Search

Bio-sampling is a function of bio-indication. Bio-indication with honeybee colonies (Apis mellifera L) is where the research fields of environmental technology and apiculture overlap. The honeybees are samplers of the environment by collecting unintentionally and simultaneously, along with nectar, pollen, water and honeydew from the flowers or on the leaves, other matter (in bio-indication terms: target matter) and accumulating this in the colony. Collected target matter, in this thesis heavy metals, the plant pathogens Erwinia pyrifoliae and Erwinia amylovora and the soil pollutant γ-HCH, is collected from the colony by subsampling. Subsampling the honeybee colony is done by taking and killing bees from the hive (sacrificial) or by collecting target matter from the bee’s exterior without killing the bee (non-sacrificial). In environmental technology terms the application of the honeybee colony is a Passive Sampling Method (PSM). In this thesis the possibilities and restrictions of the PSM honeybee colony are explored. Bio-indication is a broad research field with one common factor: a living organism (bio) is applied to record an alteration of the environment (indication). The environment may be small such as a laboratory or big such as an ecosystem. Alterations in the organism may vary from detecting substances foreign to the body to mortality of the organism. In environmental technology the concept Source-Path-Receptor (SPR) is applied to map the route of a pollutant. It describes where in the environment the pollution is, how it moves through the environment and where it ends. This environment is the same environment of all living organisms, ergo also honeybees. Honeybees depend on flowers for their food. In the SPR concept, a flower can be a source, path or receptor. Along with collecting pollen, nectar, water and honeydew, target matter is collected by honeybees. Each honeybee functions as a micro-sampler of target matter in the environment, in this case the flower. Each honeybee is part of a honeybee colony and in fact the honeybee colony is the bio-sampler. The honeybee colony is a superorganism. The well-being of the colony prevails over the individual honeybee. Food collection is directed by the colony’s need. Foragers are directed to the most profitable food sources by the bee dance and food exchange (trophallaxis). The result of this feature is that mainly profitable sources are exploited and poor food sources less or not at all. During the active foraging period hundreds to thousands of flowers are visited daily. The nectar, pollen, water and honeydew plus the unintentionally collected target matter is accumulated in the honeybee colony. In order to obtain target matter the colony must be subsampled. This is done by picking bees from the hive-entrance (hive-entering bees) or inside the hive (in-hive bees) and processing them for analysis (sacrificial). This is the most commonly applied method. However, it is possible to subsample the colony without picking and processing the bees by collecting target matter from the hive-entering bee’s exterior (non-sacrificial). For non-sacrificial subsampling of the honeybee colony the Beehold device with the sampling part Beehold tube has been developed. The results of bio-indication with honeybee colonies are qualitative and indicative for follow up study (Chapter 1). Six bio-indication studies with honeybee colonies for bio-indication of heavy metals, the plant pathogens Erwinia pyrifoliae and Erwinia amylovora and the soil pollutant γ-HCH are presented. Chapter 2 describes how the concentration of eighteen heavy metals in honeybees fluctuate throughout the period of July, August and September (temporal) at the study sites: the city of Maastricht, the urban location with an electricity power plant in Buggenum and along the Nieuwe Waterweg at Hoek van Holland (spatial). A number of the metals have not been previously analysed in honeybees. To study whether honeybees can be used for bio-indication of air pollution, the concentrations of cadmium, vanadium and lead were compared to concentrations found in honeybees. The honeybee colonies were placed next to the air samplers. Only significant differences of metal concentrations in the ambient air also show in honeybees. This was the case with vanadium in ambient air and honeybees. The spatial and temporal differences of cadmium and lead were too futile to demonstrate a correspondence (Chapter 3). In a national surveillance study in 2008 the concentration of eighteen metals in honeybees has been analysed. The results showed a distinct regional pattern. Honeybees in the East of the Netherlands have higher concentrations of heavy metals compared to the bees in the West. Besides regional differences local differences were also recorded. An approximate description of the land use around 148 apiaries (> 50% agriculture, > 50% wooded area, > 50% urban area and mixed use) indicated the impact of land use on metal concentrations in honeybees. In areas with > 50% wood significantly higher concentrations of heavy metals were detected (Chapter 4). Subsampling of the honeybee colonies in Chapter 2, 3 and 4 was done sacrificially. In the studies presented in Chapter 5, 6, and 7 the honeybee colonies were subsampled non-sacrificially or simultaneously non-sacrificially and sacrificially. The plant pathogen E. pyrifoliae causes a flower infection in the strawberry cultivation in greenhouses. In greenhouse strawberry cultivation honeybees are applied for pollination. In Chapter 5 the combination pollination / bio-indication by honeybee colonies is studied. This proved to be a match. E. pyrifoliae could be detected on in-hive bees prior to any symptom of the infection in the flowers. In the Beehold tube, the bacterium was detected at the same time as the first tiny symptoms of the infection. In Chapter 5 the principles on which the Beehold tube is based are presented and discussed. The plant pathogen E. amylovora causes fireblight in orchards. The combination pollination / bio-indication has also been applied in this study performed in Austria in 2013. It is known that E. amylovora can be detected on honeybees prior to any symptom in the flower or on the fruit tree. A fireblight outbreak depends on flowering period, humidity and temperature. In 2013 no fireblight infection emerged in the orchards where the study was performed. Therefore, the bacterium could not be detected on the honeybees. γ-HCH (Lindane) is one of the soil pollutants in the Bitterfeld region in Saxony-Anhalt in Germany. It is the result of dumping industrial waste around the production locations. Although γ-HCH is bound to soil particles there is a flux to groundwater and surface water. Consequently, the pollution may end up in the sediments of the streambed and flood plains. The study objective was to investigate the hypothetic route of γ-HCH from polluted soil (source), via soil erosion and atmospheric deposition (route) to the receptor (flowering flowers) by detecting γ-HCH in the Beehold tube. Although on average over 17000 honeybees passed through the Beehold tube daily for a maximal period of 28 days, no γ-HCH has been detected. The pollen pattern in the Beehold tube revealed where the bees collected the food (Chapter 7). The application of the honeybee colony has pros and cons. Distinctive pros are many micro samplers, the extensive collection of matter (both food and target matter) and the accumulation in the colony. For successful bio-indication with honeybee colonies, determining factors are: the target matter, location of the target matter, distance between target matter and the honeybee colony, individual or pooled subsampling, the minimal sampling frequency and sample size, and sacrificial or non-sacrificial subsampling applied solely or in combination. Taking bees from a colony impacts upon the colony’s performance and consequently the passive sampling method. Based on a long-years’ experience and inter-collegial discussion it is stated that 3% of the forager bees (hive-entering) and 1.5% of the in-hive bees can be sampled safely without impacting upon the colony. This restriction does not apply when carrying out non-sacrificial subsampling of the honeybee colony (Chapter 8). Performing bio-indication with honeybee colonies has more applications than have been exploited so far. Further research can make a change. In particular I mention here the combination of pollination and bio-indication and the application of non-sacrificial subsampling solely or in combination with sacrificial subsampling. Everywhere Apiculture is practiced (all over the world except the polar areas) bio-indication with honeybee colonies can be applied in a simple, practical and low cost way.

