4.5.1 Zoete kanalen
De indeling resulteert voor de zoete kanalen in 8 ecotopen en daarnaast worden 10 eco-elementen onderscheiden. De kanalen waarop deze indeling van toepassing is zijn het Van Harinxma Kanaal, Prinses Margrietkanaal, Van Starkenborch Kanaal, Eemskanaal, Winschoterdiep, Noord Willemskanaal, Drentse Hoofdvaart en Meppelerdiep in het noorden, het Overijssels Kanaal en het Twente Kanaal in het oosten, het Noordhollands Kanaal, Amsterdam-Rijnkanaal, Merwede Kanaal en Maas-Waalkanaal in het westen en midden en het noordelijke deel van het Schelde-Rijnkanaal, het Wilhelminakanaal, de Zuid-Willemsvaart, Noordervaart, het Kanaal van Wessem-Nederweert en het Julianakanaal in het zuiden van het land. In enkele gevallen zijn delen van de kanalen uitgesloten van deze indeling, omdat het beheer niet in handen is van Rijkswaterstaat of Provincies.
De ecotoopklasse diep water betreft kanaalwater dat permanent tussen de 2 en 10 meter diep is. Al het diepe water is gekenmerkt door een zeer sterke tot matige (antropogene) mechanische dynamiek als gevolg van de scheepvaart. Omdat dit proces geacht wordt het voorkomen van biota te bepalen, zijn vooralsnog geen ecotopen onderscheiden op basis van het bodemtype. Mogelijk verschillen slibbodems van de rest door de afwezigheid van kreeftachtigen, muggenlarven en tweekleppigen en het voorkomen van wormen.
De ecotoopklasse matig diep water betreft kanaalwater dat tussen de 1 en 2 meter diep is. Verdedigde bodems komen veelvuldig voor. Om deze reden en omdat macrofauna zich buiten de vegetatie concentreert op hard substraat, is deze ecotoop onderscheiden. Het hard substraat bestaat bijvoorbeeld uit asfalt of blokkenmatten. De bodem van minder dynamische delen is veelal niet verdedigd. Deze dynamische tot laag dynamische gebieden zijn onderscheiden op basis van bodemtype. Ondiep water betreft kanaalwater dat tussen 1 en 0,3 meter diep is. De ecotopen worden gekarakteriseerd door de aanwezigheid van een sterke tot geringe dynamiek. Bij een sterke dynamiek als gevolg van scheepvaart is de waterbodem veelal verdedigd. Vermoedelijk is kleibodem afwezig als gevolg van erosie tot slib. De ecotoopklassen matig diep water en ondiep water kunnen ook voorkomen achter een vooroeververdediging. Er is een onderscheid te maken in gesloten en open vooroeververdediging. De dynamiek is gering, maar bij een open verdediging vindt wel uitwisseling plaats met het water van het kanaal en kan er enige stroming achter de verdediging optreden. De bodem achter een verdediging is vaak niet ook nog verdedigd (hard). Als gevolg van vooroeververdediging heeft vegetatie meer kans, maar er kan ook een sliblaag aanwezig zijn.
De eco-elementen liggen vooral in de ondiepere en weinig dynamische delen. Driehoeksmosselen kunnen op het hard substraat aanhechten en ook in een dynamisch milieu zich handhaven. Vegetatie (ondergedoken waterplanten of drijfbladplanten) is in kanalen nagenoeg alleen mogelijk in een natte strook achter een vooroeververdediging. Vegetatie zal niet snel ontstaan op een slibbodem, maar bestaande vegetatie kan in de ondiepe delen wel goed veel slib invangen. Helofyten komen voor op de overgang van land naar water in ondiep water tot circa 1 meter diep.
De indeling resulteert voor de brakke kanalen in 9 ecotopen en 10 eco-elementen. De kanalen waarop deze indeling van toepassing is zijn het Noordzeekanaal, het zuidelijke deel van het Schelde-Rijnkanaal en het Kanaal van Gent naar Terneuzen. Voor de laatste twee kanalen is de indeling alleen van toepassing op de delen die in Nederland liggen.
