Macrofauna

...

in kleine rivieren

1. Inleiding

De rekenregels uit deze factsheet zijn van toepassing op de KRW-typen R4, R5, R6, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R17 en R18 (tabel 1.1). Voor deze watertypen gelden nagenoeg dezelfde antropogene invloeden, stuurvariabelen, maatlatten en vergelijkbare rekenregels en relaties met de maatregelen. De grote rivieren, droogvallende bovenlopen en bronnen zijn minder vergelijkbaar.

...

De factsheet 'Macrofauna van stromende wateren' is oorspronkelijk van toepassing verklaard{} _ _voor de watertypen R5, R6, R10, R12, R14, R15 en R18. De kleinere beken staan hier niet tussen, met het argument dat deze niet aan Brussel gerapporteerd hoeven te worden. In de praktijk bleek er wel behoefte aan kennisregels voor de kleine stromende wateren. Omdat de rekenregels zijn gebaseerd op een dataset die ook deze kleinere watertypen omvat, zijn de kennisregels ook van toepassing verklaard op de kleinere typen (R4, R9, R11, R13 en R17).

2. Sturende variabelen

In fase 1 van de KRW-verkenner is gekozen voor een benadering gebaseerd op de stuurvariabele stromingsdiversiteit. Stromingsdiversiteit alleen lijkt niet voldoende om een score op de KRW-maatlat (EKR) te voorspellen (Cremers et al., 2005). Voor fase 2 is onderzocht of directe relaties zijn af te leiden tussen stuurvariabelen en de maatlatscore op basis van metingen. In het project 'Validatie en verdere optimalisatie KRW-maatlatten voor de natuurlijke rivier- en meertypen' (Royal Haskoning, 2005) zijn de volgende hydromorfologische parameters aangeven als belangrijkste stuurvariabelen op de macrofaunamaatlat:
-          Meandering/sinuositeit;
-          Breedte- en dieptevariatie;
-          Stroomsnelheid en stromingsdiversiteit;
-          Oeverbegroeiing;
-          Obstakels, i.e. hout en bladpakketten in de stroming zorgen diversiteit in stroomsnelheden en dienen als habitat;
-          Substraat.

...

In zoete wateren is fosfaat meer sturend dan stikstof.

3. Rekenregels

De rekenregels voor macrofauna in stromende wateren zijn ontwikkeld aan de hand van een selectie van fysisch chemische parameters. De geselecteerde parameters hebben een grote invloed op de maatlatscore en zijn relatief eenvoudig te bepalen. De soortensamenstelling van macrofauna is zelden het gevolg van één stressor, maar wordt bepaald door een combinatie van stressoren. De volgende parameters zijn gekozen als stuurvariabelen:-          Fysisch: meandering en stroomsnelheid
-          Chemisch: totaal fosfaat en BZV
 Substraat, oeverbegroeiing en obstakels zijn naast de geselecteerde parameters belangrijke stuurvariabelen voor macrofauna in beken. Deze parameters zijn echter moeilijk te bepalen en kwantificeren. Voor een deel komen deze parameters tot uiting in meandering: sterk meanderende beken hebben over het algemeen meer variatie in substraat en meer hoog opgaande begroeiing. Deze begroeiing resulteert in meer dood hout en blad in de beek. Rechtgetrokken beken liggen vaak in landbouwgebied waardoor er weinig hoog opgaande begroeiing langs de oever van de beek aanwezig is en de hoeveelheid dood hout en blad in het water verwaarloosbaar is. Beheer waarbij dood en levend plantenmateriaal uit de beek wordt verwijderd om een goede doorstroming te garanderen, draagt verder bij tot reductie van dood hout en blad in het water.
 
