-De korte termijn effecten van mengen en beluchten in
visvijvers-
Statuspagina
Titel Het mengen en beluchten van visvijvers
Auteur B.R.M de Clerck
E-mailadres
Clerck@sportvisserijnederland.nlAantal pagina’s 41
Trefwoorden beluchten, mengen, zuurstof, draagkracht,
Philips Hengelsport Vereniging, HSV ’t Stekelbaarsje, HSV ’t Voorntje, Auga
Versie 1
Datum 10 april 2015
Bibliografische referentie:
B.R.M de Clerck, 2013. Rapport: Het mengen en beluchten van visvijvers.
Sportvisserij Nederland, Bilthoven & HZ University of Applied Sciences, Vlissingen.
© Sportvisserij Nederland (Bilthoven), Auga (Hengelo) & HZ University of Applied Sciences (Vlissingen).
Niets uit dit rapport mag worden vermenigvuldigd door middel van druk, fotokopie, microfilm of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van
Sportvisserij Nederland.
Sportvisserij Nederland is niet aansprakelijk voor gevolgschade, alsmede schade welke voortvloeit uit toepassing van de resultaten van werkzaamheden of andere gegevens verkregen van Sportvisserij Nederland.
Sportvisserij Nederland Postbus 162
3720 AD Bilthoven
www.sportvisserijnederland.nl 030-6058400
HZ University of Applied Sciences Postbus 364
4382 NW Vlissingen www.hz.nl
0118-4890000
Auga
7255 PZ Hengelo www.auga.nl (0)575-468020
Sportvisacademie Gorinchem Postbus 177
4205 NB Gorinchem
www.sportvisacademie-Gorinchem.nl
0183-622966
Voorwoord
Het rapport dat voor u ligt is het resultaat van mijn afstudeeronderzoek voor de HZ University of Applied Sciences en Sportvisserij Nederland. Tijdens mijn afstudeerperiode heb ik praktisch en theoretisch onderzoek gedaan naar de mogelijkheid om de draagkracht in visvijvers te
verhogen. Het onderzoek is uitgevoerd in de periode april 2014 tot maart 2015, in het kader van het project “Mengen en beluchten van visvijvers”.
Voor de ondersteuning en begeleiding bij dit onderzoek en het schrijven van het rapport wil ik een aantal mensen bedanken. Allereerst wil ik Martin Hoorweg van Sportvisserij Nederland en Jouke Heringa van de HZ University of Applied Sciences bedanken voor de begeleiding en ondersteuning tijdens de gehele stageperiode. Ondanks lastige periodes en vertraging waarmee ik tijdens het afstuderen te maken heb gehad, hebben zij mij de kans gegeven mijn afstudeerstage goed af te ronden. Daarnaast wil ik de leerlingen van het Wellantcollege
bedanken voor de hulp met het veldwerk. Als laatst wil ik Philips Hengelsport Vereniging, HSV ’t Stekelbaarsje en HSV ’t Voorntje bedanken voor het ter beschikking stellen van hun vijver voor dit onderzoek en de fijne samenwerking.
Bart de Clerck Bilthoven, 2015
Samenvatting
In Nederland zijn tal van visvijvers met doorgaans een hoge biomassa aan vis. Veel visvijvers kampen met slechte vangsten, vissen die in slechte conditie zijn en vissterfte. Om de visstand op lange termijn op een hoger niveau te brengen zal de draagkracht van deze visvijvers omhoog moeten worden gebracht. Sportvisserij Nederland is een project gestart waarbij pompinstallaties stroming en zuurstof in het water brengen om de wateren te “vitaliseren”.
Daarbij is het voedselaanbod omhoog gebracht door bij te voeren.
Over de toepassing van meng- en beluchtingsinstallaties op ondiepe wateren is tot nu toe weinig bekend. Dit rapport richt zich op de korte termijn effecten op de waterbeweging en de zuurstofconcentraties in de vijvers. Ook is het effect op de vis gedurende het onderzoek gemonitord. Het gaat hierbij om een effect op de visvangsten en conditie.
Voor het onderzoek zijn drie pilotvijvers gebruikt, met verschillende eigenschappen. Er zijn twee verschillende pompinstallaties toegepast, waarvan één pompinstallatie alleen water verplaatst (Flow 75F) en één pompinstallatie water verplaatst en zuurstof inbrengt door middel van een venturi (AirFlow 110F). Het effect van deze pompen op de waterbeweging in de pilotvijvers is gemonitord door stroomsnelheidsmetingen uit te voeren. Het effect op de zuurstofconcentratie in de waterkolom is gemeten tijdens een twaalf uurs meting. Het effect op de vis is gemonitord door de visvangsten bij te houden. Daarnaast zijn er in twee vijvers visserijkundige onderzoeken uitgevoerd. De visserijkundige onderzoeken en visuele waarnemingen vanuit de
hengelsportverenigingen geven informatie over de conditie van de vis.
In alle pilotvijvers is de stroomsnelheid 20 meter achter de pompinstallaties zeer laag. Dit geldt voor beide pompinstallaties. De stroming lijkt de eerste 8 meter turbulent te zijn om vervolgens over te gaan in een laminaire stroming. De pompinstallatie zonder venturi zorgt voor een hogere stroomsnelheid kort achter de pomp. In één van de pilotvijvers is stroming gemeten tot 110 meter achter de pomp. De geometrie van de vijver speelt bij het bereik van de waterverplaatsing een belangrijke rol. Het effect op de waterbeweging is direct na inschakeling van beide typen pompinstallaties zichtbaar aan de oppervlakte. Door het stuwende effect van de pompen reikt de waterbeweging steeds verder. De tijdsduur om het maximale bereik en de maximale stroomsnelheid te behalen is onbekend. Na uitschakeling wordt het visuele effect op de waterbeweging direct minder. De tijdsduur waarop het effect op de waterbeweging is verdwenen is onbekend.
De invloed van de pompinstallatie met venturi op de ruimtelijke verdeling van de
zuurstofgehaltes is duidelijk waarneembaar tot 20 meter achter de pomp. Hierbij wordt de gelaagdheid in de zuurstofconcentratie in het verticale vlak opgeheven. Door de menging tot aan de bodem is de zuurstofconcentratie aan de bodem hoger. Tussen 20 en 25 meter achter de pomp komt de gelaagdheid terug. Een zuurstofverrijking kan niet worden aangetoond.
Tijdens het experiment zijn er geen periodes met lage zuurstofconcentraties geweest.
De resultaten van de visvangsten geven een indicatie dat er meer vis wordt gevangen wanneer de AirFlow in werking is. Vooral blankvoorn en jonge brasem lijken actiever en beter vangbaar.
In twee pilotvijvers lijkt een toename van de conditie van de vissen te zijn gedurende de maanden dat de pomp in werking was.
De belangrijkste aanbevelingen zijn dat het meetprotocol voor de monitoring van de
visvangsten, voor vervolgonderzoek moet worden aangepast. Daarbij moet meer controle zijn over de uitvoering van het experimenteel onderzoek. De invloed van zoveel mogelijk externe factoren moet worden uitgesloten. Ook dient het effect van de AirFlow op de
zuurstofconcentratie te worden gemeten in een situatie met zeer lage zuurstofconcentraties om een mogelijke zuurstofverrijking aan te kunnen tonen.
Abstract
There are many fishing ponds in the Netherlands, with a high biomass of fish. Many of these ponds are dealing with poor catches of fish, bad conditions of fish and fish mortality. To maintain the amount of fish on a higher level, the carrying capacity should be increased. Sportvisserij Nederland has started a project to vitalize the fishing ponds by using pumps which create flow and oxygen in the water. Also the amount of food is raised by additional feeding.
There is so far little known about the application of mixing- and aeration systems in shallow lakes. This report focuses on the short-term effects of the pumps on the water movement and the oxygen concentrations in the ponds. Also the effect on fish during this research is
monitored, by doing research to the effects on condition and fish catches.
The experiments are performed in three fishing ponds with different properties. Two different pumps are used in this project. One pump only moves water (Flow 75F) and one pump moves water and brings oxygen into the water (AirFlow 110F). The effect of these pumps on the water movement in the ponds is monitored by flow measurements. The effect on the oxygen
concentration in the water column is measured during a twelve hour measurement. The effects on fish are monitored by registering data of fish catches and by performing fisheries science research. These investigations provide information about the condition and composition of the fish population.
In all ponds the flow rate, 20 meter backwards of both pump types is very low. The flow seems to be turbulent the first 8 meter behind the pumps and then proceeding in a laminar flow. In one of the ponds, flow is measured up to 110 meter behind the pump. The geometry of the pound has a serious influence on the range of the water displacement. Immediately after turning on the pumps the effect on the water movement is visible at the surface. The required time to reach the maximum flow rate and maximum water displacement is unknown. Immediately after turning off the pumps the visible effect disappears quickly. The length of time to reach a minimum effect on the water movement is unknown.
The pump with aeration system has a significant influence on the spatial distribution of oxygen up to 20 meter backwards of the pump. In this 20 meter there is no stratification of oxygen in the vertical pattern of the water column. The mixing of water to the bottom results in a higher oxygen concentration at the bottom. Between 20 and 25 meter behind the pomp there is again a stratification of oxygen in the water column. There is no oxygen enrichment proved. During this experiment there were no periods with low oxygen levels.