De ecotoopklasse zeer diep brak water omvat alle delen in kanalen die permanent dieper zijn dan 10 meter. Dergelijke dieptes komen alleen in brakke of zoute scheepvaartkanalen voor. Het chloridegehalte varieert in de lengterichting van het kanaal en over de verticaal van de waterkolom. In de lengterichting is er een toename van het chloridegehalte in de richting van de zee als gevolg van het schutregime van de sluizen. De verticale zoutgradient ontstaat als gevolg van het hoger soortelijk gewicht van zout ten opzichte van zoet water, waardoor er gelaagdheid in het chloridegehalte ontstaat. De laag net boven de bodem ('zouttong') heeft een hoger chloridegehalte dan de waterlagen daarboven. De ligging van de zoutgradient wordt in belangrijke mate bepaald door de mate van water aan- en afvoer in een kanaal. Afhankelijk van de verversing kan de zouttong meer of minder zuurstof bevatten, wat van invloed kan zijn op het leven in en boven de bodem.
De ecotoopklasse diep brak water betreft kanaalwater dat permanent tussen de 2 en 10 meter diep is. Het diep brak water wordt, evenals zeer diep brak water, gekenmerkt door een sterke tot matige (antropogene) mechanische dynamiek als gevolg van de scheepvaart. Omdat dit proces geacht wordt het voorkomen van biota te bepalen, zijn vooralsnog geen ecotopen onderscheiden op basis van het bodemtype. Mogelijk verschillen slibbodems van de rest door de afwezigheid van kreeftachtigen, muggenlarven en twee-kleppigen en aanwezigheid van wormen. Het water varieert over de verticaal en in de lengterichting van het kanaal van brak tot zwak brak.
De ecotoopklasse matig diep brak water betreft kanaalwater dat tussen de 1 en 2 meter diep is. De bodem van de meest dynamische delen is veelal kunstmatig verhard. Het deel dat dynamisch tot laag dynamisch is, is onderscheiden op basis van bodemtype. Ondiep brak water betreft kanaalwater dat tussen 1 en 0,3 meter diep is. In de brakke kanalen is het chloridegehalte van deze delen van het water praktisch altijd < 3 g CM. De bodem van de meest dynamische delen is veelal kunstmatig verhard. Vermoedelijk is klei-bodem afwezig als gevolg van erosie tot slib. Ecotopen van beide ecotoopklassen kunnen voorkomen achter een open of gesloten vooroeververdediging. Bij afwezigheid van een vooroeververdediging is in de oeverzone geen sliblaag aanwezig als gevolg van een te grote mechanische dynamiek door golfwerking.
De eco-elementen liggen vooral in de ondiepere delen. Driehoeksmosselen kunnen op het hard substraat aanhechten en ook in een dynamisch milieu zich handhaven. Vegetatie (ondergedoken waterplanten of drijfbladplanten) is in kanalen nagenoeg alleen mogelijk in een natte strook achter een vooroeververdediging. Vegetatie zal niet snel ontstaan op een slibbodem, maar bestaande vegetatie kan in de ondiepe delen wel goed veel slib invangen. Helofyten komen voor op de overgang van land naar water in ondiep water tot circa 1 meter diep.
5.5.1 Zoete kanalen
Het lichtklimaat is in kanalen als gevolg van de slibrijkdom en dynamiek zodanig dat dieper dan 2 meter (ecotoopklasse diep water) geen waterplanten worden verwacht. Fytoplankton is in de bovenste waterlagen de belangrijkste primaire producent. De hoogte van de biomassa is afhankelijk van de voedselrijkdom en de beschikbaarheid van licht. De bodemfauna bestaat uit tweekleppigen, kreeftachtigen, muggenlarven en wormen. In slibrijke delen komen vooral wormen voor. Bodemfauna-etende vissoorten bestaan onder meer uit blankvoorn, brasem, pos en paling. Roofvissen van het diepe open water zijn baars, snoekbaars en grote exemplaren van de snoek. De aanwezige vis vormt een voedselbron voor viseters als aalscholver, grote zaagbek, nonnetje en fuut. Duikeenden als kuifeend en tafeleend foerageren op bodemfauna tot een diepte van circa 5 meter.
