeltypen indicatief (karakteristiek) zijn voor meso- en eutrofe veensloten. In de najaarsbemonstering varieerde het aantal indicatorsoorten tussen 17 in sloot 4 van De Bramen tot 5 soorten in Bollemaat Noord 3. Ook in de geëutrofieerde sloten van Groen Kruispunt werden indicatorsoorten van meso- en eutrofe veensloten aangetroffen (in het najaar 7 en 10 soorten).. 34. Alterra-rapport 1827.

(36) 5. Conclusies. In dit onderzoek is een aantal fysisch-chemische parameters en het fytoplankton maandelijks bemonsterd. Aanvullend werden er vier keer zuurstofmetingen gedaan die elk minimaal drie etmalen duurden. Met dataloggers werd continu de watertemperatuur bepaald. Aan de hand van deze gegevens kon een goed beeld verkregen worden van de dynamiek van een aantal processen in de sloten gedurende een groot deel van het jaar.. 5.1. Nutriënten en waterkwaliteit. De nutriëntenconcentraties (nitraat, ammonium en fosfaat) volgden een klassiek patroon met hogere concentraties in het voorjaar en lagere concentraties in de zomer: in het voorjaar, als de temperatuur hoger wordt, begint de afbraak van organische stof (slib, detritus). Er zijn dan nog weinig hogere planten en algen aanwezig, waardoor de concentraties vrij hoog kunnen worden. In de loop van het seizoen nemen de concentraties af door een hogere opname door planten. De nutriënten worden dan weer in organische stof vastgelegd en na afsterven, wat voor de hogere planten voornamelijk in de herfst plaatsvindt, in het najaar en het voorjaar weer afgebroken. De piek in de algengroei lag in het voorjaar. Afgestorven algen worden voor een groot deel al snel na het afsterven afgebroken, maar dit is niet terug te zien in de nutriëntenconcentraties, omdat gedurende het groeiseizoen van de macrofyten deze nutriënten weer snel worden opgenomen. Concentraties totaal stikstof lagen in het zomerhalfjaar gemiddeld beneden het maximum van 1,3 mg/l die door de Kaderrichtlijn Water wordt gesteld voor het Goed Ecologisch Potentieel (GEP). Uitzondering hierop waren Bollemaat Noord 3, die hier net boven viel, en sloot 2 van Groen Kruispunt. Concentraties van totaal fosfor lagen gemiddeld over het zomerhalfjaar alleen in de sloten van De Bramen boven het maximum van 0,06 mg/l. In sloot 2 van de Bramen lag het gemiddelde een stuk hoger, doordat er eenmaal vlak na bemesting is gemonsterd. De maxima voor nitraat die in het Aquatisch Supplement (Nijboer, 2000) gesteld worden voor eutrofe veensloten (0,46 mgN/l), worden in het voorjaar in Bollemaat 3 overschreden. In de tweede helft van het jaar ligt de concentratie ammonium alleen in sloot 2 van Groen Kruispunt boven het maximum van 0,4 mgN/l uit het Aquatisch Supplement. Over het algemeen kan dus gezegd worden dat de nutriëntenconcentraties in de meeste van de onderzochte sloten aan de chemische normering voldoen, terwijl de ecologische verschillen tussen sloten groot zijn. Fluctuaties in concentraties van andere ionen hingen voornamelijk samen met neerslag en verdamping, en de eventuele aanvoer van water met een minder goede kwaliteit vanuit de boezem in drogere perioden. De waterkwaliteit van de sloten van Groen Kruispunt wordt beïnvloed door kwelwater uit het Meppelerdiep en door afbraak van organisch materiaal uit de dikke sliblaag van de sloot.. Alterra-rapport 1827. 35.