Door de directe afhankelijkheid van het substraat waarop ze groeien, zijn mossen en korstmossen goede indicatoren voor luchtkwaliteit en klimaatverandering

This study describes the chydorid (Branchiopoda, Anomopoda) assemblages from 66 European shallow lakes, and presents data relating the assemblages to lake type and ecological qualityThis study describes the chydorid (Branchiopoda, Anomopoda) assemblages from 66 European shallow lakes, and presents data relating the assemblages to lake type and ecological quality. Forty species, out of a total recorded European fauna of 60 species, were found in the study sites. No significant differences were found between chydorid assemblages associated with rock and plant substrata. Patterns of distribution were best explained primarily by latitude and pH. Chlorophyll-a, total phosphorus, water temperature and Secchi depth were also correlated with assemblage descriptors. Alonopsis elongata, Alona rectangula, Alonella excisa and Pleuroxus uncinatus were shown to have higher prevalence in certain lake types. The dominance of Chydorus sphaericus in a third of the study sites was linked to eutrophication and high levels of chlorophyll-a. The relationship between chydorids and lake ecological quality was more apparent at species rather than community level. This study identifies important typological factors affecting chydorid distribution, and confirms that patterns of chydorid distribution previously reported from regional studies hold true across Europe.

The benthic diatom Gomphonema parvulum Kutzing is a common species in both clean and metal contaminated rivers. Our aim was to investigate whether metal-induced tolerance could explain the persistance of this taxon under metal polluted conditions. G. parvulum strains were isolated from a Zn- and Cd-contaminated stream and from a relatively clean ("reference") stream. The strains were cultured in synthetic medium as mono-specific biofilms to maintain their specific benthic growth features. Moreover, the strain from the metal polluted stream was cultured in plain and Zn- and Cd-enriched synthetic medium. Short-term (5 h) toxicity experiments with Zn were performed with the strains using pulse amplitude modulated (PAM) fluorometry. Zn lowered significantly the minimal chlorophyll fluorescence (F0) and the photon yield (phi(p)) of the exposed strains after 5 h exposure. The actual Zn concentrations that caused a 50% reduction (EC50's) of the phi(p) of the strain from the metal polluted stream were significantly higher than those of the isolate from the unpolluted stream. The absence of tolerance to Cu of the "polluted" strain indicated that Zn tolerance resulted from specific induction by chronic exposure to Zn in the field. Observations on field biofilms confirmed a higher tolerance of the G. parvulum population from the polluted stream than of the G. parvulum population from the reference stream. A genetic nature of this metal adaptation was supported by the persistance of the Zn tolerance of the polluted strain 2 years after isolation.

In plant ecology, site is a central concept. A site is the place where a plant species or plant community grows, and the site provides the set of conditions in which it lives. Within an initially homogeneous parent material, gravity-driven groundwater flow influences the site conditions through the spatial distribution of nutrients and other relevant chemical agents. Especially upward seepage may produce and maintain site conditions that are essential for various relatively rare plant species and communities. Increased attention to upward seepage among ecologists has resulted in cooperation with hydrologists and the emergence of a discipline of its own – eco-hydrology – on the boundary of two scientific fields, linked by the site concept.

Catchment wide integrated basin management requires knowledge on cause-effect and recovery chains within water bodies as well as on the interactions between water bodies and categories. In the WISER WP6.4 recovery processes in rivers, lakes and estuarine and coastal waters were evaluated. The major objectives were: - to analyse and compare (cause-effect and) recovery chains within water categories based on processes and structural and functional features; - to detect commonalities among different chains in different water categories ( to compare recovery chains between water categories); - to link recovery chains to over-arching biological processes and global change; - to develop a method to combine recovery effects in a summarising ‘catchment’ metric. The main stressors studied to reach these objectives were acidification, eutrophication and hydromorphological changes.

Catchment wide integrated basin management requires knowledge on cause-effect and recovery chains within water bodies as well as on the interactions between water bodies and categories. In the WISER WP6.4 recovery processes in rivers, lakes and estuarine and coastal waters were evaluated. The major objectives were: - to analyse and compare (cause-effect and) recovery chains within water categories based on processes and structural and functional features; - to detect commonalities among different chains in different water categories ( to compare recovery chains between water categories); - to link recovery chains to over-arching biological processes and global change; - to develop a method to combine recovery effects in a summarising ‘catchment’ metric. The main stressors studied to reach these objectives were acidification, eutrophication and hydromorphological changes.