Binnen de ecotoopklasse matig diep en ondiep water kunnen zowel op zeer dynamische plaatsen als op dikke slibbodems geen waterplanten groeien. Wel kan bestaande vegetatie slib invangen. Uit onderzoek aan de oeverfauna van het Noordhollands Kanaal is gebleken dat langs de oevers macrofauna vrijwel alleen wordt aangetroffen tussen/op vegetatie en op hard substraat. Voorbeelden van macrofaunasoorten die in kanalen worden aangetroffen zijn driehoeksmossel, Caenis horaria, Nais barbata, Potamothrix moldaviensis, Arrenurus globator, Limnesia undulata, Limnesia maculata, Piona coccinea, Tanypus kraatzi, Endochironomus gr. albipennis, Acroloxus lacustris, Erpob-della testacea en Helobdella stagnalis. Daarnaast kunnen op verharde delen epipelische kiezelwieren worden aangetroffen. Op kale, onverdedigde bodem komt langs de oever nauwelijks macrofauna voor. Op slibbodems komen alleen wormen voor. Voor vissen zal het water zonder waterplanten weinig te bieden hebben: voedsel en paaiplaatsen komen niet of zeer beperkt voor. De levensgemeenschap van het ondiepe water zonder begroeiing (en zonder verharde bodem) zal slechts bestaan uit de beperkte aanwezigheid van vissoorten van het dieper water.
Achter een vooroeververdediging is de dynamiek ten gevolge van golfslag veel minder en heeft vegetatie veel meer kans. Onder eutrofe omstandigheden zijn de perspectieven voor waterplanten achter een gesloten vooroeververdediging waar stroming ontbreekt echter minder gunstig; perifyton-groei en slib op bladeren verminderen de beschikbare hoeveelheid licht voor de plant, hetgeen de overlevingskansen vermindert. Door de stroming als gevolg van scheepspassage wordt de aanwezige vegetatie (ondergedoken waterplanten of drijfbladplanten) achter een open vooroeververdediging als het ware 'schoongespoeld'. Dit heeft een gunstig effect op waterplanten. De waterplanten bieden het zooplankton beschutting tegen predatie. Op en tussen de waterplanten komt een rijke fauna van ongewervelden voor. De bodemfauna heeft deels overeenkomsten met de macrofauna van het diepe water, maar is door de grotere diversiteit aan voedsel meestal soortenrijker. De waterplanten bieden paaiplaatsen voor vis en schuilgelegenheid voor visbroed. Daarnaast foerageren diverse watervogels op waterplanten zoals knobbelzwaan en meerkoet.
In het ondiepe water en op de drassige overgang van water naar land kunnen diverse helofytensoorten voorkomen. Vanaf een breedte van ongeveer 0,5 meter wordt de zone ecologisch relevant. Wanneer de breedte beperkt is, kan de helofytenzone als broedgelegenheid fungeren voor weinig veel-eisende watervogels zoals fuut, wilde eend en kleine karekiet. Bij een grotere breedte zijn er mogelijkheden voor veeleisende soorten als grote vuurvlinder
(Lycaena dispar ssp. batava), de libel beekrombout (Gompus vulgatissimus), enkele spinnen (prachtige rietbewoner Donacochara speciosa en rietstrekspin Tetragnatha striata), diverse zoogdieren (noordse woelmuis en waterspitsmuis) en vogels (snor, baardmannetje, bruine kiekendief en roerdomp). In brede natte stroken kan zich een soortenrijkere helofytengordel vestigen dan in smalle natte stroken. Verder is de soortenrijkdom van de helofytenvegetatie afhankelijk van het beheer. Wanneer exploitatie van de vegetatie plaatsvindt, worden de zones vaak gedomineerd door riet of mattenbies. Bij meer natuurlijk beheer komen daarnaast ook soorten voor als grote egelskop en grote en kleine lisdodde. Het ecotoop heeft verder een belangrijke functie als paai- en opgroeigebied voor allerlei vissoorten (waaronder de snoek) en als biotoop voor een soortenrijke macrofaunagemeenschap.
