| scrollbar |
|---|
Fytoplankton in meren
1. Inleiding
De kennisregels hebben betrekking op de volgende watertypen:
- 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
2.
...
Sturende
...
variabelen
...
2.1.
...
Sturende
...
variabelen
...
voor
...
abundantie
...
fytoplankton
...
Als
...
maatstaf
...
voor
...
de
...
abundantie
...
van
...
fytoplankton
...
wordt
...
het
...
chlorofyl-gehalte
...
gebruikt.
...
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.
...
a) Fosfaat en stikstof
Nutriënten stikstof (N)
...
en
...
fosfor
...
(P)
...
worden
...
vanouds
...
beschouwd
...
als
...
de
...
belangrijkste
...
stuurvariabelen
...
voor
...
de
...
chlorofyl-a
...
concentratie
...
in
...
meren.
...
Voor
...
directe
...
sturing
...
is
...
reductie
...
van
...
de
...
nutriëntentoevoer
...
de
...
meest
...
toegepaste
...
maatregel.
...
Voor
...
nutriënten
...
geldt
...
volgens
...
de
...
wet
...
van
...
Liebig
...
dat
...
één
...
van
...
beide
...
het
...
groei-beperkende
...
element
...
is.
...
Multi-lake
...
studies
...
(Portielje
...
&
...
Van
...
der
...
Molen,
...
1999;
...
Portielje
...
et
...
al.,
...
2004)
...
laten
...
zien
...
aan
...
dat
...
op
...
basis
...
van
...
zomergemiddelden
...
van
...
totaal-P
...
en
...
totaal-N
...
wel
...
een
...
bovengrens
...
voor
...
chlorofyl-a
...
gegeven
...
kan
...
worden,
...
maar
...
dat
...
daar
...
beneden
...
een
...
zeer
...
ruime
...
spreiding
...
is
...
in
...
de
...
werkelijke
...
chlorofyl-a
...
concentraties,
...
wat
...
deels
...
verklaard
...
wordt
...
door
...
verschillen
...
in
...
graasintensiteit
...
van
...
zooplankton
...
(zie
...
punt
...
d).
...
b)
...
Helderheid
...
Bij
...
zeer
...
hoge
...
algenbiomassa
...
of
...
troebeling
...
door
...
overig
...
zwevend
...
stof
...
(geresuspendeerd
...
sediment,
...
detritus,
...
humus),
...
of
...
bij
...
grote
...
mengdiepte
...
in
...
diepere
...
meren
...
kan
...
lichtlimitatie
...
ook
...
een
...
rol
...
spelen.
...
Bij
...
lagere
...
chlorofyl
...
gehalten,
...
zeker
...
wanneer
...
deze
...
in
...
de
...
range
...
liggen
...
rondom
...
de
...
klassengrens
...
tussen
...
de
...
goede
...
en
...
matige
...
toestand,
...
zal
...
lichtlimitatie
...
echter
...
veelal
...
geen
...
rol
...
van
...
betekenis
...
spelen.
...
Uitzondering
...
hierop
...
zijn
...
meren
...
die
...
blootstaan
...
aan
...
een
...
zeer
...
sterke
...
opwerveling
...
van
...
slib.
...
In
...
het
...
algemeen
...
is
...
abundantie
...
van
...
fytoplankton
...
niet
...
direct
...
stuurbaar
...
via
...
lichtlimitatie.
...
Indirect
...
is
...
dit
...
wel
...
het
...
geval,
...
via
...
interactie
...
met
...
andere
...
biologische
...
groepen
...
(zie
...
punt
...
d).
...
Indien
...
achtergrondstroebeling
...
veroorzaakt
...
wordt
...
door
...
hydromorfologische
...
belastingen,
...
zoals
...
opwerveling
...
door
...
scheepvaart,
...
kan
...
dit
...
gevolgen
...
hebben
...
voor
...
de
...
fytoplankton
...
doelstellingen.
...
Aan
...
de
...
andere
...
kant,
...
bij
...
hoge
...
lichtbeschikbaarheid,
...
is
...
helderheid
...
een
...
stuurvariabele
...
om
...
de
...
concurrentie
...
tussen
...
fytoplankton
...
en
...
waterplanten
...
om
...
het
...
beschikbare
...
licht
...
in
...
het
...
voordeel
...
van
...
waterplanten
...
te
...
beïnvloeden,
...
en
...
daarmee
...
top-down
...
controle
...
van
...
fytoplankton
...
(zie
...
punt
...
d)
...
te
...
induceren.
...
c)
...
Systeemkenmerken
...
Systeemkenmerken
...
van
...
een
...
meer
...
(zoals
...
waterdiepte,
...
oppervlakte,
...
bodemtype)
...
zijn
...
mede
...
bepalend
...
voor
...
de
...
relatie
...
tussen
...
chlorofyl
...
en
...
nutriënten,
...
en
...
verklaren
...
een
...
deel
...
van
...
de
...
variatie
...
van
...
de
...
meetpunten
...
in
...
figuur
...
2.
...