In de lintvormige elementen tussen de percelen van het boerenland komen allerlei planten voor die als indicator van de milieukwaliteit te gebruiken zijn. Het best onderzocht zijn water- en moerasplanten, maar ook landplanten geven belangrijke informatie. Tijdens een veldonderzoek in 2005 in de Noordelijke Friese Wouden is nagegaan welke wilde plantensoorten hier voorkomen in perceelscheidingen: in en langs sloten en poelen, in elzensingels en op eikenwallen (‘dykswâlen’). Vijftien gemakkelijk herkenbare soorten water- en moerasplanten zijn uitgekozen als indicatoren van de waterkwaliteit. Verder worden suggesties gedaan voor monitoring van slootkanten en andere perceelscheidingen aan de hand van landplanten. Het rapport bevat verder een beschrijving van de spontane plantengroei in de perceelranden van de 36 onderzochte boerenbedrijven.

In de lintvormige elementen tussen de percelen van het boerenland komen allerlei planten voor die als indicator van de milieukwaliteit te gebruiken zijn. Het best onderzocht zijn water- en moerasplanten, maar ook landplanten geven belangrijke informatie. Tijdens een veldonderzoek in 2005 in de Noordelijke Friese Wouden is nagegaan welke wilde plantensoorten hier voorkomen in perceelscheidingen: in en langs sloten en poelen, in elzensingels en op eikenwallen (‘dykswâlen’). Vijftien gemakkelijk herkenbare soorten water- en moerasplanten zijn uitgekozen als indicatoren van de waterkwaliteit. Verder worden suggesties gedaan voor monitoring van slootkanten en andere perceelscheidingen aan de hand van landplanten. Het rapport bevat verder een beschrijving van de spontane plantengroei in de perceelranden van de 36 onderzochte boerenbedrijven.

Het doel van deze studie is het gekwantificeerd invullen van de abiotische randvoorwaarden behorende bij de (Zeer) Goede Ecologische Toestand ((Z)GET) van het KRW type M27 ‘Matig grote, ondiepe laagveenplassen’. Meetgegevens van de twaalf ‘best beschikbare’ plassen in Nederland zijn voor dit doel geanalyseerd. De resultaten geven aan dat de biologische kwaliteitselementen in geen van de twaalf plassen voldoen aan de GET. De relatief slechte ecologische toestand van de plassen wordt onder andere veroorzaakt door hoge concentraties totaal-stikstof en totaal-fosfor, beperkt doorzicht en een hoge pH. Deze abiotische variabelen voldoen in bijna alle gevallen niet aan de GET-norm. De resultaten van het onderzoek impliceren dat de GET-norm/KRW referentie¬waarde(n) voor de abiotische variabelen EGV, chloride, ammonium en sulfaat naar beneden moeten worden bijgesteld om de GET van matig grote, ondiepe laagveenplassen te kunnen garanderen. Voor deze abiotische variabelen moet echter eerst nog worden bepaald of hogere concentraties dan vastgesteld in dit onderzoek leiden tot een verminderde ecologische toestand. Verder zal meer inzicht moeten komen in de voor de macrofauna- en waterplantengemeenschap sturende factoren door middel van experimenteel onderzoek. Hiervoor is naast informatie over fysisch-chemische milieuvariabelen ook informatie nodig over hydro¬morfologische milieuvariabelen. Tot slot is niet mogelijk gebleken om op basis van deze studie een eenduidige relatie te leggen tussen de abiotische randvoorwaarden noodzakelijk voor de realisatie van de GET in matig grote, ondiepe laagveenplassen (KRW) en de abiotische randvoorwaarden noodzakelijk voor de realisatie van aquatische habitattypen (VHR). Wel is vastgesteld dat habitattype 3140 niet voorkomt in de onderzochte plassen, terwijl zes van de twaalf onderzochte plassen liggen in een Natura 2000-gebied met een doelstelling voor habitattype 3140.

Het doel van deze studie is het gekwantificeerd invullen van de abiotische randvoorwaarden behorende bij de (Zeer) Goede Ecologische Toestand ((Z)GET) van het KRW type M27 ‘Matig grote, ondiepe laagveenplassen’. Meetgegevens van de twaalf ‘best beschikbare’ plassen in Nederland zijn voor dit doel geanalyseerd. De resultaten geven aan dat de biologische kwaliteitselementen in geen van de twaalf plassen voldoen aan de GET. De relatief slechte ecologische toestand van de plassen wordt onder andere veroorzaakt door hoge concentraties totaal-stikstof en totaal-fosfor, beperkt doorzicht en een hoge pH. Deze abiotische variabelen voldoen in bijna alle gevallen niet aan de GET-norm. De resultaten van het onderzoek impliceren dat de GET-norm/KRW referentie¬waarde(n) voor de abiotische variabelen EGV, chloride, ammonium en sulfaat naar beneden moeten worden bijgesteld om de GET van matig grote, ondiepe laagveenplassen te kunnen garanderen. Voor deze abiotische variabelen moet echter eerst nog worden bepaald of hogere concentraties dan vastgesteld in dit onderzoek leiden tot een verminderde ecologische toestand. Verder zal meer inzicht moeten komen in de voor de macrofauna- en waterplantengemeenschap sturende factoren door middel van experimenteel onderzoek. Hiervoor is naast informatie over fysisch-chemische milieuvariabelen ook informatie nodig over hydro¬morfologische milieuvariabelen. Tot slot is niet mogelijk gebleken om op basis van deze studie een eenduidige relatie te leggen tussen de abiotische randvoorwaarden noodzakelijk voor de realisatie van de GET in matig grote, ondiepe laagveenplassen (KRW) en de abiotische randvoorwaarden noodzakelijk voor de realisatie van aquatische habitattypen (VHR). Wel is vastgesteld dat habitattype 3140 niet voorkomt in de onderzochte plassen, terwijl zes van de twaalf onderzochte plassen liggen in een Natura 2000-gebied met een doelstelling voor habitattype 3140.