Voor elke parameter is een formule afgeleid (zie bijlage 2) die de maximaal haalbare EKR op de macrofaunamaatlat berekent (Tabel 3.1). Deze maximaal haalbare EKR is gebaseerd op plafondwaarden voor de stuurvariabelen. Voor alle parameters dient een waarde ingevuld te worden. De laagste EKR-verwachting geldt als eindscore voor maximaal haalbare EKR. Deelscores worden afgetopt op 1. De stuurvariabele die de laagste EKR-verwachting geeft, geldt als de bepalende stuurvariabele welke middels maatregelen moet worden hersteld.  
De werking van de geselecteerde parameters op de maatlatscore is bij alle hier beschouwde watertypen vrijwel gelijk. Het zijn in feite allemaal grotere permanente beken met verschillen in geologie (zand, veen, klei) die niet van direct belang zijn op de hier af te leiden rekenregels. Bijlage 3 toont aan dat rekenregels voor de parameters meandering, fosfaat en BZV niet apart voor langzaam en snelstromende type wateren afgeleid hoeven te worden, maar dat dezelfde rekenregels volstaan voor beide typen. Alleen voor stroomsnelheid dient onderscheid gemaakt te worden in snel- en langzaam stromende rivieren.  

...

4. Onzekerheid en validatie

Validatie langzaam stromende beken
In figuur 4.1 is de maatlatscore van 26 monsters uit langzaam stromende beken (R5 & R6) uitgezet tegen de door de rekenregels berekende EKR-score. Uitbijters met een lagere maatlatscore dan de berekende score worden waarschijnlijk veroorzaakt door pressures die niet in de gekozen parameters tot uiting komen (bestrijdingsmiddelen, zware metalen), calamiteiten of periodes van zeer lage stroomsnelheden. De kwaliteit voor een waterlichaam als geheel wordt berekend door de scores van een aantal monsters binnen hetzelfde waterlichaam te middelen. Van de geanalyseerde monsters week de berekende score hoogstens 2 klassen af van de EKR volgens de maatlatten en kwam 76% exact overeen in klasse (Figuur 4.2).

...

Figuur 4.4: Afwijking van de berekende EKR ten opzichte van de EKR volgens de maatlatten (in klassen)

5. Maatregel - effect relaties

In de KRW-verkenner kunnen maatregelen worden geselecteerd welke effect hebben op de ecologische toestand van de verschillende kwaliteitselementen. Tabel 4.1 geeft de huidige maatregelen uit de KRW-verkenner weer. Hierbij is aangegeven welke rekenregel (en welke stuurvariabele) gebruikt moet worden om het effect van de maatregel te vertalen naar een effect op de maatlatscore (EKR). Maatregelen gericht op meandering (en verwante stuurvariabelen), stroming en sanering van puntbronnen blijken het meest effectief voor macrofauna (Tabel 4.1). Vrijwel alle maatregelen uit de verkenner hebben effect op een van de stuurvariabelen. Op locaties waar hermeanderen geen optie is door bijvoorbeeld ruimtegebrek kunnen natuurvriendelijke oevers en een natuurvriendelijk beheer voor een lichte ecologische verbetering voor macrofauna zorgen door het creëren van habitat (vooral in de vorm van vegetatie). Om het positieve effect van natuurvriendelijke oevers en natuurvriendelijk beheer tot uiting te laten komen in de maatlatscore kan een lichte verhoging van EKR doorgevoerd worden. Dit kan gedaan worden door de EKR-waarde op te hogen met een vast getal van bijvoorbeeld 0.1 per maatregel. Huidige gekanaliseerde (vaak slechte of ontoereikende) beken zouden dan door de aanleg van natuurvriendelijke oevers en het uitvoeren van natuurvriendelijk beheer een klasse kunnen stijgen. Bij meer natuurlijk meanderende beken zijn deze maatregelen geen optie omdat deze beken over natuurlijke oevers beschikken die over het algemeen niet intensief beheerd worden.

Tabel 4.1: Maatregelen met bijbehorende rekenregel en effect op de macrofauna-maatlat. DN: negatief dominante indicatoren; KM: kenmerkende taxa; h5. ++ sterk positief effect, + positief effect, _ negatief effect

5. Toepasbaarheid

De werking van de geselecteerde variabelen op de maatlatscore is bij alle hier beschouwde watertypen vrijwel gelijk. Het zijn in feite allemaal grotere permanente beken met verschillen in geologie (zand, veen, klei) die niet van direct belang zijn op de hier afgeleide rekenregels. Alleen voor stroomsnelheid moet onderscheid gemaakt worden tussen langzaam en snelstromende wateren (zie tabel 3.1); voor de variabelen meandering, fosfaat en BZV volstaan dezelfde rekenregels in beide watertypen.

