01 Kennisregels fytoplankton in Meren (KRW-Verkenner) - Inleiding

NB: deze pagina is op dit ogenblik 'under construction'; om deze reden is de informatie nog niet compleet.

...

• Voor welke watertypen gaat de maatlat 'fytoplankton' op?
• Wat is de opbouw van de maatlat?
• Wat zijn de stuurvariabelen voor fytoplankton?
• Wat zijn de rekenregels?
• Wat is de betrouwbaarheid van de betreffende rekenregels?
• Literatuur.

02 Watertypen

De kennisregels hebben betrekking op de volgende watertypen (codes volgens Van der Molen & Pot (update februari 2007) Referenties en concept-maatlatten voor Meren voor de Kaderrichtlijn Water)

• M11 kleine (<0.5 km2), ondiepe (<3 m), gebufferde (1-4 meq/l) plassen
• M14 matig grote (0,5-100 km2), ondiepe (<3m), gebufferde (1-4 meq/l) meren
• M16 kleine (<0.5 km2), diepe (>3 m), gebufferde (1-4 meq/l) plassen
• M20 matig grote (0,5-100 km2), diepe (> 3m), gebufferde (1-4 meq/l) meren
• M21 grote (>100 km2), diepe (> 3m), gebufferde (1-4 meq/l) meren
• M25 kleine (<0.5 km2), ondiepe (<3 m), gebufferde (1-4 meq/l) laagveenplassen
• M27 matig grote (0,5 - 100 km2), ondiepe (<3 m), gebufferde (1-4 meq/l) laagveenmeren
• M30 zwak brakke (0,3 - 3,0 g Cl/l) wateren
• M31 kleine (<5 km2) brakke tot zoute (> 3 g Cl/l) wateren

03 Maatlat fytoplankton

De doelvariabele 'fytoplankton' is opgebouwd uit twee deelmaatlatten:

...

In een update van deze conceptmaatlatten (Van der Molen & Pot, 2007) is besloten de deelmaatlat positieve indicatoren vooralsnog te schrappen. Daarom wordt deze hier niet verder uitgewerkt. De maatlatscore wordt bepaald als het rekenkundig gemiddelde van de score voor abundantie en soortensamenstelling. Deze laatste wordt weer bepaald als het rekenkundig gemiddelde voor de onderdelen positieve soorten en negatieve soorten

Abundantie

De abundantie van fytoplankton wordt uitgedrukt in de zomergemiddelde concentratie chlorofyl-a. Onderstaande tabel geeft de referentiewaarde en de klassengrenzen van chlorofyl-a voor de behandelde meertypen

Referentie en klassengrenzen voor de zomergemiddelde chlorofyl-a concentratie voor de verschillende typen meren (uit: Van der Molen, 2007).
PM tabel volgt nog

Soortensamenstelling - negatieve soorten (algenbloeien)

De score voor de deelmaatlat negatieve soorten (algenbloeien) wordt bepaald uit de minst gunstige score van de op basis van celdichtheden gedefinieerde bloeien die in een monster worden aangetroffen. Tabel 2 geeft een overzicht van deze bloeien en bijhorende scores voor de verschillende meertypen. Indien geen van de beschreven bloeien wordt aangetroffen wordt geen score voor het onderdeel negatieve soorten toegekend (en wordt de deelmaatlat soortensamenstelling alleen bepaald door de score voor positieve soorten).

...

Omdat de deelmaatlat algenbloeien dient als een negatieve correctie op de chlorofyl-a maatlat, (Van der Molen, pers comm.) is aan de toestand 'geen bloei' geen score toegekend. In de praktijk blijkt wel dat de toestand van de Nederlandse meren wat betreft de EKR voor algenbloeien in de periode 1990-2003 sterk is toegenomen, en dat in een toenemend aantal meren geen bloeien meer worden aangetroffen. Omdat dit wel consequenties heeft voor de relaties met stuurvariabelen, is bij het afleiden van rekenregels aan de toestand 'geen bloei' een EKR van 0,7 toegekend.

04 Stuurvariabelen

Abundantie

De chlorofyl-a concentratie in een meer wordt bepaald door een aantal factoren. Sommige van deze factoren zijn via maatregelen te beïnvloeden (deze factoren worden aangeduid als stuurvariabelen), andere zijn dat niet of nauwelijks en leggen onder gegeven omstandigheden slechts een randvoorwaarde op.

...

e) Voorts heeft ook de soortensamenstelling van het fytoplankton invloed op de abundantie. Zo is gebleken dat in meren met dominantie van draadvormige blauwalgen aanzienlijk hogere chlorofyl : P en chlorofyl : N ratio´s bereikt worden dan in meren met een gevarieerde fytoplankton samenstelling. Deze verhoogde ratio´s treden met name op in meren met een veenbodem (Portielje en Van der Molen, 1998), ofwel in de meertypen M25 en M27. Via deze weg is er een interactie met de deelmaatlat negatieve indicatoren, waarin voornamelijk blauwalgen zijn opgenomen. Daarnaast bezitten algen het vermogen om bij afnemende nutriëntenbeschikbaarheid efficiënter met nutriënten om te kunnen gaan om toch dezelfde biomassa te kunnen produceren.