Indicators for aquatic nature quality are calculated using ecological monitoring data from individual sampling stations. For reporting purposes, these results need to be aggregated and scaled up to higher levels (catchment area, country). This report provides an overview of different existing spatial aggregation methods for this purpose, including an evaluation of their suitability for aquatic ecological indicators. So-called „model-based„ methods, consisting of some sort of „kriging¿ step followed by calculation of the arithmetic mean, appeared to be the most appropriate. Application of these methods to multimetric indicators of aquatic macroinvertebrates in two Dutch subcatchment areas confirmed their suitability. However, the methods that were used were based on aggregation (using kriging) over Euclidian (straight), distances. It is recommended to conduct further research on the suitability of interpolation through stream networks, i.e., through the waterways themselves.

Indicators for aquatic nature quality are calculated using ecological monitoring data from individual sampling stations. For reporting purposes, these results need to be aggregated and scaled up to higher levels (catchment area, country). This report provides an overview of different existing spatial aggregation methods for this purpose, including an evaluation of their suitability for aquatic ecological indicators. So-called „model-based„ methods, consisting of some sort of „kriging¿ step followed by calculation of the arithmetic mean, appeared to be the most appropriate. Application of these methods to multimetric indicators of aquatic macroinvertebrates in two Dutch subcatchment areas confirmed their suitability. However, the methods that were used were based on aggregation (using kriging) over Euclidian (straight), distances. It is recommended to conduct further research on the suitability of interpolation through stream networks, i.e., through the waterways themselves. Indicatoren van de aquatische natuurkwaliteit worden berekend op basis van ecologische monitoringsgegevens van individuele locaties. Deze resultaten dienen t.b.v. hun rapportage geaggregeerd en opgeschaald te worden naar een hoger niveau (stroomgebied, landelijk). Dit rapport geeft een overzicht van verschillende bestaande ruimtelijke aggregatiemethoden voor dit doel, inclusief een beoordeling van hun geschiktheid voor aquatische ecologische indicatoren. Het meest geschikt blijken zogenaamde modelgebaseerde methoden, bestaande uit een interpolatie door een nader te kiezen soort „kriging‟ gevolgd door berekening van het rekenkundig gemiddelde. Toepassing van deze methoden op multimetrische indicatoren van macrofauna uit twee Nederlandse deelstroomgebieden bevestigde hun geschiktheid. De gebruikte methoden waren echter gebaseerd op aggregatie (met kriging) over „Euclidische‟ (rechte) afstanden. Aanbevolen wordt om nog nader onderzoek te doen naar de geschiktheid van interpolatie door stroomnetwerken, d.w.z. via de loop van de waterwegen zelf.

Om te voorkomen dat scheepvaartroutes dichtslibben moeten waterwegen en havens in deltagebieden regelmatig worden gebaggerd. Wereldwijd worden op jaarbasis honderden miljoenen tonnen baggerspecie en sediment verwijderd. Nederland verspreidt jaarlijks meer dan 25 miljoen kubieke meter gebaggerd sediment in de Noordzee. Hierbij is het van belang te kunnen bepalen wat de risico's zijn voor het ecosysteem. Het in sediment identificeren van chemische stoffen die een potentieel risico vormen voor het ecosysteem of voor de menselijke gezondheid is dan ook het onderwerp van veel studies. Dit proefschrift onderzoekt de toepasbaarheid van in vitro, in vivo bioassays en bio-indicatoren als mogelijke beoordelingsinstrument voor het vaststellen van de schadelijke effecten op zeeorganismen van complexe chemische verbindingen in sediment

Dit rapport is deel van het project “Graadmeterstelsel Biodiversiteit zoute wateren”. Het project is uitgevoerd door Wageningen IMARES en had een looptijd van drie jaar (2003-2006). Het rapport vormt de basis van een programma dat als doel heeft om een adequaat en samenhangend instrumentarium van biodiversiteitgraadmeters, -meetnetten en -modellen voor de zoute wateren op te zetten om de kerntaken van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) te ondersteunen. Het rapport bevat een aantal overzichten, waaronder: (1) een samenvatting van eerder voorgestelde en soms toegepaste graadmetersystemen, (2) een overzicht van internationale verdragen en bijbehorende (voorgestelde) graadmeters, (3) inpassing van graadmeters in nationale wetten en beleidskaders, (4) een samenvatting van evaluatiekaders voor water- en natuurbeleid, (5) een overzicht van lopende meetnetten, (6) een overzicht van bestaande modellen, en (7) een opsomming van gebruiksfuncties en drukfactoren. Verder is een lijst met graadmeters uitgewerkt waarmee met zo min mogelijk inspanning en kosten, met behulp van bestaande meetnetten, zoveel mogelijk beleidskaders kunnen worden bediend. De set van graadmeters als geheel geeft tevens een representatief beeld van de toestand van de biodiversiteit van de Waddenzee, Noordzee en Delta. Voor de presentatie en een (eenvoudige) analyse van de gegevens is EMIGMA (EffectModellering Indicatoren Gebruik en Management) ontwikkeld. Een applicatie waarmee geaggregeerde gegevens snel beschikbaar zijn en eenvoudig geactualiseerd kunnen worden. Trefwoorden: Graadmeters, indicatoren, biodiversiteit, EMIGMA, mariene milieu, Delta, Waddenzee, Noordzee

Om te voorkomen dat scheepvaartroutes dichtslibben moeten waterwegen en havens in deltagebieden regelmatig worden gebaggerd. Wereldwijd worden op jaarbasis honderden miljoenen tonnen baggerspecie en sediment verwijderd. Nederland verspreidt jaarlijks meer dan 25 miljoen kubieke meter gebaggerd sediment in de Noordzee. Hierbij is het van belang te kunnen bepalen wat de risico's zijn voor het ecosysteem. Het in sediment identificeren van chemische stoffen die een potentieel risico vormen voor het ecosysteem of voor de menselijke gezondheid is dan ook het onderwerp van veel studies. Dit proefschrift onderzoekt de toepasbaarheid van in vitro, in vivo bioassays en bio-indicatoren als mogelijke beoordelingsinstrument voor het vaststellen van de schadelijke effecten op zeeorganismen van complexe chemische verbindingen in sediment

