Onderzoeksproject EV/33 (Onderzoeksactie EV)
Context
Voor rivieren is het duidelijk geworden dat de input van nutriënten vanuit het stroombekken, de output via de estuaria naar de kustwateren overtreft, wat erop wijst dat er retentie en omzetting plaatsvindt gedurende het transport in het bekken. In het Scheldebekken is het onderzoek hoofdzakelijk gericht geweest op de biogeochemische processen in de omgeving van het estuarium, niet op de bovenstroomse zone waar sterke macrofytenontwikkeling kan optreden. De grote biomassaproductie kan een grote stijging van het waterpeil veroorzaken. Maar kan tevens functioneren als een biologische filter voor opgelost en particulair materiaal. De andere belangrijke groep van primaire producenten, fytoplankton, domineert gewoonlijk in zones met andere eigenschappen dan de zones waar macrofyten voorkomen. Beide groepen zorgen voor een grote jaarlijkse primaire productie.
Beschrijving van het project
Doelstellingen
De doelstellingen van het project zijn inzicht te verkrijgen in:
- de factoren die het voorkomen en de ontwikkeling van macrofyten bepalen;
- het effect van macrofyten op de koolstof, stikstof en fosfaatbudgetten in een stroomgebied;
- het effect van macrofyten op de nutriëntenflux naar benedenstroomse gebieden;
- het beheer van gebieden met macrofyten in relatie tot afvoercapaciteit, nutriënten, biodiversiteit en ecologische kwaliteitsdoelstellingen.
Methodologie
Er zal een uitgebreide inventarisatie gemaakt worden van macrofyten in het Netebekken en de mogelijk bepalende fysische en chemische factoren. Dit resulteert mogelijk in een "voorspellend" model voor het al dan niet voorkomen van macrofyten. Daarnaast worden er diverse massabalans studies gedaan in het veld, op de Aa (een waterloop in het Netebekken) en in het labo. De groei en biomassaontwikkeling van de macrofyten zal opgevolgd worden gedurende een volledig jaar. Tevens zal een nutriëntenbalans opgemaakt worden voor transecten met en zonder macrofyten. Stroomgoot experimenten worden gedaan voor de studie van nutriëntenretentie door macrofyten en de rol van het sediment in relatie tot bijvoorbeeld stroomsnelheid en dichtheid van de macrofyten. De decompositie van macrofyten en de bijdrage van detritus afkomstig van macrofyten op het gesuspendeerde organische materiaal zullen worden opgevolgd. De samenstelling van de stabiele isotopen in anorganische en organische substraten zal tot slot aanvullende informatie geven over de nutriëntencyclus in de macrofyten.
De resultaten van de verschillende benaderingen worden verwerkt in een 1D transport-reactien model voor de rivier de Aa, om de daarin gebruikte procesformuleringen te valideren. Tegelijkertijd wordt een model gemaakt voor de Kleine Nete, waarmee de effecten van verschillende beheersopties op de nutriëntenflux naar benedenstroomse gebieden geschat kan worden. De resultaten van het project kunnen ook ondersteuning bieden aan beslissingen in het bekkenbeheer met betrekking tot overstromingen, afvoer en biodiversiteit.
Interactie tussen de verschillende partners
De UA kijkt naar de verdeling van macrofyten in het stroombekken in relatie tot de omgevingsvariabelen. Deze informatie is nodig voor de ontwikkeling van de modellen (ULB) en voor de evaluatie van beheersopties (UA, ULB). Het effect van macrofyten op de nutriëntenbalansen zal door de drie partners op drie verschillende manieren worden ingeschat. Twee van de manieren worden tezamen gedaan, de derde methode wordt uitgevoerd door de VUB. De resultaten worden gebruikt voor de ontwikkeling van een model (ULB).
Band met internationale programma’s
- European Water Framework Directive.
- OMES: Research on the environmental consequences of the "Sigmaplan".
- SedNet: demand driven European Sediment Research Network (EU-5FP).
- EUROTROPH: Nutrients cycling and the trophic status of coastal ecosystems (EU-5FP).