5.5.2 Brakke kanalen
Zoutgradienten veroorzaken zowel een horizontale als een verticale variatie in de verspreiding van fytoplankton-, zooplankton-, macrofauna- en visgemeen-schappen in zeer diep brak water. In de buurt van de sluizen worden de mariene en brakwater soorten aangetroffen, meer landinwaarts kan het aandeel zoetwatersoorten sterk toenemen als gevolg van de aanvoer van zoet water. In het Noordzeekanaal loopt deze gradient van 0,5 CI7I bij Amsterdam tot 6 CI7I bij Umuiden. Uit onderzoek aan dit kanaal is gebleken dat bepaalde plankton- en macrofaunasoorten (met name de brakke soorten) als 'kanaal-eigen' kunnen worden beschouwd: deze soorten komen namelijk niet voor in de aanvoerende zoete of zoute wateren. In het Noordzeekanaal komen daarnaast ook typische Zuiderzeerelicten voor, zoals het zuiderzeekrabbetje (Rithropanopeus harrisii) en de borstelworm (Streblospio shrubsolii).
In het zeer diepe water komen geen waterplanten voor. Fytoplankton is de belangrijkste primaire producent. De hoogte van de biomassa is afhankelijk van de voedselrijkdom, de beschikbaarheid van licht en de verblijftijd van het water in het kanaal. In de diepere waterlagen vindt (praktisch) geen primaire productie plaats door gebrek aan licht. Hier vindt afbraak plaats van het bezonken organisch materiaal, waardoor het zuurstofgehalte (weinig bij menging) daalt. Bij de aanwezigheid van voldoende zuurstof bestaat de bodemfauna uit kreeftachtigen (vlokreeften en garnalen) en wormen van brakke of zoute milieu's zoals de zeeduizendpoot (Nereis spec). Op een diepte groter dan 10 meter komen tweekleppigen weinig of niet voor. De visfauna in het kanaal dicht bij zee bestaat uit zoutwatervissen, zoals bot, dikkopje, steenbolk, tong en haring en trekvissen als paling, zeeprik, rivierprik en zeeforel. In de hogere en minder brakke waterlagen verder landinwaarts komen ook snoekbaars, brasem en blankvoorn voor. De aanwezige vis vormt een voedselbron voor visetende watervogels als aalscholver, grote zaagbek, nonnetje en fuut.
Als gevolg van het uitzakken van veel organisch materiaal, zonder dat verversing van de zouttong plaatsvindt (dus met name meer landinwaarts), kan de zuurstofvoorraad in de zouttong uitgeput raken als gevolg van afbraakprocessen. In de zouttong komen dan geen vissen of bodemfauna van enige betekenis voor. Bij voldoende verversing van de zouttong (in de buurt van de sluizen) bevat de diepe zouttong voldoende zuurstof, waardoor leven in en boven de bodem mogelijk is; op de bodem kunnen borstelwormen en kreeftachtigen voorkomen.
Het lichtklimaat in kanalen als gevolg van de slibrijkdom is zodanig dat dieper dan 2 meter geen waterplanten worden verwacht. Fytoplankton is daarom in de bovenste waterlagen van diep brak water de belangrijkste primaire producent en vegetatie is nagenoeg afwezig. De fytoplanktonpopulatie
bestaat uit brakwatersoorten en, afhankelijk van de afstand tot zee, daarnaast meer zoutwater- dan wel zoetwatersoorten. De hoogte van de biomassa is afhankelijk van de voedselrijkdom, de beschikbaarheid van licht en de verblijftijd van het water. De bodemfauna bestaat uit tweekleppigen, kreeftachtigen, muggenlarven en borstelwormen. Bij slibbodems overheerst laatstgenoemde groep. Evenals bij het zeer diepe open water bestaat er in brakke kanalen een zoutgradient zowel in lengterichting als over de verticaal. Dit komt tot uiting in de fytoplankton en macrofaunasamenstelling en het meer of minder voorkomen van vissoorten van zoet of brak water. De onderlaag van het diepe water is meestal permanent brak. In het diepe water van brakke kanalen komt de visstand grotendeels overeen met die van het zeer diepe water. De aanwezige vis vormt een voedselbron voor viseters als aalscholver, grote zaagbek, nonnetje en fuut. Duikeenden als kuifeend en tafeleend eten bodemfauna tot op een diepte van circa 5 meter.