There is an indication that more fish is caught during pumping time. Especially small fish like roach and young bream seems to be more active and easier to catch. During the months the pumps were operating, it seems to be there was an improvement in the condition of fish in two of the ponds.
Most important recommendations are that the measurement protocol for monitoring the fish catches should be adjusted in further research. There should be more control over the experimental research. The influence of external factors should be excluded as much as possible. The effect of the Airflow on the oxygen levels should be measured in a situation with low oxygen concentrations to prove a possible oxygen enrichment.
Inhoudsopgave
Voorwoord ... I Samenvatting ... II Abstract ... III
1 Inleiding ... 1
1.1 Aanleiding ... 1
1.2 Vraagstelling ... 3
1.3 Leeswijzer ... 3
2 Achtergronden ... 4
2.1 Draagkracht ... 4
2.2 Waterkwaliteit en voedselrijkdom ... 6
2.3 Waterkwaliteit en zuurstof... 7
2.4 Zuurstoftekort in ondiepe wateren ... 9
2.5 Oplossingen zuurstofproblemen in ondiepe wateren ... 11
3 Beschrijving pilotlocaties ... 13
3.1 Philips Hengelsport Vereniging ... 13
3.2 Hengelsportvereniging ’t Stekelbaarsje ... 15
3.3 Hengelsportvereniging ’t Voorntje ... 17
4 Onderzoeksopzet ... 19
4.1 Propellerpompen... 19
4.1.1 HSV ‘t Voorntje te Hoogblokland ... 20
4.1.2 Philips Hengelsport Vereniging ... 21
4.1.3 HSV ’t Voorntje Grubbenvorst ... 22
4.1.4 Fixatie AirFlow 110F en Flow 75F ... 22
4.2 Waterbeweging (menging) ... 23
4.3 Zuurstof (beluchting) ... 24
4.4 Visvangsten... 25
5 Resultaten ... 26
5.1 Het effect op de stroming in de vijvers ... 26
5.2 Stroomsnelheid recht achter de AirFlow 110F/Flow 75F ... 27
5.3 Effect op het zuurstofgehalte ... 29
5.4 Visvangsten... 31
5.4.1 Pilotvijver in Hoogblokland ... 31
5.4.2 Pilotvijver in Veldhoven ... 34
5.5 Visserijkundig onderzoek ... 35
6 Discussie ... 36
6.1 Stroming ... 36
6.2 Zuurstofconcentratie ... 39
6.3 Effect op vissen ... 40
7 Conclusie ... 42
8 Aanbevelingen ... 44
8.1 Stroming ... 44
8.2 Zuurstofconcentratie ... 45
8.3 Visvangsten... 45
8.4 Toepassing AirFlow 110F/Flow 75F ... 46
Referenties ... 47
Bijlage 1: Viswaterrichtlijn ... 50
Bijlage 2: Dieptekaarten pilotvijvers ... 51
Bijlage 3: Viswatertypering ondiepe wateren ... 52
Bijlage 4:Vissterfte en ziekteverwekkers ... 55
Bijlage 5: Stromingsprofiel van het midden en bodem van de waterkolom in de pilotvijvers ... 58
Bijlage 6: Overige grafieken effect AirFlow op zuurstofconcentratie in de pilotvijver in Grubbenvorst ... 60
Bijlage 7: Overige grafieken visvangsten ... 62
Bijlage 8: Gegevens maandelijkse monitoring waterkwaliteit ... 65
1
1 Inleiding 1.1 Aanleiding
In Nederland zijn tal van visvijvers aanwezig waarin visverenigingen actief zijn. Helaas kampen veel visvijvers met dezelfde problemen: slechte visvangsten, verzwakte vissen en vissterftes.
De afname van de voedselrijkdom en het daarmee steeds helder wordende water wordt gezien als één van de oorzaken (Laak & van Eck, 2011). Een andere oorzaak is de vaak aanwezige dikke baggerlaag, die jaarlijks zorgt voor een sterke zuurstofonttrekking en voor ophopingen van schadelijke gassen uit de bodem, wat kan leiden tot vissterfte. Zeker wanneer de vissen in slechte conditie zijn is de kans op sterfte groter (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Ook speelt de aalscholver een grote rol. Een kolonie aalscholvers kan de visstand in een water jaarlijks uitdunnen met tientallen kilogrammen per hectare. In sommige gevallen, voornamelijk in kleinere afgesloten wateren, kan dit zelfs veel meer zijn en kunnen wateren vrijwel worden leeggevist (Laak & Aarts, 2008). Binnen dit onderzoek wordt de aalscholverproblematiek verder buiten beschouwing gelaten.
Hengelsportverenigingen zijn voor het bestaan afhankelijk van hun leden. Sportvissers willen graag vis vangen en sluiten zich daarom aan bij een vereniging. Om in de behoeften van de leden te kunnen voorzien zien hengelsportverenigingen zich genoodzaakt om jaarlijks vis uit te zetten om zo de visstand op peil te houden. Het resultaat hiervan kan zijn dat de aanwezige biomassa vis hoger is dan de draagkracht van de vijver. De draagkracht is de maximale hoeveelheid biomassa dat kan voorkomen in een bepaalde omgeving onder de heersende omstandigheden. Door een visbestand boven de draagkracht van de visvijver en een beperkt voedselaanbod nemen de vangsten en conditie juist af (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Om de hoeveelheid vis in een water langdurig op een hoger peil te krijgen zal de draagkracht van het water kunstmatig moeten worden verhoogd.
Sportvisserij Nederland initieert en participeert in onderzoeken naar visstandbeheer en verbetering van de sportvisserijmogelijkheden. Onderdeel van het beheer van wateren is te zorgen voor een ecologisch gezond viswater en een gezonde, gevarieerde visstand
(beleidsplan Sportvisserij Nederland, 2010-2015). Omdat veel visvijvers in Nederland met de beschreven problemen kampen, heeft Sportvisserij Nederland dit project “mengen en beluchten van visvijvers” opgezet. Het doel van het project is om de draagkracht kunstmatig te verhogen om zo de hoeveelheid vis in een water langdurig op een hoger peil te krijgen.
Het idee van Sportvisserij Nederland is om stroming en zuurstof in het water te brengen met behulp van pompen. Dit idee is afkomstig uit de visteelt. De vijvers in de visteelt zitten vele malen boven hun natuurlijke draagkracht. Door de toepassing van een (biologische) filter, doorstroming en beluchting en verhoging van het voedselaanbod wordt de draagkracht kunstmatig op een hoog peil gehouden. Het toepassen van een (biologische) filter in visvijvers is lastig, maar stroming en zuurstof in het water brengen lijkt haalbaar. Beweging en beluchting van water zijn cruciaal voor de verbetering van waterkwaliteit, dragen bij aan de biologische afbraak van organische stoffen in het water en bodem en bestrijden vissterfte door
zuurstofgebrek. Ook ophopingen van schadelijk gassen worden voorkomen (auga, 2014). Het mengen en beluchten van het water wordt in dit rapport ook wel vitaliseren genoemd oftewel
“gezonder maken”.
Door alleen het vitaliseren van het water wordt de draagkracht nog niet verhoogd, ook zal het voedselaanbod omhoog moeten worden gebracht door bij te voeren (Zoetemeyer & Lucas, 2007).
In hoofdstuk 2 ‘Achtergronden’ wordt dieper ingegaan op het begrip draagkracht en de rol van stroming, zuurstof en voedsel daarin.
2
Vanuit binnen- en buitenlandse onderzoeken is al het nodige bekend over de effectiviteit van beluchting in diepe wateren (Leslie et al, 1986; Robinson, 2009). Menging en/of beluchting van diepe visvijvers wordt beschreven als middel om de milieuomstandigheden voor vis en de visstand te verbeteren (van Emmerik & Verspui 2012). Dit wordt gebaseerd op het feit dat menging de vorming van een spronglaag tegengaat en zorgt voor een goede zuurstof-huishouding tot de bodem. Het mengen van diepe plassen wordt in verschillende wateren ook toegepast door waterschappen ter bestrijding van de overlast van blauwalgen (den
Oudendammer et al, 2011).
Over de toepassing van meng- en beluchtingsinstallaties op ondiepe wateren is tot nu toe weinig bekend. Daarom is het project ”Mengen en beluchten” opgezet, waarbij eerst onderzoek wordt gedaan naar de korte termijn effecten van de toegepaste meng- en beluchtinginstallaties.
Op basis van de resultaten die hieruit voortkomen, zal een vervolgonderzoek worden opgezet.
De focus binnen dit onderzoek ligt dan ook op het effect van de pompen. Op de resultaten van het bijvoeren wordt niet ingegaan, wel is hier rekening met gehouden bij het analyseren van de resultaten.
In het project participeren de volgende instanties en visverenigingen: Auga, HZ University of Applied Sciences, Sportvisacademie Gorinchem, HSV ’t Stekelbaarsje, HSV ’t Voorntje en de Philips Hengelsport Vereniging.