Dit rapport is deel van het project “Graadmeterstelsel Biodiversiteit zoute wateren”. Het project is uitgevoerd door Wageningen IMARES en had een looptijd van drie jaar (2003-2006). Het rapport vormt de basis van een programma dat als doel heeft om een adequaat en samenhangend instrumentarium van biodiversiteitgraadmeters, -meetnetten en -modellen voor de zoute wateren op te zetten om de kerntaken van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL) te ondersteunen. Het rapport bevat een aantal overzichten, waaronder: (1) een samenvatting van eerder voorgestelde en soms toegepaste graadmetersystemen, (2) een overzicht van internationale verdragen en bijbehorende (voorgestelde) graadmeters, (3) inpassing van graadmeters in nationale wetten en beleidskaders, (4) een samenvatting van evaluatiekaders voor water- en natuurbeleid, (5) een overzicht van lopende meetnetten, (6) een overzicht van bestaande modellen, en (7) een opsomming van gebruiksfuncties en drukfactoren. Verder is een lijst met graadmeters uitgewerkt waarmee met zo min mogelijk inspanning en kosten, met behulp van bestaande meetnetten, zoveel mogelijk beleidskaders kunnen worden bediend. De set van graadmeters als geheel geeft tevens een representatief beeld van de toestand van de biodiversiteit van de Waddenzee, Noordzee en Delta. Voor de presentatie en een (eenvoudige) analyse van de gegevens is EMIGMA (EffectModellering Indicatoren Gebruik en Management) ontwikkeld. Een applicatie waarmee geaggregeerde gegevens snel beschikbaar zijn en eenvoudig geactualiseerd kunnen worden. Trefwoorden: Graadmeters, indicatoren, biodiversiteit, EMIGMA, mariene milieu, Delta, Waddenzee, Noordzee

Het doel van deze studie is het gekwantificeerd invullen van de abiotische randvoorwaarden behorende bij het Goed Ecologisch Potentieel (GEP) van het KRW type M25 ‘Ondiepe laagveenplassen’. Meetgegevens van de 10 'best beschikbare' locaties van KRW type M25 zijn voor dit doel geanalyseerd. De resultaten geven aan dat de biologische kwaliteitselementen op alle 10 locaties voldoen aan het GEP. Ondanks onomkeerbare hydromorfologische veranderingen tonen de resultaten duidelijk aan, dat de meetwaarden voor het merendeel van de fysisch-chemische variabelen van de in Nederland 10 ‘best beschikbare’ ondiepe laagveenplassen voldoen aan de GET-norm en/of KRW referentiewaarde beschreven voor M14/M27. Om deze reden is ervoor gekozen de GET voor de watertypen M14/M27 te hanteren als GEP voor M25, met hier en daar enige aanpassingen. Gebleken is dat een overschrijding van de KRW referentiewaarde voor één abiotische variabele niet direct hoeft te leiden tot een lager ecologische potentieel van de aquatische levensgemeenschap. Een overschrijding van de GET-norm voor totaal-stikstof (1.3 mg N/l) tot 1.7 mg N/l kan worden toegestaan, mits de nitraat-, ammonium-, totaal-fosfor- en orthofosfaatconcentraties voldoen aan de GET-norm/KRW referentiewaarde. Het EGV, de chloride-, sulfaat-, ammonium- en orthofosfaatconcentraties liggen op alle locaties aanzienlijk lager dan de KRW referentiewaarden.. Voor deze abiotische variabelen moet nog worden bepaald of hogere concentraties dan vastgesteld in dit onderzoek leiden tot een verminderd ecologisch potentieel. Alleen dan kan worden vastgesteld of de huidige KRW referentiewaarden voor ondiepe laagveenplassen afdoende zijn om het GEP van deze plassen te kunnen garanderen. Verder zijn aanpassingen noodzakelijk om de KRW maatlatten voor M14/M27 geschikt te maken voor de beoordeling van ondiepe laagveenplassen (M25) Er worden aanbevelingen gedaan om de maatlatten te verbeteren. In het geval van de vissen en het fytobenthos is daarnaast methodisch onderzoek noodzakelijk om de monitoring en beoordeling te kunnen optimaliseren. Tot slot werpen de resultaten de vraag op in hoeverre er een verband bestaat tussen de goede mate van doelrealisatie (‘Handboek Natuurdoeltypen’) en het GEP (KRW)

Het doel van deze studie is het gekwantificeerd invullen van de abiotische randvoorwaarden behorende bij het Goed Ecologisch Potentieel (GEP) van het KRW type M25 ‘Ondiepe laagveenplassen’. Meetgegevens van de 10 'best beschikbare' locaties van KRW type M25 zijn voor dit doel geanalyseerd. De resultaten geven aan dat de biologische kwaliteitselementen op alle 10 locaties voldoen aan het GEP. Ondanks onomkeerbare hydromorfologische veranderingen tonen de resultaten duidelijk aan, dat de meetwaarden voor het merendeel van de fysisch-chemische variabelen van de in Nederland 10 ‘best beschikbare’ ondiepe laagveenplassen voldoen aan de GET-norm en/of KRW referentiewaarde beschreven voor M14/M27. Om deze reden is ervoor gekozen de GET voor de watertypen M14/M27 te hanteren als GEP voor M25, met hier en daar enige aanpassingen. Gebleken is dat een overschrijding van de KRW referentiewaarde voor één abiotische variabele niet direct hoeft te leiden tot een lager ecologische potentieel van de aquatische levensgemeenschap. Een overschrijding van de GET-norm voor totaal-stikstof (1.3 mg N/l) tot 1.7 mg N/l kan worden toegestaan, mits de nitraat-, ammonium-, totaal-fosfor- en orthofosfaatconcentraties voldoen aan de GET-norm/KRW referentiewaarde. Het EGV, de chloride-, sulfaat-, ammonium- en orthofosfaatconcentraties liggen op alle locaties aanzienlijk lager dan de KRW referentiewaarden.. Voor deze abiotische variabelen moet nog worden bepaald of hogere concentraties dan vastgesteld in dit onderzoek leiden tot een verminderd ecologisch potentieel. Alleen dan kan worden vastgesteld of de huidige KRW referentiewaarden voor ondiepe laagveenplassen afdoende zijn om het GEP van deze plassen te kunnen garanderen. Verder zijn aanpassingen noodzakelijk om de KRW maatlatten voor M14/M27 geschikt te maken voor de beoordeling van ondiepe laagveenplassen (M25) Er worden aanbevelingen gedaan om de maatlatten te verbeteren. In het geval van de vissen en het fytobenthos is daarnaast methodisch onderzoek noodzakelijk om de monitoring en beoordeling te kunnen optimaliseren. Tot slot werpen de resultaten de vraag op in hoeverre er een verband bestaat tussen de goede mate van doelrealisatie (‘Handboek Natuurdoeltypen’) en het GEP (KRW)