(37) 5.2. Fytoplankton. Er zijn drie verschillende parameters bepaald die gerelateerd zijn aan het voorkomen van fytoplankton. Het fytoplankton is bemonsterd met een net en tot op familieniveau gedetermineerd. Aantallen zijn vervolgens geschat en omgerekend naar concentraties. Daarnaast zijn er watermonsters genomen waarin de chlorofyl-aconcentratie is bepaald en de extinctie bij 672 nm als maat voor de algenconcentratie. Hieruit bleek dat de extinctie bij 672 nm sterk leek op de extinctie bij 776 nm, wat een maat zou moeten zijn voor de concentratie slib. De resultaten uit de extinctiemetingen bij 672 nm vertoonden weinig relatie met de concentratie gedetermineerd fytoplankton of de chlorofylconcentratie. Het lijkt er dus op dat de extinctie bij 672 nm geen goede maat is voor de concentratie algen. De fytoplanktondominantie lag vooral in het voorjaar, toen er nog weinig macrofyten aanwezig waren. Een bloei van fytoplankton in het voorjaar, voordat de macrofyten gaan domineren, is gebruikelijk in sloten (Van Liere et al., 2007; Veeningen, 1982). Dit is niet noodzakelijkerwijs een kenmerk van eutrofie in deze sloten. In veel sloten, bijvoorbeeld in de sloten van de Bollemaat, domineerden de Goudwieren die kenmerkend zijn voor voedselarmere omstandigheden. In de sloten van Groen Kruispunt werden wel zeer hoge concentraties gevonden van algen die indicatief zijn voor eutrofie. Ook hier verdwenen de algen in de loop van het voorjaar, maar hier was de oorzaak van het verdwijnen dat er lichtgebrek in de waterkolom optrad door de dichte matten Klein kroos en Kikkerbeet.. 5.3. Macrofyten. De macrofytensamenstelling van de sloten hing sterk samen met de trofiegraad. De sloten van Groen Kruispunt, die de hoogste voedselrijkdom hadden, werden gedomineerd door drijvende macrofyten (Kroos en Kikkerbeet). Sloot 2 van De Bramen werd gedomineerd door een Krabbescheermat. Dit is geen gevolg van eutrofiëring, maar is natuurlijk verloop in de successie, waarbij de sloot verlandt als deze niet geschoond wordt. Het effect van de drijvende Krabbescheer op de zuurstofhuishouding is echter hetzelfde als van een drijvende laag kroos: er dringt geen licht meer door tot de waterkolom, waardoor en geen ondergedoken macrofyten meer kunnen groeien en er onder water geen zuurstof meer geproduceerd wordt.. 5.4. Macrofauna. De samenstelling van de macrofaunapopulatie was sterk afhankelijk van de locatie. Dit betekent dat er locatiespecifieke karakteristieken waren die sturend waren voor de macrofaunagemeenschap. Dit zijn bijvoorbeeld de slootdimensies en de chemische waterkwaliteit, die op hun beurt de groei van macrofyten weer bepalen. Opvallend was de tegenstelling tussen de heldere sloten en de sloten van Groen Kruispunt die veel slib bevatten en een zeer slechte zuurstofhuishouding hebben. Dit. 36. Alterra-rapport 1827.

(38) lijkt hier een belangrijke sleutelfactor te zijn. Een andere mogelijke sleutelfactor is de aanwezigheid van een rijke vegetatiestructuur, zoals in de Reeënweg en de Bramen, die een invloed lijkt te hebben op de biodiversiteit in een sloot. Deze sleutelfactor wordt verder onderzocht in het project PLONS.. 5.5. Temperatuurstratificatie en zuurstofhuishouding. De zuurstofconcentraties in de onderzochte sloten vertoonden een sterke variatie. Concentraties varieerden van sterke oververzadiging (vooral in september) tot nagenoeg zuurstofloze condities. Opvallend was dat zeer lage zuurstofconcentraties ook voorkwamen in de sloten met een zeer goede waterkwaliteit en een bijzondere macrofytensamenstelling, zoals slootdelen 1 en 2 van de Bollemaatsloten. Zuurstofconcentraties konden hier aan de bodem lager worden dan 2 mg/l, de concentratie waarbij aangenomen wordt dat het voor macrofauna zonder specifieke aanpassingen de minimumconcentratie is om te kunnen overleven. Deze lage concentraties traden op in periode met thermische stratificatie. Stratificatie ontstaat door dichtheidsverschillen in van het water bij verschillende temperaturen. Water heeft bij 4 0C de hoogste dichtheid. Water dat kouder of warmer is, is minder dicht, en blijft daardoor op de laag water met een hogere dichtheid drijven. Het dichtheidsverandering per graad Celsius is niet lineair; het dichtheidsverschil tussen water van 4 en 5 0C is erg klein en neemt toe bij een hogere temperatuur. De stabiliteit van de waterkolom is o.a. afhankelijk van het opgetreden dichtheidsverschil over een bepaalde diepte én is omgekeerd evenredig met de gemiddelde dichtheid (o.a. Imberger, 1985; Wüest & Lorke, 2003). Dit betekent dat de stabiliteit van een gestratificeerde waterkolom bij een bepaald temperatuurverschil tussen de stratificatielagen groter is bij een hogere temperatuur, omdat dan het dichtheidsverschil groter is tussen de lagen en de gemiddelde dichtheid van de lagen kleiner. Dit is één van de redenen dat er in de zomer vaker stratificatie optreedt. Temperatuurverschillen in het slootwater ontstaan door invloed van instraling en door een snelle opwarming van de lucht (Kersting, 1983). Opvallend is dat er door instraling de temperatuur in de waterkolom boven de temperatuur van de lucht uit kan stijgen. Dit gebeurde bijvoorbeeld in juli toen de luchttemperatuur wat lager was. De energie van de het ingestraalde licht wordt aan de bladen van waterplanten deels omgezet in warmte. Hierdoor kan een waterkolom met waterplanten sneller opwarmen dan een waterkolom waarin geen planten aanwezig zijn. Door dit opwarmende effect van macrofyten, in combinatie met de beschaduwing die zij geven lager in de waterkolom, ontstaat er eerder temperatuurstratificatie dan in afwezigheid van macrofyten (Dale & Gillespie, 1976; 1977). Temperatuurstratificatie kan leiden tot het optreden van zuurstofverschillen tussen lagen als bijvoorbeeld in de onderste laag weinig zuurstofproductie plaatsvindt doordat hier geen licht meer kan doordringen. Ook als er wel licht tot op de bodem van de sloot doordringt, kan er zuurstofstratificatie ontstaan, zoals bijvoorbeeld in de Bollemaat-1 en -2-locaties gebeurde. Zuurstofstratificatie kan ook ontstaan als er een. Alterra-rapport 1827. 37.