HSV ’t Stekelbaarsje in Hoogblokland
Figuur 1.1: De betrokken instanties en visverenigingen binnen het project.
3
1.2 Vraagstelling
In dit rapport staat de volgende hoofdvraag centraal:
Wat zijn de temporele en ruimtelijke effecten op de waterbeweging en zuurstofdistributie van het mengen en beluchten door inzet van pompen in visvijvers en wat is daarvan het effect op de vis?
De deelvragen die hieruit voortkomen zijn:
Tot hoever reikt de invloed op de waterbeweging door de pompen en in hoeverre wordt dat bepaald door de geometrie en diepteprofielen van de vijver?
Hoe lang na het in/uitschakelen van de pomp is het effect hiervan zichtbaar (temporele effect op de waterbeweging)?
Wat is de invloed van de twee verschillende pompen op de ruimtelijke verdeling van de zuurstofconcentraties?
Hoe lang na het in/uitschakelen van de pomp is het effect hiervan zichtbaar (temporele variatie in O2 concentratie over diepte)?
Wat is de invloed van de pompen op de vis (visvangsten en conditie)?
1.3 Leeswijzer
In hoofdstuk 2 zijn de achtergronden behandeld, waarin het begrip “draagkracht” en de relatie met stroming, zuurstof en voedsel is beschreven. Aan het eind van dit hoofdstuk is op basis van de gevonden literatuur een schema opgesteld waarin de mogelijke positieve effecten zijn verwerkt. In hoofdstuk 3 komt de beschrijving van de pilotlocaties uitgebreid aan bod. In hoofdstuk 4 is de onderzoeksopzet beschreven. In hoofdstuk 5 is het effect op de stroming, zuurstofgehaltes, visvangsten en conditie getoond aan de hand van de resultaten. De resultaten worden onderbouwd in hoofdstuk 6. In hoofdstuk 7 is de conclusie van dit rapport gegeven, door de hoofd- en deelvragen te beantwoorden. In hoofdstuk 8 zijn op basis van de resultaten en gesignaleerde knelpunten aanbevelingen gedaan voor het vervolgonderzoek.
Figuur 1.2: Schematische weergave van de rol van de AirFlow 110F/Flow 75F binnen dit project en de hieraan gekoppelde deelvragen.
4
2 Achtergronden
Voor een goed visstandbeheer is voldoende kennis van zoetwatervissen en hun omgeving nodig. De ecologie van zoetwatervissen houdt zich bezig met de relatie tussen de vis en zijn abiotische en biotische omgeving. Een soort reageert meestal niet op een enkele factor, maar op het samenspel van het totaal aan biotische en abiotische factoren in een ecosysteem.
Daarnaast speelt in ondiepe wateren de waterbodem een relatief grotere rol dan in diepere wateren omdat er boven iedere vierkante meter bodem minder water beschikbaar is (Jeppesen, 1998). Er zijn verschillende voorwaarden aan de leefomgeving van vissen om een populatie in stand te houden:
1. De waterkwaliteit moet voldoende zijn om alle lichaamsfuncties goed te laten werken (zie bijlage 1 “ Normdoelstelling water voor karperachtigen”);
2. Er moet voldoende voedsel aanwezig zijn (voor conditie, groei en voortplanting);
3. De gelegenheid tot schuilen (tegen roofdieren en extreme milieuomstandigheden) en tot voorplanting (paaigebied).
Een water voldoet niet op elk moment aan de meeste optimale omstandigheden.
Zoetwatervissen kunnen tegen tijdelijke veranderde milieuomstandigheden, maar voor alle milieu omstandigheden bestaan er tolerantiegrenzen. Hiermee worden de minimum- en maximumwaarden van milieuvariabelen bedoeld waarbinnen de vis goed kan functioneren (zie figuur 2.1). Buiten deze waarden kunnen de omstandigheden schadelijk of dodelijk zijn en zal de vis minder goed functioneren. Per vissoort en per individu zijn deze tolerantiegrenzen verschillend (Zoetemeyer & Lucas, 2007).
Figuur 2.1: Het functioneren van een soort in relatie tot een milieuvariabele. Per individu en per soort kunnen deze tolerantiegrenzen verschillen (Verdonschot, 1990).
2.1 Draagkracht
De draagkracht is het maximum aan biomassa van een soort die onder de
milieuomstandigheden in een bepaald gebied kan voorkomen over een langere periode (Hoogenboom, 2014). In visvijvers gaat het dan om de maximale hoeveelheid vis, uitgedrukt in kilogrammen per hectare (Zoetemeyer & Lucas, 2007). De draagkracht kan veranderen afhankelijk van de milieuomstandigheden. De groeisnelheid van een soort neemt af naarmate de dichtheid van de populatie toeneemt, omdat er intraspecifieke concurrentie optreedt. Het dynamisch evenwicht van een populatie gaat altijd richting de draagkracht (Dodds & Whiles, 2010).
5
Figuur 2.2: Populatiegrootte in de tijd. Carrying capacity (k) is hier de draagkracht (Dodds & Whiles, 2010).
Er kan worden gesteld dat een water meer kilogrammen vis per hectare kan herbergen, naarmate bodem en waterkolom voedselrijker zijn en de waterkwaliteit goed is. Er wordt vaak vis uitgezet in visvijvers waardoor de biomassa aan vis hoger ligt dan de draagkracht
(Zoetemeyer & Lucas, 2007). Voor een goede conditie van de vis, moeten de
milieuomstandigheden goed zijn. Een tekort aan voedsel of een probleem met de waterkwaliteit, zoals te weinig of te veel zuurstof, schadelijk stoffen of gassen brengt de draagkracht of
groeisnelheid naar beneden en daaraan gekoppeld ook de conditie. Vaak is er een samenhang tussen een verminderde conditie van vissen en het optreden van een visziekte. Visziekten en vissterfte zijn meestal een signaal dat de milieu- of voedselomstandigheden voor de visstand ongunstig zijn. Slechte omstandigheden in het milieu van de vissen, leiden tot stress en verzwakking en kunnen uiteindelijk leiden tot sterfte (Dodds & Whiles, 2010).
Figuur 2.3: Verloop vissterfte in relatie tot de tijdsduur (Wedemeyer et al, 1976).
6
2.2 Waterkwaliteit en voedselrijkdom
Onder voedselrijkdom van een water wordt verstaan de hoeveelheid in het water opgeloste nutriënten (voornamelijk nitraten en fosfaten). De ontwikkelingsmogelijkheden voor
waterplanten (macrofyten) en algen (fytoplankton) wordt in belangrijke mate bepaald door deze hoeveelheid beschikbare nutriënten (Lamers et al, 2012). Daarom zijn waterplanten en algen van groot belang voor het nutriëntendynamiek in het water (van den Berg et al, 2012). Algen (fytoplankton) en waterplanten (macrofyten) staan aan het begin van de voedselketen in het water en zijn daarmee van groot belang voor het functioneren van aquatische ecosystemen (Bloemendaal & Roelofs, 1988). Ze zijn op hun beurt belangrijk als voedsel voor zoöplankton en macrofauna. Zoöplankton en macrofauna zijn een belangrijke voedselbron voor prooivissen.
Prooivissen zijn uiteindelijk het voedsel voor de roofvissen (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Een voorbeeld van zo’n voedselketen is weergegeven in figuur 2.4. De trofische niveaus in figuur 6 staan uitgedrukt in organismen. Tussen de trofische niveaus zijn er verschillende interacties, onder te verdelen in de top-downkrachten en bottom-up krachten. De bottom-upkrachten zijn bepalend voor de potentiële biomassa en productie in de verschillende trofische niveaus. De top-downkrachten zijn bepalend voor de actuele biomassa en structuur van het voedselweb in de verschillende niveaus (Hoogenboom, 2014).
Figuur 2.4: Een schematische weergave van een aquatische voedselweb (Hoogenboom, 2014). Bottom-upkrachten nemen van beneden naar boven af. De top-downkrachten nemen af van boven naar beneden. Een voorbeeld van een bottom-upkracht is de productie van algen. Een voorbeeld van een top-downkracht is consumptie van zoöplankton door planktivore vis.
De resultante van de bottom-up en de top-down krachten bepaalt de uiteindelijke
verschijningsvorm van een water en uit zich in een stabiel evenwicht (Hoogenboom, 2014).
Ondiepe wateren hebben twee alternatieve stabiele evenwichten. Een heldere toestand gedomineerd door waterplanten en een troebele toestand gedomineerd door een hoge biomassa aan algen (Scheffer et al, 1993).
Herbivorous waterfowl
Diving ducks
Fish feeding waterfowl
Herbivorous waterfowl
Diving ducks
Fish feeding waterfowl
Figuur 2.5: Twee alternatieve stabiele evenwichten die zich voor kunnen doen in ondiepe wateren. Links: de troebele toestand gedomineerd door een hoge biomassa aan algen. Rechts: de heldere toestand gedomineerd door waterplanten.
Het aanbod van voedingsstoffen is een sturende factoren bij de ontwikkeling of omslag van het ene evenwicht naar het andere evenwicht (bewerkt naar Scheffer, 1998).