Dit
...
heeft
...
wat
...
betreft
...
diepte
...
met
...
name
...
te
...
maken
...
met
...
de
...
mengdiepte
...
van
...
het
...
epilimnion
...
en
...
de
...
tijd
...
die
...
algen
...
doorbrengen
...
in
...
de
...
eufotische
...
zone.
...
In
...
de
...
ondiepe
...
meertypen
...
speelt
...
dit
...
nauwelijks
...
een
...
rol.
...
In
...
de
...
KRW-typologie
...
worden
...
de
...
effecten
...
van
...
systeemkenmerken
...
grotendeels
...
verdisconteerd
...
door
...
relaties
...
tussen
...
nutriënten
...
en
...
chlorofyl
...
af
...
te
...
leiden
...
per
...
meertype,
...
aangezien
...
de
...
M-watertypen
...
(meren)
...
zijn
...
onderscheiden
...
op
...
basis
...
van
...
oppervlakte,
...
diepte
...
en
...
bodemtype
...
(Elbersen
...
et
...
al.,
...
2003).
...
d)
...
Top-down
...
controle
...
Naast
...
nutriëntenbeschikbaarheid,
...
lichtlimitatie
...
en
...
systeemkenmerken
...
wordt
...
de
...
chlorofyl-a
...
concentratie
...
mede
...
bepaald
...
door
...
top-down
...
controle
...
door
...
overige
...
biologische
...
groepen
...
naast
...
het
...
fytoplankton.
...
Ondermeer
...
door
...
graas
...
door
...
zooplankton
...
en
...
allelopathische
...
effecten
...
(uitscheiden
...
door
...
waterplanten
...
van
...
voor
...
algen
...
giftige
...
stoffen)
...
kunnen
...
de
...
chlorofyl
...
concentraties
...
aanzienlijk
...
lager
...
zijn
...
dan
...
de
...
maximale
...
waarde
...
die
...
op
...
basis
...
van
...
de
...
concentraties
...
van
...
nutriënten
...
mogelijk
...
is.
...
Het
...
is
...
daarom
...
noodzakelijk
...
deze
...
top-down
...
effecten
...
mee
...
te
...
nemen
...
als
...
stuurvariabelen
...
bij
...
de
...
afleiding
...
van
...
rekenregels
...
voor
...
chlorofyl.
...
e)
...
Soortensamenstelling
...
fytoplankton
...
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.
...
2.2.
...
Sturende
...
variabelen
...
voor
...
soortensamenstelling
...
fytoplankton
...
Voor
...
de
...
KRW
...
is
...
het
...
optreden
...
van
...
specifieke
...
algenbloeien
...
van
...
belang.
...
Aangezien
...
deze
...
algenbloeien
...
ongewenst
...
zijn,
...
worden
...
ze
...
als
...
'negatieve
...
indicatoren'
...
meegenomen.
...
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.
...
3.
...
Rekenregels
...
abiotiek
...
-
...
EKR
...
fytoplankton
...
3.1.
...
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
...
n
...
%
...
maximale
...
chlorofyl-a
...
concentratie
...
(met
...
een
...
overschrijdingskans
...
van
...
(100
...
-
...
n)%)
...
wordt
...
berekend
...
als
...
het
...
minimum
...
van
...
de
...
producten
...
van
...
de
...
actuele
...
N-
...
of
...
P-concentratie
...
en
...
het
...
nde
...
percentiel
...
van
...
de
...
chlorofyl
...
:
...
P
...
of
...
chlorofyl
...
:
...
N
...
ratio.
...
Voor
...
berekening
...
van
...
de
...
chlorofyl
...
:
...
N
...
ratio
...
wordt
...
de
...
totaal-N
...
concentratie
...
gecorrigeerd
...
voor
...
een
...
inerte
...
stikstof
...
fractie
...
van
...
0,67
...
mg
...
N/l.
...
De
...
rekenregels
...
hebben
...
de
...
volgende
...
algemene
...
vorm:
...
(chlor-a
...
conc
...
) n%
...
=
...
Minimum
...
((tot-P
...
conc)
...
*
...
(
...
chlor-a/
...
P)n%
...
;
...
(tot-N
...
conc)
...
-
...
0,67
...
]
...
*
...
(
...
chlor-a/N)
...
n%)
...
Hierbij
...
wordt
...
dus
...
vooralsnog
...
aangenomen
...
dat
...
interactie
...
tussen
...
N
...
en
...
P
...
geen
...
rol
...
van
...
betekenis
...
speelt
...
(slechts
...
één
...
van
...
beide
...
nutriënten
...
is
...
beperkend).
...
Deze
...
rekenregels
...
zijn
...
per
...
meertype
...
specifiek
...
ingevuld.
...
Tabel
...
3
...
geeft
...
de
...
90-percentielen
...
voor
...
de
...
chlorofyl
...
:
...
P
...
en
...
chlorofyl
...
:
...
N
...
ratio
...
voor
...
verschillende
...
meertypen.
...
Deze
...
90
...