Verwachte resultaten en/of producten
De verwachte resultaten leveren een verbeterd inzicht in de nutriëntendynamiek in een stroombekken en in de ecologie van macrofyten. Deze kennis zal samen met de modellering bruikbaar zijn voor de aanpak van macrofyten in het kader van integraal waterbeheer. Integratie van de resultaten in een model zal de mogelijkheid creëren om de effecten van beheersopties in te schatten. Alhoewel het model in eerste instantie is bedoeld als een onderzoeksinstrument, kunnen de resultaten toch de nodige kennis en inzichten opleveren voor de geïnteresseerde eindgebruikers. Dit zal gebeuren op een workshop, waar de resultaten van het onderzoek gepresenteerd zullen worden met de nadruk op de link naar het beheer.
Een brochure zal opgesteld worden over de rol van macrofyten, de mogelijke effecten van de verwijdering van macrofyten op de nutriëntendynamiek en de verschillende beheersstrategieën voor een optimalisatie van de verwijdering van nutriënten uit het systeem, met minimaal effect op het aquatische ecosysteem. Deze brochure zal verspreid worden aan alle mogelijk geïnteresseerde waterbeheerders.
Partners
Activiteiten
De UA richt zich op de wetenschappelijke onderbouwing van het beheer van ecosystemen. De belangrijkste onderzoekslijnen zijn de studie naar het effect van nutriënten op de ontwikkeling van vegetatie en andersom, en de mogelijkheden tot ecologisch herstel van rivieren en overstromingsgebieden.
De ULB bestudeert de fundamentele biogeochemische processen in het aquatisch milieu en de wijze waarop deze processen de cycli van de diverse elementen beïnvloeden, op diverse schalen, van lokaal tot globaal. Dit wordt mede gedaan door middel van de ontwikkeling en toepassing van modellen.
De VUB bestudeert de biogeochemische processen van koolstof en stikstof in rivieren en estuaria en de voedselwebstructuur in het aquatisch ecosysteem op basis van de variabiliteit van de ratio van natuurlijke stabiele isotopen in de belangrijkste compartimenten.
Coördinaten
Coördinator
Patrick Meire
Universiteit Antwerpen (UA)
Departement Biologie - Onderzoeksgroep Ecosysteembeheer
Universiteitsplein 1
B-2610 Wilrijk
Tel: +32 (0)3 820 22 64
Fax: +32 (0)3 820 22 71
patrick.meire@ua.ac.be
www.ua.ac.be/ecobe
Partners
Jean-Pierre Vanderborght
Universite Libre de Bruxelles (ULB)
Laboratoire d'Océanographie Chimique et Géochimie des Eaux
Campus de la Plaine - CP 208
Boulevard du Triomphe
B-1050 Bruxelles
Tel: +32 (0)2 650 52 14
Fax: +32 (0)2 646 34 92
vdborght@ulb.ac.be
http://www.ulb.ac.be/sciences/dste/ocean/
Frank Dehairs
Vrije Universiteit Brussel (VUB)
Analytische en Milieuchemie
Pleinlaan 2
B-1050 Brussel
Tel: +32 (0)2 629 32 60
Fax: +32 (0)2 629 32 74
fdehairs@vub.ac.be
http://anchweb.vub.ac.be
Gebruikerscomité
Het gebruikerscomité is samengesteld uit vertegenwoordigers van waterbeheerders, beleidsmakers en instituten die bezig zijn met waterkwaliteitsbeoordeling. De onderwerpen die in dit project aan bod komen, zijn problemen waarmee zij geconfronteerd worden.
Anik Schneiders - Instituut voor Natuurbehoud (IN)
Didier Soens - Provincie van Antwerpen
Monique Sys - Instituut voor Milieustudie
Philippe D´Hondt - Vlaamse MilieuMaatschappij (VMM)
Frank Mostaert - AWZ - Afdeling Waterbouwkundig Laboratorium en Hydrologisch Onderzoek
Arnould Lefébure - Internationale commissie voor de bescherming van de Schelde
Marc Florus - AMINAL - Afdeling Water
Macrophytes and nutrient dynamics in the upper reaches of the Schelde basin (MANUDYN I) : final report
Brussels : Federal Science Policy, 2007 (SP1821)
[Om te downloaden]
[Uitgeput]