7
Deze twee evenwichten worden vooral bepaald door de wederzijdse beïnvloeding vanwaterplanten en fytoplankton. Het gaat hierbij voornamelijk om de concurrentie om licht en voedingsstoffen (Scheffer, 1998). Fytoplankton (algen) zijn plantaardige micro-organismen in de waterkolom van het oppervlaktewater, die snel reageren op veranderde milieuomstandigheden.
Wanneer de beschikbaarheid van voedingsstoffen in water en bodem toeneemt door
eutrofiëring, kunnen waterplanten hier in eerste instantie nog van profiteren. In tweede instantie gaat het aangroeisel van epifyten op waterplanten zich sterk ontwikkelen, waardoor de
waterplanten minder licht ontvangen. Uiteindelijk verliezen waterplanten en daarmee het aangroeisel de strijd om licht van de planktonische algen en slaat het water om in een troebel, planktongedomineerd systeem (STOWA, 2014). Planktivore vissen eten vooral watervlooien, die op hun beurt weer algen eten. Algen kunnen zich onder de aanwezigheid van planktivore vissen onbeperkt voortplanten. Het gevolg is een door algen gedomineerd watersysteem. Voor vissen veranderen door de eutrofiëring twee belangrijke habitatkenmerken, te weten het doorzicht en de begroeiing. Dit maakt dat de verscheidenheid aan habitats voorvis laag is (van den Berg et al, 2012).De hoge voedselrijkdom komt geheel ter beschikking voor de productie van plantaardig en dierlijk plankton. De vissoorten die dit plankton benutten als voedselbron en niet afhankelijk zijn van een plantenrijke oeverzone zullen het water domineren. De biodiversiteit is daarom over het algemeen het laagste in zeer voedselrijke (hypertrofe)wateren (Zoetemeyer
& Lucas, 2007). Het verband tussen het gehalte aan nutriënten en de biodiversiteit en biomassa is weergegeven in figuur 2.6.
Figuur 2.6: Verhouding tussen het nutriëntenaanbod en de totale biomassa en biodiversiteit in een water. Een hoog nutriëntenaanbod zorgt voor een hoge biomassa maar lage biodiversiteit (bewerkt naar Dodds & Wales, 2010).
De zichtdiepte in hypertrofe wateren is zeer gering door de zwevende algen en opgewerkte slib van de bodem als gevolg van het foerageergedrag van vis. De bodem bestaat uit een dikke laag slib door de regen van afgestoven plankton die voortdurend neerslaat op de bodem (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Door de afbraak van organisch materiaal door micro-organismen komen veel voedingsstoffen vrij, maar er wordt bij deze afbraak zuurstof verbruikt (Van den Berg et al, 2013). De hoge voedselrijkdom is gunstig voor een hoge biomassa aan vis die in visvijvers gewenst is, maar heeft ook nadelige effecten op de waterkwaliteit en de
soortenrijkdom aan vis. In hoofdstuk 2.4 wordt verder ingegaan op problemen die zich voor kunnen doen met het zuurstofgehalte.
2.3 Waterkwaliteit en zuurstof
Een goede zuurstofhuishouding is cruciaal voor een goede ecologische toestand. Direct voor de ademhaling van levende organismen in het water en indirect speelt het een belangrijke rol in veel processen in het water (Vlaamse Milieumaatschappij, 2013). Voor een goede
energiehuishouding in een vis is zuurstof in de vorm van opgelost zuurstof een cruciale factor.
De energiehuishouding in een vis kan worden gezien als de doorslaggevende factor tot groei, overleving en voortplanting (Dodds & Whiles, 2010). Een zuurstofconcentratie buiten de tolerantiegrenzen kan schadelijk en zelfs dodelijk zijn en hindert het functioneren van de vis
→ biodiversiteit
→ N,P
→ Biomassa
→N,P
8
(Zoetemeyer & Lucas, 2007). De normdoelstelling voor karperachtigen is 6 mg/l of hoger (Rijkswaterstaat, 2009), maar een te hoog zuurstofgehalte kan ook schadelijk zijn voor vissen (Salas-Leiton et al, 2008). Een zuurstofoververzadiging van meer dan 140 % kan al problemen en stress opleveren voor vissen en zelfs dodelijk zijn (Schulze, 2009). Over het algemeen is een zuurstofconcentratie tussen 6 en 12 mg/l ideaal. Voor jongbroed en eieren mag deze waarde iets hoger dan 12 mg/l zijn. Gevoeligheid voor lage zuurstofgehaltes is soortspecifiek, maar de meeste soorten krijgen problemen en ervaren stress bij zuurstofgehaltes onder 4 mg/l(Zoetemeyer & Lucas, 2007).
Het evenwicht tussen de zuurstoftoevoer en de zuurstofontrekking, bepaalt uiteindelijk of er een onderverzadiging of oververzadiging van zuurstof in water is (Hoogenboom, 2014). De
zuurstofconcentratie is het resultaat van de biotische en abiotische processen in een water (figuur 2.7).
Figuur 2.7: Zuurstofhuishouding in een oppervlaktewater (Hoogenboom, 2014).
a. uitwisseling met atmosfeer
b. af- en toevoer door dispersie (menging/verdunning deeltjes in water) en stroming c. fotosynthese en respiratie door waterplanten en algen
d. bacteriële afbraak van organische stoffen e. zuurstofgebruik in sediment
f. respiratie door heterotrofe organismen, voornamelijk vissen.
Fotosynthese door waterplanten en fytoplankton is de belangrijkste leverancier van zuurstof (Francis-Floyd, 2014). De luchtdruk, het zoutgehalte, het zuurstofgehalte in de lucht en de watertemperatuur zijn bepalend voor de oplosbaarheid van zuurstof in water (Dodds & Whiles, 2010).
Figuur 2.8: Opgelost zuurstof als functie van de watertemperatuur en het zoutgehalte (Lay, 2010).
9
2.4 Zuurstoftekort in ondiepe wateren
De oorzaak voor zuurstoftekort in ondiepe wateren moet worden gezocht in een verstoord evenwicht van zuurstoftoevoer en zuurstofonttrekking in een water. Onderstaand zijn factoren beschreven die hierop van invloed kunnen zijn.
Waterplanten en algen (primaire productie)
Waterplanten en algen vormen organische stof uit anorganische stoffen met behulp van lichtenergie (primaire productie). Bij dit proces komt zuurstof vrij: 6 CO2 + 6 H2O + zonlicht =>
C6H12O6 + 6O2 (Freeman, 2008).
De hoeveelheid primaire productie is afhankelijk van:
Hoeveelheid licht (lichtintensiteit), die wordt bepaald door verschillende factoren zoals bewolking, vegetatie, golfslag en zwevende deeltjes (Dodds & Whiles, 2010);
Temperatuur, verdubbelt met iedere 10 graden stijging tot aan een soort specifieke drempel. Verdere toename in temperatuur beschadigt het fotosynthetisch mechanisme en de mate van fotosynthese (De Nicola, 1996);
Hoeveelheid beschikbare nutriënten (Lear, 1997).
Onder invloed van zonlicht, zorgt primaire productie voor een toename van de
zuurstofproductie. In de nacht daalt het zuurstofgehalte door respiratie van planten en dieren, waaronder vis. Deze dagelijkse verandering in de hoeveelheid opgeloste zuurstof die zich iedere 24 uur voordoet, wordt de dagelijkse zuurstofcyclus genoemd (zie figuur 2.9).
Figuur 2.9: Verloop van de zuurstofconcentratie in algenrijk water over enkele dagen, waarbij de lichtintensiteit en daarmee de hoeveelheid fotosynthese verschillend is (Zoetemeyer & Lucas, 2007).
Tegen zonsopgang, kunnen aanzienlijk lagere zuurstofgehalten ontstaan. Aan het eind van de zomer kan dit vooral in algenrijk of plantenrijk water voor grote problemen zorgen. De algen en planten beginnen dan af te sterven en worden afgebroken en produceren overdag niet meer genoeg zuurstof om ’s nachts in de zuurstofbehoefte van het afbraakproces te voorzien. Vaak treedt vissterfte op in de vroege ochtenduren na een bewolkte dag waarop weinig fotosynthese heeft plaatsgevonden (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Bij onweer is de kans op vissterfte nog groter. De luchtdruk daalt bij onweer en daarmee ook het zuurstofgehalte. Daarnaast neemt overdag tijdens onweer de lichtintensiteit af en daarmee ook de hoeveelheid primaire productie en het zuurstofgehalte (Francis-Floyd, 2014).
Bacteriële afbraak organisch materiaal
Ingevallen bladeren, afgestorven planten, feces van vis, dode algen en macrofauna komen in het water terecht en worden deels in de waterkolom en deels in de bodem afgebroken door micro-organismen. Zoals eerder beschreven vraagt de afbraak van organische materialen zuurstof. Het zuurstofverbruik door microbiologische processen in de waterbodem wordt ook
10
wel sediment zuurstofverbruik genoemd (Engels: Sediment Oxygen Demand). De zuurstofvraag voor deze processen zijn onafhankelijk van de zuurstofconcentratie in het water en kanbehoorlijk groot zijn (Jeppesen, 1998). Dit zuurstofverbruik (Sediment Oxygen Demand) is eerder berekend als 2,5 tot 5 mg O2/m2 per dag voor eutrofe vijvers met een anaerobe sliblaag.