6. Voorbeeldproject

7. Literatuur

Bal, D., H.M. Beije, M. Fellinger, R. Haveman, A.J.F.M. van Opstal & F.J. van Zadelhoff, 2001. Handboek natuurdoeltypen. Rapport IKC-LNV, Wageningen.

Cremers, N., A. de Swaaf, R. Portielje, J. Kranenbarg, J. Elbersen & J. Delsma, 2005. _KRW-verkenner (fase 1); Deel rapportage spoor Afbeelding Kennis._
\\
 
\\
Elbersen, J.W.H., P.F.M. Verdonschot, B. Roels & J.G. Hartholt, 2003. _Definitiestudie Kaderrichtlijn Water (KRW). I. Typologie Nederlandse Oppervlaktewateren._ Alterra-rapport 669.
\\
 
\\
Hamme, H. van der, 1992. _Macrofauna van Noord-Holland._ Provincie Noord-Holland, Dienst Ruimte en Groen, Haarlem. Proefschrift K.U. Nijmegen.
\\
 
\\
Heinis, F. en C.H.M., Evers \[red\], in prep, 2006. _Getalswaarden nutriënten voor de Goede Ecologische Toestand voor natuurlijke wateren._ Royal Haskoning, Heinis Waterbeheer, RIVM en Alterra in opdracht van RIZA
\\
 
\\
Kaderrichtlijn Water, 2000. Richtlijn 2000/60/EG van het Europees Parlement en de Raad. 23 oktober 2000; tot vastlegging van een kader voor communautaire maatregelen betreffende het waterbeleid.
\\
 
\\
Knoben, R.A.E. & P.A.M. Kamsma \[red\], 2004. _Achtergronddocument referenties en maatlatten voor macrofauna_. Landelijke expertgroep.
\\
 
\\
Limnodata neerlandica. _Aquatisch-ecologische databank voor Nederland_. www.limnodata.nl
\\
 
\\
Molen, D.T. van der \[red\], 2004b. _Referenties en concept-maatlatten voor rivieren voor de Kaderrichtlijn Water._ Rapportnummer 2004-43.
\\
 
\\
Moller Pillot, H.K.M. & R. Buskens, 1990. _De Nederlandse chironomidae_. Deel 1c. Nederlanse faunistische mededelingen, Leiden.
\\
 
\\
Royal Haskoning, 2005. _Validatie en verdere optimalisatie van de concept KRW-maatlatten voor de natuurlijke rivier\- en meertypen_. Royal Haskoning in samenwerking met Witteveen+Bos en Taken Landschapsplanning in opdracht van RIZA.
\\
 
\\
Verdonschot, P.F.M., 1990. _Ecologische karakterisering van oppervlaktewateren in Overijssel._ Rapport RIN, Leersum.
\\
 
\\
Verdonschot, P.F.M \[red\], 1995. _Beken stromen. Leidraad voor ecologisch beekherstel_. 95-03 WEW-06.
\\

Bijlage I KMmax en KRW-klassen macrofaunamaatlatten rivieren

Tabel 1: KMmax per KRW-type (kleine stromende wateren)

...

Bijlage II Ontwikkeling Kennisregels macrofauna rivieren

1. Inleiding

De kennisregels die in fase 1 van de Verkenner ingebouwd zijn, berekenen de EKR op basis van stroomsnelheidsverdelingen over het dwarsprofiel van een stromend water. Dit wordt gedaan via het bakjesmodel in combinatie met autecologische informatie over de voorkeur van soorten voor stroming. In de praktijk blijkt deze aanpak niet de gewenste resultaten op te leveren. Hiervoor zijn de volgende redenen aan te wijzen:
• voor veel soorten ontbreekt de autecologische informatie of is niet volledig;
• er is geen directe relatie tussen afzonderlijke soorten en de maatlatparameter %KM;
• niet alle soorten uit deelmaatlat %KM reageren specifiek op stroming;
• voor stagnante wateren is deze aanpak niet bruikbaar.