In het rapport wordt een groot aantal korte ecologische beschrijvingen, zogenaamde ecoprofielen, gepresenteerd voor belangrijke indicatorsoorten voor de Nederlandse mariene wateren. Het gaat hierbij om vogels, vissen, zeezoogdieren en invertebraten. Elk ecoprofiel biedt informatie over belangrijke kenmerken van de soort, zoals morfometrische gegevens en informatie over leefwijze, voedingsgewoonten en verspreidingsmechanismen. Voorts bevat het profiel informatie over de gevoeligheid van de soort voor milieudruk en over bestaande monitoringsprogramma’s en beschikbare gegevensverzamelingen. Voor elke indicatorsoort worden (voor zover beschikbaar) de gemiddelde aantallen gegeven voor de Waddenzee, Noordzee en het Deltagebied, over de periode 2001-2004 en 1999-2002. In de meeste ecoprofielen zijn ook natuurlijke referentiewaarden opgenomen, die worden gebruikt om de natuurkwaliteit te berekenen. Uit de resultaten blijkt dat de natuurkwaliteit sterk kan verschillen tussen de diverse indicatorsoorten, perioden en locaties. Gepleit wordt voor een zorgvuldige evaluatie van de keuze van indicatorsoorten voor de bepaling van de mariene biodiversiteit.Trefwoorden: mariene indicatorsoorten, Noordzee, Waddenzee, Deltagebied, biodiversiteit, ecoprofielen, natuurkwaliteit, Natural Capital Index

Het door schepen overboord zetten van operationeel en aan lading gerelateerd afval is één van de belangrijke bronnen van zwerfvuil in de zuidelijke Noordzee. Zulk afval heeft ernstige economische en ecologische gevolgen. Tekortkomingen in afgifteprocedures in havens worden gezien als een belangrijk achtergrond voor het illegaal overboord zetten van scheepsafval. In Nederland worden trends in zwerfafval op zee reeds onderzocht in een monitoring programma dat is gebaseerd op de hoeveelheid afval in magen van dood aangespoelde zeevogels: de Noordse Stormvogel. Dit graadmeter instrument wordt ook internationaal verder ontwikkeld als een ‘Ecological Quality Objective (EcoQO)’ door OSPAR (OSPAR-MASH 2007). De Noordse Stormvogel fourageert uitsluitend op zee, eet geregeld afval, en hoopt slecht verteerbaar materiaal op in de maag. Daardoor geeft de maaginhoud een geintegreerd beeld van de hoeveelheden afval op zee.

In het rapport wordt een groot aantal korte ecologische beschrijvingen, zogenaamde ecoprofielen, gepresenteerd voor belangrijke indicatorsoorten voor de Nederlandse mariene wateren. Het gaat hierbij om vogels, vissen, zeezoogdieren en invertebraten. Elk ecoprofiel biedt informatie over belangrijke kenmerken van de soort, zoals morfometrische gegevens en informatie over leefwijze, voedingsgewoonten en verspreidingsmechanismen. Voorts bevat het profiel informatie over de gevoeligheid van de soort voor milieudruk en over bestaande monitoringsprogramma’s en beschikbare gegevensverzamelingen. Voor elke indicatorsoort worden (voor zover beschikbaar) de gemiddelde aantallen gegeven voor de Waddenzee, Noordzee en het Deltagebied, over de periode 2001-2004 en 1999-2002. In de meeste ecoprofielen zijn ook natuurlijke referentiewaarden opgenomen, die worden gebruikt om de natuurkwaliteit te berekenen. Uit de resultaten blijkt dat de natuurkwaliteit sterk kan verschillen tussen de diverse indicatorsoorten, perioden en locaties. Gepleit wordt voor een zorgvuldige evaluatie van de keuze van indicatorsoorten voor de bepaling van de mariene biodiversiteit.Trefwoorden: mariene indicatorsoorten, Noordzee, Waddenzee, Deltagebied, biodiversiteit, ecoprofielen, natuurkwaliteit, Natural Capital Index

In dit rapport is een inventarisatie gemaakt van de parameters die worden benut in het kader van een aantal Europese richtlijnen (water, natura 2000) en nationaal beleid (ecologische hoofdstructuur) aangevuld met parameters voorgesteld door het Milieu en Natuurplanbureau. Deze zijn vervolgens beorrdeeld op de bruikbaarheid als graadmeters vor deze gezondheidstoestand. Conclusie is dat de meeste graadmeters die zijn opgesteld, ook voor het Schelde estuarium bruikbaar zijn.