Voor een vijver van één meter diepte komt dit neer op circa 50% van het opgeloste zuurstof (Breine & Coussement, 1997). In natuurlijke wateren wordt de vorming van een sliblaag doorgaans beperkt door het zelfreinigend vermogen van het water. In niet-natuurlijke wateren en voedselrijke wateren, algenrijke of plantenrijke water en in wateren met veel bomen aan de oever vindt meer aanvoer dan afbraak plaats. Gevolg is dat de laag organisch, niet afgebroken materiaal toeneemt, waardoor de bodem vaak wordt bedekt door een dikke laag dood
organisch materiaal. Door de aerobe afbraak van dit organisch materiaal is de
zuurstofhuishouding in wateren met een dikke sliblaag hierdoor vaak erg instabiel. Vooral bij een hoge watertemperatuur in het najaar kan het zuurstofgehalte laag worden (Bloemendaal &
Roelofs, 1988). In de bodem is meestal slechts een dunne laag aeroob. In de anaerobe laag vinden chemische processen plaats, waarbij onder andere schadelijke gassen zoals methaan (CH4) en waterstofsulfide (H2S) worden geproduceerd. Deze gassen zijn giftig voor vissen en het vrijkomen van deze gassen kan een extra reden zijn voor vissterfte (Lamers et al 2006).
Indien er veel gassen vrijkomen, zal dit ten koste gaan van de draagkracht van een vijver (Laak, 2013). Na onweer is daardoor de kans op vissterfte nog groter, omdat door de luchtdruk daling meer schadelijke gassen als methaan en waterstofsulfide vrijkomen uit de bodem. Daarnaast gaat onweer vaak gepaard met zware buien waardoor de aanvoer van organisch materiaal toe kan nemen. Bij waterlopen waar een riooloverstort in uitkomt en waar geen doorstroming van het water plaatsvindt, is er een groot risico op zuurstofloosheid (Francis-Floyd, 2014).
Hoge bezetting vis
Alle organismen moeten respireren. Aerobe respiratie kan zorgen voor een aanzienlijke zuurstofconsumptie: CH2O + O2CO2 + H2O + chemische energie (Dodds & Wales, 2010). Als koudbloedig dier heeft een vis in de zomer een snellere stofwisseling dan in de winter, waardoor een grote zuurstofbehoefte bestaat. Ten opzichte van kleinere vissen, hebben grote vissen een disproportioneel zuurstofverbruik, waardoor deze vissen gevoeliger zijn voor zuurstoftekort. Ook is bekend dat vissen met stress meer zuurstof gebruiken (Verdonschot, 2007). Verder hebben onnatuurlijke visbestanden met doorgaans een hoge abundantie van karperachtigen
(voornamelijk karper en brasem) een grote invloed op de helderheid van een water (zie figuur 2.10). Karperachtigen woelen voor hun voedselvoorziening de bodem om en daarmee komen organische stoffen vrij, waarvan de afbraak veel zuurstof vraagt (STOWA, 2014). Daarnaast komen door de doorgaans goede eetlust van de vissen maar slechte spijsvertering veel
halfverteerde voedselresten in het water die ook zorgen voor een zuurstofonttrekking (de Wilt &
van Emmerik, 2008).
Figuur 2.10: Turbiditeit in 2011 (links) en 2012 (rechts) in bassins waar een gaas/net over het slib was gespannen in vergelijking met bassins zonder gaas over het slib (van de Berg et al, 2012).
11 Bedekking wateroppervlakte
Wanneer een water door ijs is bedekt, kan er geen zuurstof in het water komen door
windwerking. Als het ijs helder is en voldoende licht doorlaat hoeft dit geen probleem te zijn. De algen die tijdens de winter nog steeds in het water aanwezig zijn produceren meestal voldoende zuurstof. Vissen die koudbloedig zijn hebben een veel lagere zuurstofbehoefte in de winter.
Indien er sneeuw op het ijs ligt, kunnen er wel zuurstofproblemen ontstaan omdat er nauwelijks zonlicht kan doordringen (Kemper, 2003). Ook afbraakprocessen waarbij zuurstof wordt verbruikt gaan in de winter door (in minder mate dan in de zomer). In de waterbodem ontstane giftige afbraakproducten, zoals ammoniak en zwavel kunnen ook niet uit het water ontsnappen met ijsbedekking (Zoetemeyer & Lucas, 2007).
Kwelwater
Vooral tijdens de warme zomermaanden kan zuurstofarm kwelwater problemen met het
zuurstofgehalte veroorzaken. Er vindt in deze periode veel verdamping van water plaats. Indien er geen compensatie voor deze verdamping is in de vorm van regenwater of de toevoer van oppervlaktewater van elders, zal het waterpeil dalen. De druk van het oppervlaktewater op grondwaterlagen neemt door deze daling af, waardoor meer kwelwater dan anders kan opborrelen. Wanneer het kwelwater zuurstofarm is, kan tijdens lange droge perioden het zuurstofgehalte van het water dalen (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Kwelwater kan in samenhang met bedekking van het wateroppervlak ook in de winter voor zuurstoftekort zorgen (Ravon, 2010).
2.5 Oplossingen zuurstofproblemen in ondiepe wateren
Door in te spelen op de factoren die van invloed zijn op zowel de zuurstoftoevoer als zuurstofonttrekking kan een verstoring in de zuurstofhuishouding zoveel mogelijk worden voorkomen. Het is van belang stressfactoren zoveel mogelijk te beperken en de conditie van de vissen op peil te houden, waardoor de vissen minder vatbaar zijn voor ziektes en overige externe factoren. Indien de milieuomstandigheden voor de vis zo gunstig mogelijk zijn en er voldoende voedsel aanwezig is, zal dit de draagkracht van een water op een hoog niveau brengen (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Zuurstofproblemen kunnen onder andere worden voorkomen door:
Bezetting verlagen en minder vis uitzetten, waardoor minder respiratie plaats vindt en er dus minder zuurstof wordt verbruikt. Tevens wordt de organische belasting door
uitwerpselen van vis lager;
Circulatie en beweging van het water verhogen. Deze waterbeweging heeft een belangrijke invloed op de concentratie van bepaalde stoffen. Ook schadelijke stoffen en opgeloste of zwevende deeltjes in het water worden door deze waterbeweging verplaatst (Hoogenboom, 2014). Daarnaast komt er meer water in contact met de atmosfeer. Hierdoor kan in geval van zuurstoftekort meer zuurstof in het water oplossen en in geval van een oververzadiging meer opgeloste zuurstof ontsnappen. Ook andere schadelijke gassen kunnen hierdoor ontsnappen. De combinatie met een beluchtingsysteem zou dit effect kunnen versterken (zie figuur 2.11). Verder zorgen circulatie en beweging voor een menging van bepaalde eigenschappen van het water zoals temperatuur (Verdonschot et al, 2007);
Figuur 2.11: Door de mengingen en beluchting wordt ophoping van schadelijke gassen zoals waterstofsulfide (H2S)tegengegaan (Auga).
12
Nutriëntenbelasting omlaag brengen, om de hoeveelheid algen en de daarmee gepaard gaande dagelijkse zuurstofschommeling af te vlakken (Zoetemeyer & Lucas, 2007);
Baggeren, om de afbraakprocessen waarbij veel zuurstof wordt verbruikt te verminderen en de vorming van schadelijke gassen te beperken. Indien mogelijk gefaseerd uitvoeren zodat delen van het water met rust worden gelaten en later worden uitgebaggerd. Zodoende krijgt de vis de gelegenheid zich terug te trekken naar ongestoorde delen in het water met een voldoende zuurstofgehalte (Zoetemeyer & Lucas, 2007);
Zuurstof inbrengen, om een lage of eventuele oververzadiging te compenseren en om afbraakprocessen in de waterkolom en bodem te optimaliseren (Francis-Floyd, 2014);
In de winter het wateroppervlakte te voorzien van wakken en eventueel sneeuwvrij te maken, om de fotosynthese in stand te houden en de ophoping van schadelijke gassen te beperken (Zoetemeyer & Lucas, 2007). Doorstroming van het water, inbrengen van zuurstof in het water en circulatie van water over het ijs zijn ook mogelijkheden om zuurstoftekort te voorkomen. Uiteindelijk is preventie van zuurstoftekort in de winter door uitdieping, sanering van vervuilingsbronnen en baggeren de beste methode (Kemper, 2003);
Een meer vrije ligging van het water creëren, door bomen en struiken te minimaliseren waardoor de windbaan (lengte waarover de wind vrij over het wateroppervlak waait en golven maakt) toeneemt en er meer windwerking is (Nortier & de Koning, 1996). Daarnaast vindt er minder aanvoer van afgevallen bladeren naar de bodem plaats (Zoetemeyer &
Lucas, 2007).Teveel wind kan ook nadelig werken wanneer de golfhoogte te hoog wordt en er resuspensie van het bodemmateriaal plaatsvindt waardoor organische deeltjes in de waterkolom komen (van der Wijngaart et al, 2012).
