Search

Sulfaatconcentraties in het oppervlaktewater van het West-Nederlandse laagveengebied kunnen bijzonder hoog zijn. Er bestaat onduidelijkheid over de bronnen en de effecten van dit sulfaat. De huidige studie combineert jaarbalansen op perceel-, polder- en stroomgebiedsschaal met een analyse van de ruimtelijke variatie in sulfaatconcentraties, en met een literatuurstudie naar kritische drempelconcentraties voor eutrofiëring, toxiciteit, en de ontwikkeling van gewenste laagveennatuur. De bevindingen worden gecombineerd met KNMI klimaatscenario’s zodat de effecten van klimaatsveranderingen kunnen worden ingeschat.

Dit rapport bundelt de belangrijkste kennis over mogelijke invloeden van klimaatverandering op zoete aquatische ecosystemen en geeft waterbeheerders handvatten hoe ze rekening kunnen houden met de effecten van klimaatverandering bij het uitvoeren van hun taken. Met de kennis uit dit rappport kunnen waterbeheerders een optimaal (effectief) pakket aan maatregelen samenstellen om de waterkwaliteit te verbeteren. Daarnaast kunnen ze bij inrichting en beheer goed rekening houden met de effecten van klimaatverandering. Het rapport ondersteunt daarmee het opstellen van de tweede generatie stroomgebiedbeheersplannen, die in 2015 gereed moeten zijn.

Zowel de fysische als de chemische en biologische toestand van oppervlaktewateren worden door klimaatverandering beïnvloed. Doordat verschillende klimaatfactoren verschillende effecten hebben, is de invloed van klimaatverandering op aquatische ecosystemen niet altijd eenduidig. Wat echter wel duidelijk is, is dat klimaatverandering eutrofiëring versterkt. Om deze negatieve effecten van klimaatverandering tegen te gaan zijn extra reducties in nutriëntenbelasting nodig. Ook is duidelijk dat hogere temperaturen leiden tot meer cyanobacteriën, met name in eutrofe wateren. Cyanobacteriën kunnen toxische stoffen produceren. De resultaten van onze studie bevestigen de aanwezigheid van een groot aantal eerder aangetroffen cyanobacteriële toxines in Nederlandse oppervlaktewateren.

1. Experimental studies have indicated in freshwater ecosystems that a shift in dominance from submerged to free-floating macrophytes may occur with climate change because of increased water surface temperatures and eutrophication. Field evidence is, however, rare. 2. Here, we analysed long-term (26 years) dynamics of macrophyte cover in Dutch ditches in relation to Dutch weather variables and the North Atlantic Oscillation (NAO) winter index. The latter appears to be a good proxy for Dutch weather conditions. 3. Cover of both free-floating macrophytes and evergreen overwintering submerged macrophytes was positively related to mild winters (positive NAO winter index). On the other hand, high cover of submerged macrophytes that die back in winter coincided with cold winters (negative NAO winter index). Our results therefore suggest that the effect of weather on macrophyte species depends strongly on their overwintering strategy. 4. The positive relation of free-floating macrophytes with the NAO winter index was significantly stronger in ditches in organic soil than in those in inorganic soil. This may be because of increased nutrient loading associated with increased decomposition of organic matter and increased run-off to these ditches during mild wet winters. 5. Our results suggest that mild winters in a changing climate may cause submerged macrophytes with an evergreen overwintering strategy and free-floating macrophytes to outcompete submerged macrophytes that die back in winter.