Het door schepen overboord zetten van operationeel en aan lading gerelateerd afval is één van de belangrijke bronnen van zwerfvuil in de zuidelijke Noordzee. Zulk afval heeft ernstige economische en ecologische gevolgen. Tekortkomingen in afgifteprocedures in havens worden gezien als een belangrijk achtergrond voor het illegaal overboord zetten van scheepsafval. In Nederland worden trends in zwerfafval op zee reeds onderzocht in een monitoring programma dat is gebaseerd op de hoeveelheid afval in magen van dood aangespoelde zeevogels: de Noordse Stormvogel. Dit graadmeter instrument wordt ook internationaal verder ontwikkeld als een ‘Ecological Quality Objective (EcoQO)’ door OSPAR (OSPAR-MASH 2007). De Noordse Stormvogel fourageert uitsluitend op zee, eet geregeld afval, en hoopt slecht verteerbaar materiaal op in de maag. Daardoor geeft de maaginhoud een geintegreerd beeld van de hoeveelheden afval op zee.

Weer een nieuw meetsysteem voor Nederlandse natuur. Om de natuurwaarde van oppervlaktewateren te meten wordt een natuurwijzer, opgebouwd uit positieve en negatieve biologische indicatoren, voorgesteld. De natuurwaarde wordt afgemeten aan een referentiebeeld, d.w.z. een stabiele, ecologisch optimale situatie zoals o.a. nog in Poolse wateren is te vinden

The Marine Trophic Index (MTI) is proposed by the CBD as an indicator for sustainable fisheries and ecosystem integrity. This report explores the usefulness of the Marine Trophic Index (MTI) as an indicator for sustainable fisheries and ecosystem integrity for the Dutch situation

In April 2005, a review committee gathered to assess the scientifically validity and policyrelevance of the GLOBIO3 model as part of the International Biodiversity project. Four members of the committee are scientists with a great experience in biological research assessing the GLOBIO3 model from a scientific perspective, while two members are working at UNEP assessing the model from a user¿s perspective. Their judgment and recommendations are presented in this report. The conclusions are important in order to keep the modelling work scientifically sound as well as focussed on the major political key questions in the international arena. The review committee concluded the GLOBIO3 project is well suited to play in important role in providing information on understanding ongoing trends and depicting future trends in regional and global assessments. However, the scientific imbedding and acceptance has to improve, while, simultaneously, the dialogue with policy makers needs to be strengthened. This report serves primarily as guidance for the International Biodiversity project but can also serve as an independent review on the validity of the model for any potential end user. In april 2005 heeft een internationale reviewcommissie de wetenschappelijke deugdelijkheid en beleidsrelevantie geëvalueerd van het GLOBIO3 model. De bouw van dit model is onderdeel van het project Internationale Biodiversiteit. Vier leden van de commissie, wetenschappers met grote ervaring in biologisch onderzoek, evalueerden het model vanuit een wetenschappelijk perspectief, terwijl twee leden, werkzaam bij UNEP, het model evalueerden vanuit een gebruikers perspectief. Hun conclusies zijn van belang om het modelleerwerk wetenschappelijk verantwoord te houden en gericht op de belangrijkste politieke vraagstukken. De reviewcommissie concludeert dat het GLOBIO3 project geschikt is om een belangrijke rol te spelen in het geven van informatie over de huidige en toekomstige toestand van de biodiversiteit in regionale en mondiale verkenningen. Echter, de wetenschappelijke verankering en acceptatie moeten worden verbeterd en de dialoog met beleidmakers dient te worden geïntensiveerd. Hoewel dit rapport in de eerste plaats als toets en leidraad voor het Internationale Biodiversiteit project dient, kan het ook worden gebruikt als een onafhankelijk oordeel over de deugdelijkheid van het model voor potentiële gebruikers.

In April 2005, a review committee gathered to assess the scientifically validity and policyrelevance of the GLOBIO3 model as part of the International Biodiversity project. Four members of the committee are scientists with a great experience in biological research assessing the GLOBIO3 model from a scientific perspective, while two members are working at UNEP assessing the model from a user¿s perspective. Their judgment and recommendations are presented in this report. The conclusions are important in order to keep the modelling work scientifically sound as well as focussed on the major political key questions in the international arena. The review committee concluded the GLOBIO3 project is well suited to play in important role in providing information on understanding ongoing trends and depicting future trends in regional and global assessments. However, the scientific imbedding and acceptance has to improve, while, simultaneously, the dialogue with policy makers needs to be strengthened. This report serves primarily as guidance for the International Biodiversity project but can also serve as an independent review on the validity of the model for any potential end user.

The Marine Trophic Index (MTI) is proposed by the CBD as an indicator for sustainable fisheries and ecosystem integrity. This report explores the usefulness of the Marine Trophic Index (MTI) as an indicator for sustainable fisheries and ecosystem integrity for the Dutch situation

In december van 2005 is onderzoek gedaan naar de (schelpdier) waterkwaliteit in de Nederlandse kustwatergebieden. Hierbij werd gebruik gemaakt van indicatormicro-organismen: de fecale coliformen, ten einde de schelpdierwaterkwaliteit te kunnen beoordelen. Er werd gekeken naar de aanwezigheid van fecale coliformen in gebieden waar schelpdieren worden gekweekt, waar schelpdieren in het wild voorkomen en gebieden waar mogelijk schelpdieren in de toekomst in cultuur kunnen worden gebracht. Hiertoe zijn op 12 locaties in het Nederlandse kustwater, nl. Waddenzee en de Zuidelijke Delta, 5 afzonderlijke schelpdiermonsters genomen en geanalyseerd.