Op basis van deze theoretische achtergrond ziet het denkschema voor het toepassen van de AirFlow 110F/ Flow 75F er als volgt uit:
Figuur 2.12: Denkschema positieve effecten bij toepassing van de AirFlow 110F / Flow 75F.
13
3 Beschrijving pilotlocaties
Voor het onderzoek zijn drie visvijvers geselecteerd, met verschillende eigenschappen. De kenmerken, viswatertypering en het visserijbeheer per vijver zijn in dit hoofdstuk beschreven.
De aanwezige informatie over het visserijbeheer in het verleden per vijver is beperkt.
3.1 Philips Hengelsport Vereniging
De Kempense plassen zijn gelegen in de gemeente Veldhoven en zijn eigendom van de Philips Hengelsport Vereniging. Het complex telt ongeveer 16 hectare en bestaat uit drie visvijvers (zie figuur 3.1). Vijver één en twee zijn verbonden door middel van duikers. Deze duikers zijn voorzien van gaas, met een maaswijdte van 10 centimeter zodat er geen grote vis doorheen kan. Philips Hengelsport Vereniging biedt de aangesloten leden diverse vismogelijkheden.
Hiertoe wordt een verschillend beheer gevoerd op de drie vijvers. Zo dient vijver één als
karpervijver voor de vaste stok en hier worden met regelmaat kleine karpers uitgezet. Vijver één heeft de kleinste oppervlakte binnen het vijvercomplex en is gebruikt voor het onderzoek (zie figuur 3.2).
Pilotvijver
De vijver ligt redelijk beschut tegen wind door de aanwezigheid van bomen rondom de vijver.
De oevers zijn gedeeltelijk beschoeid. Het wateroppervlak van de vijver is 0,46 ha met een oeverlengte van 330 meter. De waterdiepte varieert van 0,4 tot 3 meter (zie bijlage 2:
Dieptekaarten pilotvijvers). De vijver wordt gevoed door regen –en kwelwater. Er is een overloop aanwezig in deze vijver. Afhankelijk van de hoeveelheid neerslag en kwelwater resulteert dit in een lichte doorstroming van het water uit vijver twee naar vijver één om vervolgens via de overloop in de naastgelegen sloot te stromen. De verbinding tussen vijver
Figuur 3.2: Pilotvijver binnen dit onderzoek (Google maps).
1
2
3
1
Figuur 3.1: Luchtfoto vijvercomplex van
Philips Hengelsport Vereniging in Veldhoven (Google maps).
overlaat
1
2
3
1
14
één en twee en de overlaat in vijver één zijn aangegeven met de rode pijlen in figuur 3.2.Op 14 april is er een milieu-inventarisatie uitgevoerd. Het zuurstofgehalte bedroeg ongeveer 7,5 mg/L, de pH 7,6 en het geleidingsvermogen 257 μS/cm. De waterplantenbedekking is laag (<10%). Het doorzicht wisselt, maar bedraagt doorgaans 60-70 centimeter. Er is groenalg waargenomen. De kleur van het water is bruin en de geur neutraal. De bodem bestaat voornamelijk uit zand, met op een aantal plaatsen een behoorlijke laag slib tot 80 centimeter.
Viswatertypering
De vijver wordt qua milieukenmerken getypeerd als het zogenaamde brasem-snoekbaars viswatertype. Bij dit viswatertype hoort een draagkracht van 450-800 kg/hectare (methode viswatertypering, zie bijlage 3).
Er is geen visserijkundig onderzoek uitgevoerd op de vijver. De soorten samenstelling is gebaseerd op vangstwaarneming onder de sportvissers op deze vijver. De aanwezigheid van de volgende vissoorten is bekend:
Alver, baars, blankvoorn, brasem, karper (waaronder kruiskarper, schubkarper, spiegelkarper), pos, ruisvoorn, snoek en winde. Specifieke informatie over de vissoorten is beschikbaar op de website van Sportvisserij Nederland (www.sportvisserijnederland.nl).
Visserijbeheer
Over het visserijbeheer in de pilotvijver is het volgende bekend:
Tabel 3.1: Visserijbeheer 2013 en 2014 (Philips Hengelsport Vereniging in Veldhoven).
2013 Grote karpersterfte in vijver één ten gevolge van het Koi Herpes Virus (voor meer informatie over dit virus, zie bijlage 4 “Vissterfte en ziekteverwekkers).
2014 Visuitzettingen:
- 150 kg schubkarpers (200-300 gram per stuk);
- 150 kg karper, deels schubkarper en deels spiegelkarper (ongeveer 1 kg per stuk);
- 150 kg brasem (200-1000 gram per stuk).
Figuur 3.3: De pilotvijver van Philips Hengelsport Vereniging in Veldhoven.
15
3.2 Hengelsportvereniging ’t Stekelbaarsje
HSV ’t Stekelbaarsje beheert twee visvijvers aan de Hoogbloklandseweg in Hoogblokland (zie figuur 3.4). Het complex beslaat ruim 1,5 hectare. De vijvers worden intensief bevist en beheerd door de vereniging. De twee vijvers zijn verbonden door middel van een duiker. Deze duiker is voorzien van gaas met een maaswijdte van 10 centimeter, zodat er enkel kleine vis doorheen kan. De kleine vijver is vooral gericht op het karpervissen met de vaste stok. De grote vijver is gericht op het vissen met de vaste stok op alle witvis soorten en is gebruikt voor het onderzoek.
Figuur 3.4: Luchtfoto vijvercomplex HSV ’t Stekelbaarsje in Hoogblokland (Google maps). De grote vijver dient als pilotvijver bij dit onderzoek en is rood omlijnd. De blauwe lijnen geven een deel van de sloot langs de vijvers weer. De blauwe pijlen zijn verbindingen van de vijver met de omringende sloot.
Pilotvijver
De vijver heeft een vrij open ligging, waardoor de invloed van wind groot is. De oevers zijn volledig beschoeid. Het wateroppervlak van de vijver is ruim 1,3 hectare met een oeverlengte van 533 meter. De waterdiepte varieert van 0,4 tot 2 meter (zie bijlage 2, Dieptekaarten pilotvijvers). De vijver wordt gevoed door regenwater en kwelwater. Het waterpeil in de vijver gaat mee met het waterpeil in de polder, via de verbindingen naar de kleine en de grote vijver (zie de blauwe pijlen in figuur 3.4). Voor zover bekend is bij de visvereniging vindt er nauwelijks doorstroming plaats in de vijver.
Op 4 april 2014 om 11:00 uur is een milieu-inventarisatie uitgevoerd. Het zuurstofgehalte bedroeg 8 mg/L, de pH 7,8 en het geleidingsvermogen 497 μS/cm. De waterplantenbedekking is laag (<10%). Het doorzicht wisselt, maar bedraagt doorgaans ongeveer 40 centimeter. De bodem bestaat voornamelijk uit zand en klei, met op een aantal plaatsen een sliblaag tot 70 centimeter. Er is groenalg waargenomen. De kleur van het water is bruin en de geur neutraal. In mei 2014 is er alsnog in lichte mate blauwalg waargenomen.
Viswatertypering
De vijver wordt qua milieukenmerken getypeerd als het zogenaamde brasem-snoekbaars viswatertype. Bij dit viswatertype hoort een draagkracht van 450-800 kg/hectare (methode viswatertypering, zie bijlage 3).
Er is recentelijk (december 2014) visserijkundig onderzoek uitgevoerd op dit water. Rapporten hiervan kunnen worden opgevraagd bij Sportvisserij Nederland. De volgende vissoorten zijn aangetroffen:
Alver, baars, blankvoorn, brasem, karper (waaronder kruiskarper, schubkarper en
spiegelkarper), pos, snoek, snoekbaars, roofblei, voorn, winde, zeelt. Specifieke informatie over
16
de vissoorten is beschikbaar op de website van Sportvisserij Nederland(www.sportvisserijnederland.nl).
Visserijbeheer
Over het visserijbeheer in de pilotvijver is het volgende bekend:
Tabel 3.2: Visserijbeheer 2012-2014 (HSV ’t Stekelbaarsje in Hoogblokland).
2012 Visuitzettingen:
- 300 kg brasem (500-1000 gram per stuk);
- 200 kg kruiskarper (gewicht per stuk onbekend).
Ongeveer 20 procent van iedere vissoort is uitgezet op de kleine vijver en 80 procent op de grote vijver.
2013 Visuitzettingen:
- 120 kg brasem (200–1200 gram);
- 120 kg kruiskarper (200-500 gram per stuk).
Ongeveer 20 procent van iedere vissoort is uitgezet op de kleine vijver en 80 procent op de grote vijver.
2014 Visuitzettingen:
- 200 kg giebels, waarvan 100 kg kleine put, 100 kg grote put;
- 250 kg brasems van (>1 kg per stuk), waarvan 75 kg kleine put en 175 kg grote put.
Figuur 3.5: De pilotvijver van HSV ’t Stekelbaarsje in Hoogblokland.