cum laude graduation (with distinction) There is concern that a warmer climate may boost carbon emissions from lakes and promote the chance that they lose their vegetation and become dominated by phytoplankton or cyanobacteria. However, these hypotheses have been difficult to evaluate due to the scarcity of relevant field data. To explore potential climate effects we sampled 83 lakes along a latitudinal gradient of more than 6000 km ranging from Rio Grande do Norte in Brazil to the South of Argentina (5-55 oS). The lakes were selected so as to be as similar as possible in morphology and altitude while varying as much as possible in trophic state within regions. All lakes were sampled once during summer (subtropical, temperate and tundra lakes) or during the dry season (tropical lakes) between November 2004 and March 2006 by the same team. In the first chapters I address the question how climate might affect the chances for shallow lakes to be dominated by submerged plants. It has been shown that temperate lakes tend to have two contrasting states over a range of conditions: a clear state dominated by aquatic vegetation or a turbid state. The turbid state is typically dominated by phytoplankton and often characterized by poorer water quality than the clear state. The backbone of the theory explaining this pattern is a supposed positive feedback of submerged vegetation on water clarity: vegetation enhances water clarity and clearer water, in turn, promotes vegetation growth. The theory furthermore asserts that submerged vegetation coverage diminishes when nutrient concentrations increase until a critical point at which the entire vegetation disappears due to light limitation. Both aspects of the alternative state theory have been well studied in temperate shallow lakes, but the validity of the theory for warmer lakes has been questioned. In chapter 2 a graphical model is used to show how climate effects on different mechanisms assumed in the theory may affect the general predictions. An analysis of our data presented in chapter 4 reveals that submerged vegetation has similar overall effects on water clarity across our climatic gradient. Nonetheless, the results hint at differences in the underlying mechanisms between climate zones. For example, the data suggest that the positive effect of vegetation on top-down control of phytoplankton by zooplankton is lost at high densities of fish that are often found in warmer regions. The main factor explaining differences in the water clearing effect of vegetation among lakes in our data set was the concentration of humic substances. In lakes with a high concentration of humic substances vegetation did not enhance the water clarity. Het warmer worden van de aarde heeft mogelijk vergaande gevolgen voor meren. Om de mogelijke klimaatseffecten te onderzoeken hebben we 83 meren bemonsterd in verschillende klimaatzones in Zuid Amerika. De geselecteerde meren leken zoveel mogelijk op elkaar qua grootte en diepte, maar varieerden per klimaatzone zoveel mogelijk qua vervuiling met voedingsstoffen zoals fosfaat. De onderzoeksresultaten van Sarian Kosten geven aan dat de negatieve effecten van de vervuiling met voedingsstoffen waarschijnlijk sterker zijn in een warm klimaat dan in een kouder klimaat. "In gebieden met weinig vorstdagen veranderen meren waarschijnlijk al bij lagere concentraties fosfaat in een groene algensoep waarin onderwatervegetatie geen kans krijgt om te groeien dan in gebieden met langere vorstperioden. Dit geeft aan dat, wanneer we de ondergedoken vegetatie willen behouden, de fosfaat concentraties mogelijk verlaagd zullen moeten worden in regio’s waar klimaatverandering zal leiden tot minder vorstdagen. Tevens blijkt dat warmere meren een grotere kans hebben om gedomineerd te worden door blauwalgen ten opzichte van koude meren met hetzelfde gehalte aan voedingsstoffen. Tenslotte suggereren mijn onderzoeksresultaten dat koude meren mogelijk meer koolstof uit gaan stoten als ze opwarmen, wat de klimaatverandering verder kan versterken".

Een warmer en grilliger klimaat met meer neerslag in korte tijd verhevigt de eutrofiëringsproblemen en leidt tot grote gevolgen voor de interacties tussen algen, waterplanten, vissen en zoöplankton. Dit is kort samengevat de conclusie van een grote verscheidenheid aan onderzoeken die onlangs werden gepresenteerd in Uruguay. Dit kwam niet voor iedereen als een verrassing, maar wat betekent het voor het waterbeheer in Nederland

Een warmer en grilliger klimaat met meer neerslag in korte tijd verhevigt de eutrofiëringsproblemen en leidt tot grote gevolgen voor de interacties tussen algen, waterplanten, vissen en zoöplankton. Dit is kort samengevat de conclusie van een grote verscheidenheid aan onderzoeken die onlangs werden gepresenteerd in Uruguay. Dit kwam niet voor iedereen als een verrassing, maar wat betekent het voor het waterbeheer in Nederland