Analyse van effecten van abiotische factoren op de biodiversiteit in zoetwaterstroomgebieden van Nederland

Abstract

Samenvatting - Analyse van effecten van abiotische factoren op de biodiversiteit in zoetwaterstroomgebieden van Nederland De kwaliteit van het Nederlandse oppervlaktewater wordt bepaald aan de hand van veldmetingen verricht door waterbeheerders. Dit is echter een kwaliteitsbeoordeling waarmee nog geen analyse of voorspelling van de toxische effecten op aquatische ecosystemen en een efficiënte vermindering van de toxische druk kan worden bepaald. Tot op heden hebben de bovengenoemde lacunes in kennis geleid tot onvoldoende inzicht in de invloed van abiotische factoren op de kwaliteit van de aquatische ecosystemen. Daarom was er vanuit het Rijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu (RIVM) en het Centrum voor Milieuwetenschappen Universiteit Leiden (CML) interesse in een analyse van de effecten van abiotische factoren op de biodiversiteit in zoetwaterstroomgebieden van Nederland. Hiertoe is de volgende onderzoeksvraag geformuleerd: Welke abiotische factoren beïnvloeden de biodiversiteit van macrofauna in de drie zoetwaterstroomgebieden in Nederland en wat is hun relatieve bijdrage? Voor dit onderzoek zijn zoetwatermonitoringsdata van het jaar 2008 van de Eems, Rijn en Maas stroomgebieden opgevraagd bij de waterbeheerders. Complete datasets met ecologische data gebaseerd op macrofauna taxa en gegevens over de volgende abiotische factoren: fosfaat, kjeldahl stikstof, chloor, pH, doorzicht, biochemisch zuurstofverbruik, breedte en diepte van de waterlichamen, stroomsnelheid van het water, waterhardheid, 44 bestrijdingsmiddelen en acht zware metalen van 99 meetlocaties zijn meegenomen in de analyse. Vervolgens is de ecologische kwaliteitsratio (biodiversiteit van de macrofaunasoorten) per meetlocatie berekend. De invloed van de abiotische factoren op de samenstelling van de macrofauna is geanalyseerd met een multivariate methode, de redundantie analyse. De abiotische factoren meegenomen in het onderzoek blijken slechts voor een beperkt deel van invloed te zijn op de samenstelling van de macrofauna in de drie zoetwaterstroomgebieden van Nederland. Van de abiotische factoren blijken de stroomsnelheid en pH een grotere invloed te hebben dan bijvoorbeeld de zware metalen en bestrijdingsmiddelen, die bijna geen enkele invloed hebben. Slechts een klein deel, 16%, van de variantie in de macrofaunadataset is te verklaren door de abiotische factoren. Een mogelijke oorzaak hiervoor is dat de variatie in macrofauna in deze studie erg laag was. Er zijn op bijna alle locatie negatief dominante macrofaunasoorten geobserveerd, die voorkomen onder een verstoorde toestand van het water. Positief dominante en karakteristieke macrofaunasoorten, die voorkomen onder de zeer goede toestand van het water, zijn slechts op minder dan een derde van de locaties geobserveerd in zeer lage aantallen. Gezien de beperkte effecten van de abiotische factoren op de samenstelling van de macrofauna, is het zeer waarschijnlijk dat de negatief dominante taxa minder gevoelig zijn voor de variatie aan abiotische factoren. Analyse van effecten van abiotische factoren op de biodiversiteit in zoetwaterstroomgebieden van Nederland

Abstract - Diagnosis of the effects of abiotic factors on the biodiversity of the Dutch fresh water area. Water quality of the Dutch surface water is determined by field measurements executed by water managers. With these quality assessments it is not possible to predict possible toxic effects on aquatic ecosystems and efficiently reduce toxic stress. As a result, there is a knowledge gap on the influence of abiotic factors on the quality of aquatic ecosystems. For this reason the National Institute for Public Health and the Environment (RIVM) together with the Institute of Environmental Sciences of Leiden University (CML) were interested in a diagnosis of the effects of abiotic factors on the biodiversity in the fresh water areas of the Netherlands. Therefore the following research question is formulated: Which abiotic factors have an effect on the biodiversity of macroafauna in the three Dutch river basins and what is the relative contribution of these abiotic factors? To perform this diagnosis, fresh water monitoringsdata of 2008, collected by Dutch water managers, were requested. Complete fresh water datasets with ecological data based on macrofauna species and data of the following abiotic factors: phosphate, kjeldahl nitrogen, chloride, pH, transparency, biochemical oxygen demand, width and depth of the water bodies, water flow, water hardness, 44 pesticides and eight heavy metals from 99 sample sites were used in the diagnosis. Next the ecological water quality (macrofauna biodiversity) per site was calculated. Then the influence of the abiotic factors on the variance in the macrofauna data was analyzed with a multivariate method, the redundancy analysis. The abiotic factors water flow and pH had a bigger influence than for example the heavy metals and pesticides, which were of very little influence. The variation of abiotic factors in this study had only a very limited effect on the composition of the macrofauna in the three fresh water areas of the Netherlands. Only 16% of the variance of the macrofauna population could be explained by the abiotic factors. A plausible explanation for this effect is that at almost all locations the biodiversity of the macofauna was low and at almost all sites negative dominant macrofauna species were observed. Negative dominant taxa only occur under disturbed water conditions. Positive dominant and characteristic species, which occur under reference water conditions, were observed at just a few locations in low numbers. Regarding the limited effects of the various abiotic factors on the variation of the macrofauna, it is quite possible that the negative dominant species, which were observed at almost all locations, were relatively insensitive to the variation in the abiotic factors in this study.