17
3.3 Hengelsportvereniging ’t Voorntje
Eigenaar van visvijver “De Steeg” is de gemeente Horst aan de Maas. HSV ’t Voorntje huurt sinds 1976 het volledige visrecht. De vijver wordt intensief bevist en beheerd door de vereniging. De visserij is gericht op het vissen met de vaste stok op alle witvissoorten.
Figuur 3.6: Luchtfoto van visvijver “de Steeg” in Grubbenvorst. De pijlen geven de overlaten aan om het overtollige regen- en kwelwater af te voeren (Google maps).
Pilotvijver
De vijver ligt beschut tegen wind door de aanwezigheid van bomen en struiken rondom de vijver. De oevers zijn deels beschoeid. Het wateroppervlak van de vijver is 1,1 hectare, met een oeverlengte van 850 meter. De waterdiepte varieert van 0,4-1,8 meter (zie bijlage 2,
Dieptekaarten pilotvijvers). De vijver is volledig afgesloten van omliggende wateren en wordt gevoed door regenwater en bij een lage waterstand door bronwater.
Op 14 april is er een milieu-inventarisatie uitgevoerd. Het zuurstofgehalte bedroeg 9 mg/L, de pH 7,8 en het geleidingsvermogen 448 μS/cm. De waterplantenbedekking is laag (<10%). Het doorzicht wisselt, maar is doorgaans 40 centimeter. De bodem bestaat voornamelijk uit zand met leem, met op een aantal plaatsen een dikke laag slib tot 80 centimeter. Er is groenalg waargenomen en in het verleden in lichte vorm blauwalg. De kleur van het water is groen en de geur is neutraal.
Viswatertypering
Viswater “De Steeg” wordt qua milieukenmerken getypeerd als het zogenaamde brasem- snoekbaars viswatertype. Bij dit viswatertype hoort een draagkracht van 450-800 kg/hectare (methode viswatertypering, zie bijlage 3).
Er is recentelijk (2013 en 2014) visserijkundig onderzoek uitgevoerd op dit water. Rapporten hiervan kunnen worden opgevraagd bij Sportvisserij Nederland. De volgende vissoorten zijn aangetroffen:
Baars, blankvoorn, brasem, giebel, karper (waaronder kruiskarper, schubkarper en
spiegelkarper), pos, riviergrondel, roofblei, ruisvoorn, snoek, vetje, winde, zeelt, zonnebaars.
18
Specifieke informatie van de vissoorten is beschikbaar op de website van SportvisserijNederland (www.sportvisserijnederland.nl).
Visserijbeheer
In 1994 is door de vereniging een Beheersplan opgesteld. Groot probleem indertijd waren de grote peilschommelingen in de vijver als
gevolg van schommelingen in het grondwaterpeil.Om die reden is er een bron aangelegd, om het water zelf kunstmatig op peil te houden.Eind jaren 90 zijn er stuwen aangebracht in de omringende beken om verdroging van het landschap tegen te gaan
.
Bronwater oppompen was vanaf dat moment bijna niet meer nodig. Ook is er een fontein geplaatst in de vijver die alleen in de zomer in gebruik is. Over het visserijbeheer in de pilotvijver is verder het volgende bekend:Tabel 3.3: Visserijbeheer tot en met 2014 (HSV ’t Voorntje in Grubbenvorst).
2006 Grote karpersterfte, als gevolg van het Koi Herpes Virus.
2009 Visuitzetting: 200 kg karper (2-4 kg).
2010 Visuitzettingen:
- 2.000 stuks giebel.
2011 Visuitzettingen:
- 260 stuks 2-jarige karper;
- 260 kg winde.
2012 Visuitzettingen:
- 100 kg karper;
- 100 kg kruiskarper;
- 80 stuks giebel.
2013 Visuitzettingen:
- 518 kg brasem;
- 200 kg Kruiskarper.
2014 Visuitzettingen:
- 200 kg grote brasem (> 40 cm).
Figuur 3.7: Pilotvijver HSV ’t Voorntje in Grubbenvorst.
19
4 Onderzoeksopzet
Voor het mengen en beluchten van het water is gekozen voor de inzet van twee typen
propellerpompen. In dit hoofdstuk wordt algemene informatie over deze propellerpompen en de plaatsing hiervan in de pilotvijvers gegeven. Vervolgens zijn de meetmethoden beschreven om het effect op de waterbeweging, zuurstofconcentraties en visvangsten in de pilotvijvers te onderzoeken.
4.1 Propellerpompen
De volgende twee typen propellerpompen zijn toegepast.
Figuur 4.1: De Flow 75F en de AirFlow 110F (Auga).
Beide pompen zijn drijvend waarbij de propeller ongeveer 1 meter diep ligt. De capaciteit van de Flow 75F is met een waterverplaatsing van 250 m³/h hoger dan de capaciteit van de AirFlow 110F met 150 m³/h. De AirFlow beschikt over een venturi waarmee lucht het water wordt ingeblazen. Het motorvermogen van de AirFlow 110F (1,1 KW) is hoger dan het
motorvermogen van de Flow 75F (0,75 KW). Het toerental van de AirFlow 110F (2800) is twee keer zo hoog als het toerental van de Flow 75F (1400 tpm).
20
4.1.1 HSV ‘t Stekelbaarsje in HoogbloklandIn de visvijver van HSV 't Stekelbaarsje in Hoogblokland zijn één AirFlow 110F en één Flow 75F geplaatst (zie figuur 4.2).
Figuur 4.2: Pilotopstelling in de visvijver van HSV 't Stekelbaarsje in Hoogblokland waar één AirFlow 110F en één Flow 75F zijn geplaatst.
21
4.1.2 Philips Hengelsport Vereniging in VeldhovenBij Philips Hengelsport Vereniging is één AirFlow 110F geplaatst (zie figuur 4.3).
Figuur 4.3: Pilotopstelling in de visvijver van Philips Hengelsport Vereniging waar één AirFlow 110F is geplaatst.
Water uit de naastgelegen vijver
Overloop
22
4.1.3 HSV ’t Voorntje in GrubbenvorstIn de visvijver van HSV 't Voorntje is één AirFlow 110F geplaatst (zie figuur 4.4). De vorm van deze vijver is in tegenstelling tot de overige twee vijvers zeer onregelmatig.
Figuur 4.4: Pilotopstelling in de visvijver van HSV ‘t Voorntje in Grubbenvorst waar één AirFlow 110F is geplaatst.
4.1.4 Fixatie AirFlow 110F en Flow 75F
De Flow 75F / AirFlow 110F is op de plek gefixeerd met behulp van een drietal (steiger)pijpen.
Vervolgens zijn de Flow / AirFlow aan de steigerpijpen gemonteerd met stalen kettingen, zodat deze zich na het inschakelen niet verplaatsten. Zowel de Flow als de AirFlow is voorzien van twee ogen waaraan een ketting kan worden bevestigd. Twee kettingen zijn in de
stromingsrichting geplaatst. Een derde kabel is gemonteerd zodat de Flow / AirFlow op zijn plaats blijft na het uitschakelen en om te voorkomen dat de stroomkabel in de propeller terecht kan komen bij het inschakelen (zie figuur 4.5). De stroomkabel loopt vanaf de pomp over de bodem naar het aansluitpunt, vanwaar de pomp kan worden bediend.
23
4.2 Waterbeweging (menging)
In alle drie de vijvers zijn achter de pomp in de lengterichting om de 10 meter stroomsnelheden gemeten (m/s). De pomp is twee uur voorafgaand aan de metingen aangezet. De metingen zijn uitgevoerd tot een afstand achter de pomp, waarop geen stroomsnelheid meer meetbaar was.
Vervolgens zijn er vanuit deze meetpunten om de 5 meter in de breedterichtingen metingen uitgevoerd (m/s) (zie figuur 4.6, ter verduidelijking).
Figuur 4.6: Meetpunten voor de stroomsnelheid in de pilotvijvers.
Op ieder meetpunt is er 10 centimeter onder de wateroppervlakte, in het midden van de waterkolom en 10 centimeter boven de waterbodem gemeten (zie figuur 4.7). Op ieder meetpunt zijn drie metingen uitgevoerd, waarvan het gemiddelde de uiteindelijke stroomsnelheid is. De metingen zijn uitgevoerd met een elektromagnetische
stroomsnelheidsmeter (Flow Mate Marsh McBirney Inc Model 2000). De metingen zijn
uitgevoerd vanuit een boot. Voor een nauwkeurige meting is het belangrijk de stromingsmeter vrijwel stil in het water te houden en om recht in de stroming te meten. De boot dient hierbij goed geankerd te zijn aan de voor- en achterkant. De metingen zijn uitgevoerd bij windstil weer.
Figuur 4.7: Meetpunten in het verticale vlak van de waterkolom.
Figuur 4.5: Fixatie pompen (geldt voor zowel AirFlow 110F, als Flow 75F).
1m 11m 21m
AirFlow/ 5m Flow
meetpunt 1 meetpunt 2 meetpunt 3
meetpunt 4 meetpunt.. meetpunt..