%
...
maximale
...
ratio's
...
verschillen
...
voor
...
de
...
ondiepe
...
meren
...
sterk
...
tussen
...
troebele
...
meren
...
(doorzicht
...
<
...
0,6
...
m)
...
en
...
heldere
...
meren
...
(doorzicht
...
>
...
0,6
...
m).
...
Dit
...
is
...
te
...
verklaren
...
doordat
...
in
...
heldere
...
meren
...
top-down
...
controle
...
door
...
grazers
...
er
...
voor
...
zorgt
...
dat
...
de
...
algenbiomassa
...
laag
...
wordt
...
gehouden
...
ten
...
opzichte
...
van
...
de
...
nutriëntenconcentraties.
...
Tabel
...
3.
...
90
...
%
...
maximale
...
zomergemiddelde
...
chlorofyl
...
:
...
P
...
en
...
chlorofyl
...
:
...
N
...
ratio's
...
per
...
meertype.
...
In
...
ondiepe
...
meren
...
is
...
onderscheid
...
gemaakt
...
tussen
...
heldere
...
systemen
...
(doorzicht
...
>
...
0,6
...
m
...
met
...
top-down
...
controle
...
van
...
fytoplankton,
...
en
...
troebele
...
systemen
...
(doorzicht
...
<
...
0,6
...
m,
...
zonder
...
top-down
...
controle).
...
meertype | doorzicht | chl: |
|---|
...
P |
|---|
...
aantal |
|---|
...
meerjaren |
|---|
...
(P) |
|---|
...
chl:N |
|---|
...
aantal |
|---|
...
meerjaren |
|---|
...
(N) |
|---|
...
M11 | <0.6m |
...
857 | 61 | 79.8 |
...
91 | |
| >0.6m |
...
299 | 32 | 36.3 |
...
56 | |
M14 | <0.6m |
...
719 | 183 | 59.6 |
...
214 | |
| >0.6m |
...
392 | 80 | 35.8 |
...
115 | |
M16 | n.v.t |
...
385 | 62 | 54.0 |
...
68 | |
M20 | n.v.t |
...
421 | 250 | 45.4 |
...
325 | |
M25 | <0.6m |
...
948 | 151 | 74.3 |
...
184 | |
| >0.6m |
...
444 | 48 | 49.9 |
...
45 | |
M27 | <0.6m |
...
1182 |
...
459 |
...
73.8 |
...
474 | |
| >0.6m |
...
544 | 55 | 50.9 |
...
47 | |
M30&M31 |
...
n.v.t |
...
530 | 35 | 54.9 |
...
91 |
- De chlorofyl : N ratio is gecorrigeerd voor een inerte fractie van totaal-N van 0,67 mg N/l (Portielje & Van der Molen, 1998), i.e. de totaal-N concentratie die overeenkomt met 0 µg/l chlorofyl-a.
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%.
3.2. 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.
Tabel 4. Rekenregels voor de EKR in relatie tot de relevante stuurvariabelen (zomer-gemiddelde waarden, chl=chlorofyl-a; SD = doorzicht; tot-N = totaal-N; H is gemiddelde meerdiepte)
meertype | code | rekenregel | r2 | aantal meerjaren |
|---|---|---|---|---|
ondiepe zand/kleimeren | M11, M14 | 0.274 - 0.00162*chl + 0.386 * SD | 0,68 | 122 |
matig diepe zand/kleimeren | M16, M20, M21 | 0.515 - 0.00341*chl + 0.065 * SD | 0,49 | 47 |
ondiepe veenplassen | M25, M27 | 0.417 - 0.0554*tot-N - 0.000611*chl + 0.432 SD/H | 0,65 | 155 |
4. Maatregel - effect relaties
5. Onzekerheid en validatie
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.
...
- de
...
- kwalificatie
...
- zeer
...
- goed
...
- komt
...
- niet
...
- voor
...
- daar
...
- de
...
- maximale
...
- score
...
- 0,7
...
- is.
...
Figuur 1. Verschillen (uitgedrukt in aantal klassen) tussen voorspelde en gemeten EKR voor clusters van meren.
6. Toepasbaarheid
7. Voorbeeldprojecten
8. 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.
- Portielje, R., L van Ballegooijen & A. Griffioen (2004). Eutrofiëring van landbouwbeïnvloede wateren en meren in Nederland - toestanden en trends. RIZA-rapport 2004.009. ISBN 9036 956293. 48 pp.
- Portielje, R. (2005) Stuurbaarheid ecologische doelvariabelen KRW - abundantie fytoplankton in meren. RIZA Werkdocument 2005.081x.
- Portielje, R. & D.T. van der Molen (1999). Relationships between eutrophication variables: from nutrient loading to transparency. Hydrobiologia. 408/409, 375-387.
- Van der Molen, D.T. (red)., 2004: Referenties en concept-maatlatten voor overgangs- en kustwateren voor de kaderrichtlijn water. STOWA rapport 2004-44.
- Van der Molen, D.T. & R. Pot (2006). Referenties en concept-maatlatten voor meren ten behoeve van de Kaderrichtlijn Water, update april 2006.