De ecotoopklassen matig diep en ondiep brak water komen over het algemeen alleen voor langs oevers van kanalen zonder een vooroeververdediging. Bij afwezigheid van een vooroeververdediging is, als gevolg van een te grote morfodynamiek door golfwerking, in de oeverzone geen sliblaag aanwezig. Het ecotoop kan echter ook voorkomen in een natte strook achter een (bijna) dichte vooroeververdediging, wanneer zich hierin een dikke laag slib heeft opgehoopt of op andere plaatsen met weinig tot geen morfodynamiek. Zowel op zeer dynamische plaatsen als op dikke slibbodems kunnen geen waterplanten groeien. In brakke kanalen komen op zacht substraat (slib) voornamelijk borstelwormen voor. Waarschijnlijk zal ook het ondiep water zonder verdediging en met weinig tot geen slib weinig waarde hebben voor de macrofauna, als gevolg van de heersende grote morfodynamiek. Het ecotoop is derhalve niet geschikt voor een ontwikkelde macrofaunagemeenschap. Voor vissen zal dit ondiepe water zonder waterplanten weinig te bieden hebben: voedsel en paaiplaatsen komen niet of zeer beperkt voor. De levensgemeenschap van het ondiepe water zonder begroeiing (en zonder verharde bodem) zal slechts bestaan uit de beperkte aanwezigheid van vissoorten van het dieper water. Het ecotoop is daarom van beperkte ecologische betekenis voor het kanaalecosysteem.
Ondiep brak water met waterplanten kan in kanalen vrijwel alleen voorkomen op luwe plaatsen in havens of in een natte strook achter een open vooroeververdediging. Door de stroming die in open natte stroken op kan treden bij scheepspassage worden de planten als het ware 'schoengespoeld'. Dit heeft een gunstig effect op waterplanten die onder eutrofe omstandigheden veelal bedekt worden door slib of perifyton (fytoplankton dat zich op de bladeren vestigt). Slib of perifytongroei op bladeren verminderen de beschikbare hoeveelheid licht voor de plant, hetgeen ongunstig is voor de overlevings-kansen. In de ondiepe oeverzone vormen waterplanten de belangrijkste primaire producenten. Karakteristieke plantensoorten in brakke kanalen zijn onder meer snavelruppia, zannichellia, darmwier, zilte en stijve waterranonkel en schedefonteinkruid. De waterplanten bieden het zodplankton beschutting tegen predatie. De bodemfauna heeft deels overeenkomsten met de macrofauna van het diep water, maar is door de grotere diversiteit aan voedsel meestal soortenrijker. Voorbeelden van macrofauna van brakke kanalen zijn Nereis diversicolor, Nais elinguis, Tubifex costatus, Neomysis integer, Rhithropanopeus harissii tridentatus, Telmatogeton spec, Mytilopsis leucophaeta, Potamopyrgus antipodarum, Cyathura carinata, Balanus improvisus en Ephydatia fluviatilis. De waterplanten bieden paaiplaatsen voor vis en schuilgelegenheid voor visbroed. Daarnaast foerageren diverse watervogels als knobbelzwaan en meerkoet op de vegetatie.
In het ondiepe water en op de drassige overgang van water naar land kunnen diverse helofytensoorten voorkomen, Vanaf ongeveer 0,5 meter breedte wordt de helofytenzone ecologisch interessant. De zone kan bij een beperkte breedte als broedgelegenheid fungeren voor weinig veeleisende watervogels als fuut, wilde eend en kleine karekiet. Bij een grotere breedte zijn er mogelijkheden voor veeleisende soorten als snor, baardmannetje, bruine kiekendief en roerdomp. Het ecotoop heeft verder een belangrijke functie als paai- en opgroeigebied voor allerlei vissoorten (waaronder de snoek) en als biotoop voor een soortenrijke macrofaunagemeenschap. Afhankelijk van het beheer (meer of minder intensief, exploitatie van riet/ biezen) is de helofytenvegetatie meer of minder soortenrijk. Bij natuurlijk beheer kunnen riet, ruwe bies en zeebies worden aangetroffen. In brede natte stroken (> 3 meter) kan zich een soortenrijkere helofytengordel vestigen dan in smalle natte stroken.