(39) hoge zuurstofconsumptie aan de bodem is. Aan de hand van verschillen in zuurstofconcentraties tussen de metingen is bepaald dat er bij een verschil van 0,4 0C of hoger stratificatie optrad. Hier is mee verder gerekend om te bepalen wanneer er mogelijk stratificatie op was getreden. Dit empirische verschil is echter geen vaststaande maat. Bij een hogere temperatuur treedt er sneller stratificatie op dan bij een lager temperatuur. Het aantal keer dat er stratificatie optrad is hierdoor in het voor- en najaar mogelijk overschat en in de zomer onderschat. Daarnaast kan het zo zijn dat de duur van stratificatie gedurende de warme perioden in de zomer mogelijk is onderschat, omdat het temperatuurverschil weliswaar onder 0,4 0C kwam, maar er door het grote dichtheidsverschil toch nog geen menging op kon treden. Uit de berekeningen en de vier meerdaagse zuurstofmetingen blijkt echter in elk geval dat het optreden van temperatuur- en zuurstofstratificatie een fenomeen is dat in laagveensloten bijna dagelijks voorkomt. Stratificatie van zoetwater is vooral bekend van meren. Diepe meren zijn meestal gestratificeerd en menging treedt in meren vaak slechts enkele malen per jaar, meestal in het voor- en najaar, op. De onderste laag in meren is vaak zuurstofloos, omdat er door de diepte van meren geen licht tot op de bodem door kan dringen. Over stratificatie in sloten is minder bekend. Sloten zijn minder diep dan meren, maar door hun geringe breedte en de soms wat beschuttere ligging, treedt er in sloten minder vaak menging door windwerking op, waardoor mogelijke stratificatie minder snel verstoord wordt. Het is niet bekend hoe diep sloten moeten zijn voor het optreden van stratificatie. In de sloot 2 van De Bramen trad nog stratificatie op, terwijl de waterlaag daar slechts 60 cm diep was. In Groen Kruispunt was de waterlaag minder diep, maar werd de temperatuur slechts op één diepte gemeten. Ondanks dat zuurstofstratificatie in sloten wel beschreven is in de literatuur (Marshall, 1981; Veeningen, 1982; Kersting, 1983; Kersting, 1987; Portielje & Lijklema 1995, Portielje et al., 1996) - hoewel er in deze literatuur voornamelijk wordt ingegaan op stratificatie gedurende de zomermaanden-, lijkt het optreden van stratificatie in sloten weinig doorgedrongen te zijn tot algemene kennis over het functioneren van sloten. In de Kaderrichtlijn Water wordt er voor het Maximaal Ecologisch Potentieel (MEP) van gebufferde laagveensloten aangegeven dat de zuurstofverzadiging tussen 60 en 120% hoort te liggen. Voor het Goed Ecologisch Potentieel (GEP) is dit tussen de 35% en de 120%. Er is in de Kaderrichtlijn Water niet aangegeven wanneer en op welke diepte dit moet worden gemeten. In de Bollemaat Noord 1 sloot vallen de minimum- en maximumwaarden die tijdens de 3daagse meting in maart gemeten werden binnen de waarden die voor de MEP beschreven zijn. In juli werd er als laagste zuurstofverzadigingspercentage bovenin de waterkolom echter 24% gemeten en onderin de waterkolom 0%. Maxima waren 84% en respectievelijk 45%. In september lag het minimum bovenin de waterkolom op 31% en onderin de waterkolom werd als minimum 4% verzadiging gemeten. De verzadiging bovenin de waterkolom liep in deze periode op tot 184%, wat een zeer sterke oververzadiging is. De Bollemaat Noord 1-sloot is een sloot met een zeer goede biologische kwaliteit en die weinig geëutrofiëerd is. De in dit onderzoek gemeten waarden zijn waarschijnlijk natuurlijke waarden onder goede omstandigheden.. 38. Alterra-rapport 1827.

No results found