10 cm onder de wateroppervlakte
midden van de waterkolom
10 cm boven de waterbodem
24
4.3 Zuurstof (beluchting)
Gedurende het project zijn in alle pilotvijvers maandelijks in de ochtend, het zuurstofgehalte, de pH en geleidbaarheid gemeten om de waterkwaliteit te controleren. Daardoor kan in een situatie met lage zuurstofconcentraties (< 5 mg/l) het effect van de AirFlow 110F hierop worden
onderzocht. Op voorhand is niet bekend of er zich in één van de pilotvijvers problemen met de zuurstofconcentratie voor gaan doen. Om deze reden is vooraf besloten in de pilotvijver in Grubbenvorst uitvoerig het effect van de AirFlow op de zuurstofconcentratie te meten. Hier werden de laagste zuurstofconcentraties verwacht (aan het eind van de nacht), vanwege het troebele, algenrijke water. Daarom is besloten hier in ieder geval een twaalf uurs meting uit te voeren, met windstil en warm weer (> 25 °C overdag). Vereiste hierbij is dat er voorafgaand meerdere warme dagen (>25 °C) met veel zon zijn. Tijdens de twaalf uurs meting is om het uur de zuurstofconcentratie gemeten op een gedeelte van de vijver waarop geen invloed van de pomp is (nulmeting). Daarnaast is er ieder uur op 1 meter achter de pomp gemeten. De metingen zijn gestart om 00:00 uur. Om 04:00 is de pomp ingeschakeld en om 10:45 uitgeschakeld. Vanaf 04:00 zijn er ieder uur, ook om de 10 meter recht achter de pomp metingen uitgevoerd (zie figuur 4.8 ter verduidelijking). De metingen zijn uitgevoerd tot een afstand waarop geen verschil meer is gemeten tussen twee opeenvolgende metingen. De zuurstofconcentraties zijn gemeten in mg/l met een elektronische zuurstofmeter (type WTW Oxi 3205), die telkens voorafgaand is geijkt. Per meetpunt is er 10 centimeter onder het
wateroppervlak, in het midden van de waterkolom en 10 centimeter boven de bodem gemeten.
De watermonsters zijn genomen met behulp van een waterhapper. De metingen zijn uitgevoerd vanuit een boot.
Figuur 4.8: De meetpunten in het horizontale vlak van de waterkolom om het effect van de AirFlow 110F op het zuurstofgehalte in de pilotvijver in Grubbenvorst te monitoren.
25
4.4 Visvangsten
In de pilotvijver in Hoogblokland zijn van april tot en met september de visvangsten tijdens wedstrijden bijgehouden. Hierbij zijn per visplaats en per wedstrijd, het aantal gevangen
vissoorten en het totaalgewicht genoteerd. Er zijn wedstrijden met de pompen aan en uit gevist.
4 December 2014 is er visserijkundig onderzoek uitgevoerd (nulmeting).
In de pilotvijver in Veldhoven, zijn twee wedstrijden georganiseerd voor het onderzoek. De wedstrijden hebben plaats gevonden op 27 oktober 2014 en 3 november 2014. 27 Oktober is van 9:30-11:30 met de AirFlow aan gevist en vervolgens van 12:00-14:00 met de AirFlow uit. 3 november is er op dezelfde tijden gevist alleen dan eerst met de AirFlow uit en vervolgens met de AirFlow aan. Hierbij zijn per visplaats, per dagdeel en per wedstrijd het aantal gevangen vissoorten en het totaalgewicht genoteerd.
In de visvijver van HSV ’t Voorntje, zijn geen visvangsten bijgehouden. Wel is hier in november 2013 en december 2014 visserijkundig onderzoek uitgevoerd met dezelfde visserij
inspanningen. Door de visserijkundige onderzoeken te vergelijken wordt onderzocht of er veranderingen zijn in de samenstelling van de vispopulatie (lengte-frequentie en biomassa schatting) en of de conditie van de vispopulatie is toegenomen.
Tijdens de visserijkundige onderzoeken zijn de vijvers met een zegen bevist. Met de zegen, van 225 meter lengte en een gestrekte maaswijdte van 24 millimeter in de zegenzak, zijn in totaal drie trekken per vijver uitgevoerd (Hoogblokland en Grubbenvorst). Daarnaast zijn er met een elektrovisapparaat delen van de oevers afgevist. Hiermee is ruimschoots voldaan aan de richtlijnen van STOWA voor visstandbemonsteringen (STOWA, 2010). De STOWA schrijft voor dat 10% van de oeverlengte elektrisch bevist moet worden en 20% van het wateroppervlak moet worden bevist met de zegen.
Alle gevangen vis werd kort voor het meten en wegen in een speciale verdovingsvloeistof licht verdoofd. Hierdoor kon de vis gemakkelijk gemeten en gewogen worden zonder veel kans op beschadiging en stressverschijnselen.
De gegevens zijn ingevoerd in het computerprogramma Piscaria. Piscaria is de landelijke databank van STOWA en Sportvisserij Nederland, waarin diverse onderzoeksbureaus, waterbeheerders en hengelsportorganisaties visserijgegevens invoeren. De databank wordt beheerd door Sportvisserij Nederland en is gekoppeld aan internationale netwerken.
Het programma Piscaria berekent vervolgens tabellen, aandeelgrafieken,
lengtefrequentieverdelingen en conditiegrafieken volgens de door STOWA vastgestelde standaarden, welke aansluiten bij de Kaderrichtlijn Water.
Figuur 4.9: Twee grote snoeken gevangen tijdens visserijkundig op de pilotvijver van HSV ’t Stekelbaarsje in Hoogblokland.
Figuur 4.10: Binnenhalen van de zeges tijdens visserijkundig onderzoek bij HSV ’t Stekelbaarsje in Hoogblokland.
26
5 Resultaten
In dit hoofdstuk worden de resultaten besproken, waarbij eerst is ingegaan op het ruimtelijke en temporele effect op de waterbeweging in de vijvers. De invloed van de propellerpompen op de waterbeweging is bepaald in alle drie de pilotvijvers. Daarna wordt ingegaan op de ruimtelijke en temporele effecten van de AirFlow 110F op het zuurstofgehalte in de pilotvijver in
Grubbenvorst. Vervolgens worden de effecten op de vis besproken.
5.1 Het effect op de stroming in de vijvers
= Flow 75F v= 0,01-0,05 m/s
v= 0,1-0,8 m/s
v= 0,05-0,1 m/s
v= 0,1-0,8 m/s gemeten stromingsveld stroomrichting
= AirFlow 110F v= 0,05-0,1 m/s visplaats
Stroomsnelheid (v):
Pompen:
Figuur 5.1: Gemeten stromingsveld aan de oppervlakte in de drie pilotvijvers, met weergave van de stroomrichting en stroomsnelheid.
27
Met het stromingsveld wordt de oppervlakte bedoeld waar het effect van de pomp op destroming is gemeten. In de pilotvijver in Hoogblokland is het grootste stromingsveld gemeten.
Het kleinste stromingsveld is gemeten in de pilotvijver in Grubbenvorst. De pompen in de pilotvijver in Hoogblokland lijken gezamenlijk te zorgen voor een circulatie langs de lange oevers van de vijver. De gemeten stromingsvelden in het midden van de waterkolom en aan de bodem zijn weergegeven in bijlage 5.
5.2 Stroomsnelheid recht achter de AirFlow 110F/Flow 75F
Stroomsnelheden achter de Flow 75F
De stroomsnelheid is 20 meter achter de Flow 75F zeer laag met een stroomsnelheid van 0,05 m/s aan de oppervlakte. Vervolgens zijn er tot 110 meter achter de Flow zeer lage
stroomsnelheden gemeten tussen 0,01 en 0,05 m/s. Deze stroming is aan de oppervlakte visueel waarneembaar. De eerste 10 meter achter de Flow is er variatie in de stroomsnelheid per waterlaag. Direct na inschakeling van de Flow 75F is het effect op de waterbeweging aan de oppervlakte visueel waarneembaar, waarbij het bereik van de stroming steeds groter wordt.
De tijdsduur om het maximale bereik en de maximale stroming in de vijver te bereiken is onbekend. Direct na uitschakeling van de Flow 75F wordt het visuele effect op de waterbeweging aan de oppervlakte minder. De tijdsduur waarop het effect op de waterbeweging is verdwenen is onbekend.
Stroomsnelheden achter de AirFlow 110F
0,050,10 0,150,2 0,250,3 0,350,4 0,450,5 0,550,6 0,650,7 0,750,8
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120
Stroomsnelheid (m/s)
afstand achter Flow75F pilotvijver in Hoogblokland
oppervlakte midden bodem
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
Stroomsnelheid (m/s)
afstand achter AirFlow 110F pilotvijver in Hoogblokland
oppervlakte midden bodem
Figuur 5.3: De stroomsnelheid in een rechte lijn achter de AirFlow 110F in de pilotvijver in Hoogblokland. Gemeten aan de oppervlakte, in het midden van de waterkolom en aan de bodem, met de AirFlow in werking.
Figuur 5.2: De stroomsnelheid in een rechte lijn achter de Flow 75F in de pilotvijver in Hoogblokland. Gemeten aan de oppervlakte, in het midden van de waterkolom en aan de bodem, met de Flow in werking