Soortensamenstelling - Negatieve indicatoren (algenbloeien)

Op basis van een hiertoe verzamelde dataset van het voorkomen van algenbloeien in meren zijn middels multivariabele regressie relaties afgeleid tussen de EKR voor algenbloeien en enkele algemene eutrofiëringsvariabelen. Voor zand- en kleimeren is er een significant negatief verband tussen de EKR en het chlorofyl-a gehalte, en een positief verband tussen EKR en doorzicht. In de veenmeren (M25 en M27) is er een negatief verband met totaal-N en chlorofyl-a, en een positief verband met de ratio tussen doorzicht en diepte. Het sturen op lagere chlorofyl-a gehalten (middels nutriënenreductie) en een hoger doorzicht (via reductie van chlorofyl-a of achtergrondtroebeling heeft dus een gunstig effect op de score voor deze deelmaatlat.

05 Rekenregels

Abundantie fytoplankton: rekenregels voor ratio´s chlorofyl : P en chlorofyl : N

Er zijn rekenregels ontwikkeld voor de relatie tussen nutriënten en chlorofyl (Portielje, 2005).Uit de landelijke dataset van meren en plassen zijn per meertype 90- percentielen voor de chlorofyl : P en chlorofyl : N ratio´s bepaald. Deze kunnen worden ingevuld in algemene rekenregels voor de te verwachten (90 % maximale) zomergemiddelde chlorofyl-a concentratie in relatie tot de totaal-P en totaal-N concentratie. Meerjaren met zeer hoge totaal-P of totaal-N concentraties (> 2x MTR) zijn buiten beschouwing gelaten.

...

De rekenregels geven een risicobenadering, namelijk die totaal-N of totaal-P concentratie waarbij de kans dat een gewenst chlorofyl-a gehalte wordt overschreden kleiner is dan een aanvaarbaar geacht risico, in dit geval dus kleiner dan 10%.

Soortensamenstelling - Negatieve soorten (algenbloeien)

De resultaten van de statistische analyse en de hieruit afgeleide rekenregels voor de EKR zijn samengevat in tabel 4. Voor de zand- en kleimeren zijn het zomergemiddeld chlorofyl-a gehalte en het zomergemiddeld doorzicht de belangrijkste bepalende factoren. Voor de veenmeren dragen, naast chlorofyl-a, totaal-N en de verhouding doorzicht : diepte significant bij. De overige getoetste variabelen dragen niet significant bij. Hierbij dient echter wel opgemerkt te worden dat de EKR weliswaar altijd significant negatief gecorreleerd is met totaal-P, maar dat door een sterke correlatie tussen totaal-P en chlorofyl-a bij een multivariabele regressie niet beide factoren significant bijdragen.

PM Tabel volgt nog

06 Betrouwbaarheid

Abundantie

De rekenregels voor abundantie geven een risicobenadering, namelijk die totaal-N of totaal-P concentratie waarbij de kans dat een gewenst chlorofyl-a gehalte wordt overschreden kleiner is dan een aanvaarbaar geacht risico, in dit geval dus kleiner dan 10%. Deze benadering wordt ook toegepast bij het afleiden van nutriëntennormen. Het aantal meerjaren waarop deze 90-percentielen zijn gebaseerd verschillen tussen meertypen (zie tabel 3)

Algenbloeien

Om de terugvoorspelbaarheid te toetsen zijn aan individuele datapunten EKR klassen (slecht: 0.0-0.2, ontoereikend: 0.2-0.4, matig: 0.2-0.4, goed: 0.6-0.8, zeer goed*: 0.8-1.0) toegekend voor zowel de berekende als de waargenomen EKR. Figuur 1 laat zien dat voor alle drie de geclusterde meertypen in een meerderheid van de gevallen de EKR klasse juist voorspeld wordt, en dat een afwijking van meer dan één EKR klasse zeer zeldzaam is. Dit ondersteunt de gekozen invulling van de fytoplankton deelmaatlat soortensamenstelling.

...

Figuur. Verschillen (uitgedrukt in aantal klassen) tussen voorspelde en gemeten EKR voor clusters van meren.

07 Literatuur

Bijkerk R (2005). Stuurbaarheid van fytoplankton. Een onderzoek naar de stuurvariabelen van fytoplanktonbloeien als doelvariabelen in de Kaderrichtlijn Water. Rapport 2005-096, Koeman & Bijkerk bv Haren, in opdracht van het RIZA.

...