Concluding discussion ‘Beyond Biological Monitoring: An Integrated Approach’ of the section New tools and strategies for river ecology evaluation – presents decision making on what constitutes a significant environmental change; predictive modelling approaches; evaluating fluvial functioning (FFI), planning the integration of urban and ecological processes

In this thesis I studied how long-term soil contamination affects microbial populations and processes, ecosystem properties and functional stability. I also investigated which parameters are suitable as indicators of soil quality in long-term contaminated soils. I found that contamination had a negative impact on many examined microbial parameters, e.g. biomasses, respiration and growth rate (Chapter 2). Some parameters like protozoan biomass and metabolic quotient did not show any effect of stress probably due to strong variation. No single parameter indicated effects of both stressors. Thus, a set of indicators is needed to assess the condition of contaminated soils. In chapter 3 I tested information indices as a tool to describe ecological succession in belowground ecosystems. I used data from a primary succession on the island of Schiermonnikoog. I found that the indices that describe both size and organization of ecosystem followed trends predicted by the theory, but at the same time they were strongly correlated with total system biomass. Therefore I could not say whether the observed trends reflect succession or simply the build up of biomass. However, analysis of relative indices that are independent of biomass and describe only the organization of the ecosystem, showed that succession occurred only in soils between 0 and 10 years old. Since other authors clearly have shown that there has been succession in these soils in, I conclude that the relative information indices are not sensitive indicators of succession. In contaminated soils, however, relative information indices were sensitive to stress caused by high concentrations of copper and by low pH (chapter 4). Stress affected the organization of belowground ecosystems as predicted by the theory. Stressed soils were more vulnerable to external perturbations and less efficient in processing energy than unstressed soils. As the relative information indices responded to stress in predictable manner and each of them revealed effects of both stresses I concluded that these indices are useful indicators of environmental stress. In contrary the absolute indices responded in unpredicted manner to stress and therefore are not suitable as indicators of stress. In chapters 5 and 6, I used ¿stress on stress¿ experiments to test the functional stability of soil respiration and bacterial growth rate to additional stress or disturbance in experimentally contaminated soils. The results described in Chapter 5 seemed to confirm the hypothesis that microbial processes in not-stressed soils are more stable to additional stress. The microbial processes showed different responses to disturbances (Chapter 6) than to stress (Chapter 5). In some cases stressed soils appeared to be more stable to additional disturbance than not-stressed soils, in other cases the opposite was found. In chapter 7, I tested the functional stability in a real field situation with zinc and cadmium pollution. In this experiment processes responded differently than in the former experiments. Probably the response of a process depends on whether a co-tolerance towards a given (subsequent) stress was developed during exposure to the first stress.

Vanuit wetenschappelijk en beleidsmatig oogpunt is er vraag naar een snel en goed overzicht van trendgegevens in graadmeters (indicatoren), gebruiksfuncties en beleidsmaatregelen van de Noordzee. In 2004 heeft Alterra Centrum Landschap Texel, naar aanleiding van een verzoek van het Milieu- en Natuurplanbureau (MNP), graadmeters ontwikkeld voor de Noordzee, Waddenzee en Delta en zijn belangrijke gebruiksfuncties en beleidsmaatregelen geïdentificeerd. Ter ondersteuning van deze vraag is tijdens dit project (programma 418 Noordzee en Kust) een instrument (EMIGMA) ontwikkeld, dat beleidsondersteunend ingezet kan worden

Concluding discussion ‘Beyond Biological Monitoring: An Integrated Approach’ of the section New tools and strategies for river ecology evaluation – presents decision making on what constitutes a significant environmental change; predictive modelling approaches; evaluating fluvial functioning (FFI), planning the integration of urban and ecological processes

Dit rapport geeft een handreiking om de werkelijke duurzaamheidsprestaties van de biologische landbouw te meten voor de primaire productie aan de hand van een duurzaamheidsinstrument met indicatoren die bepaald worden op bedrijfsniveau. Ingegaan wordt op het belang van de indicatoren voor de verschillende doelgroepen bij het nastreven van verduurzaming van de landbouw. De internationale situatie wordt in het kort geschetst waarbij met de ontwikkeling van het duurzaamheidsinstrument wordt aangesloten. Manieren om duurzaamheidsresultaten te presenteren en te communiceren worden beschreven, tevens komt de concrete toepassing van het duurzaamheidsinstrument in de praktijk aan de orde

Vanuit wetenschappelijk en beleidsmatig oogpunt is er vraag naar een snel en goed overzicht van trendgegevens in graadmeters (indicatoren), gebruiksfuncties en beleidsmaatregelen van de Noordzee. In 2004 heeft Alterra Centrum Landschap Texel, naar aanleiding van een verzoek van het Milieu- en Natuurplanbureau (MNP), graadmeters ontwikkeld voor de Noordzee, Waddenzee en Delta en zijn belangrijke gebruiksfuncties en beleidsmaatregelen geïdentificeerd. Ter ondersteuning van deze vraag is tijdens dit project (programma 418 Noordzee en Kust) een instrument (EMIGMA) ontwikkeld, dat beleidsondersteunend ingezet kan worden

Een literatuurstudie is uitgevoerd naar de vraag welke biotische indicatoren geschikt zijn om effecten van een vermindering van de nutriëntenbelasting als gevolg van het mestbeleid te volgen. In het rapport worden relaties tussen nutriënten en biotische variabelen beschreven in kleine ecosystemen (beken en sloten). In Nederland hebben we veelal te maken met zeer voedselrijke ecosystemen. Vooral omdat door het proces van hysterese een reactie van biotische indicatoren niet voor de hele range aan nutriëntenconcentraties optreedt en biotische veranderingen niet altijd alléén aan een verandering in nutriëntentoestand kunnen worden gerelateerd, zijn biotische indicatoren in de huidige situatie in Nederland geen geschikte indicatoren om veranderingen in de nutriëntentoestand van beken en sloten als gevolg van het mestbeleid aan te tonen. Voor het project Monitoren stroomgebieden hoeven daarom geen extra inspanningen te worden geleverd ten aanzien van biotische monitoring. Wel wordt aanbevolen om beschikbare metingen (al dan niet voor de Kaderrichtlijn Water) te analyseren om meer kennis te krijgen van de reactie van biotische indicatoren op kleine veranderingen in nutriëntenbelasting in de Nederlandse situatie