...

Daar de toets de beste resultaten behaalt op hoofdgroepniveau (i.e. dominante groepen binnen het cenotype), kan voor eventueel gebruik van RISTORI bij het voorspellen van maatregeleffect voor de KRW-maatlat gekozen worden om de voorspelling aan de hand van dominant positieve en dominant negatieve soorten uit te voeren en de voorspelling te richten op te verwachten cenotypen ipv individuele soorten. Maatregeleffecten voor soorten met een lage abundantie worden door RISTORI niet voldoende voorspeld waardoor het risico bestaat op foutieve interpretatie van een maatregeleffect op kenmerkende of gevoelige soorten. RISTORI wordt echter continu verbeterd en kan op dit moment gebruikt worden als methode voor validatie van de rekenregels die ontwikkeld zijn voor de Verkenner.

2. Voorstel voor het voorspellen van maatregeleffecten op de KRW-maatlatten

Soort - respons modellen blijken praktisch moeilijk toe te passen en in vele gevallen niet betrouwbaar genoeg om te gebruiken in de KRW-verkenner. Bij de ontwikkeling van de KRW-verkenner wordt gestreefd naar een kwantitatieve effectsvoorspelling van maatregelen op de macrofaunamaatlat. Hiertoe wordt naar relaties van chemische en hydrologische parameters met de KRW-maatlat voor macrofauna gezocht. Deze lopen niet in alle gevallen volgens duidelijke trendlijnen. Wel zijn voor alle parameters waarden aan te geven waarboven of waaronder het bereiken van een GEP niet mogelijk is; de plafondwaarden. De respons van de KRW-maatlat op een verandering van de ingevoerde chemische of hydrologische parameter is vervolgens te voorspellen in de vorm van een maximaal haalbare EKR-score.

3. Directe empirische relaties

In de volgende paragrafen is per parameter een formule afgeleid aan de hand waarvan vervolgens een eindscore op de macrofaunamaatlat kan worden bepaald. Voor alle parameters dient een waarde ingevuld te worden. De eindscore is de verwachte EKR bij een bepaalde combinatie van parameterwaarden en wordt bepaald door de laagste uitkomst (i.e. EKRmax van de bepalende stuurvariabele).

...

3.4. Berekening eindscore
De eindscore wordt bepaald door de laagste uitkomst voor EKRmax, nadat deze berekend is via alle stuurvariabelen. Dit is ten slotte de maximaal haalbare EKR, bepaald door de meest beperkende stuurvariabele. De scores worden afgetopt bij 1. De stuurvariabelen worden in de afgeleide rekenregels van elkaar afzonderlijk beschouwd. Met behulp van multiple regression zou de relatieve invloed van de stuurvariabelen op de EKR-bepaling verduidelijkt kunnen worden. Feit blijft dat de meest beperkende stuurvariabele de maximaal haalbare EKR bepaalt.

Bijlage III Analyse clustering van beken

1. Inleiding
De werking van de geselecteerde parameters (meandering, stroomsnelheid en chemie) op de maatlatscore is bij alle hier beschouwde watertypen vrijwel gelijk. Het zijn in feite allemaal grotere permanente beken met verschillen in geologie (zand, veen, klei) die niet van direct belang zijn op de rekenregels. Alleen voor stroomsnelheid dient onderscheidt gemaakt te worden in de snel- en langzaam stromende rivieren. Voor de andere parameters (meandering, chemie; totaal fosfaat en BZV) is ervoor gekozen om alle typen te clusteren bij het afleiden van de rekenregels. Bovendien is de beschikbare dataset is niet uitgebreid genoeg om voor alle watertypen aparte rekenregels af te leiden. Vooral voor de snelstromende rivieren ontbreekt het aan gegevens over meandering. Vanuit de projectgroep is de vraag gekomen of het clusteren van de langzaam- met snelstromende beken voor meandering, fosfaat en BZV geoorloofd is. Per parameter is dit in deze bijlage onderzocht.

...