Post on 03-Feb-2021
Sturen van waterkwaliteit door dynamiek in peilbeheer
Aniel Balla (Wi+eveen+Bos), Jan de Bie (Vlaamse Landmaatschappij), Marieke Fennema en
Barend de Jong (Wi+eveen+Bos)
’t Pompje is een voormalig kleiwingebied van ongeveer 100 ha in West-‐Vlaanderen. De
natuurontwikkeling is gericht op zilt grasland en rietmoeras als habitat voor weidevogels en moerasvogels. In opdracht van de Vlaamse Landmaatschappij heeE WiFeveen+Bos een
systeemanalyse gemaakt om de waterkwalteit verder te kunnen verbeteren. Het blijkt dat er sprake is van nutriëntenrijk water met lange verblijEijden, maar de verwachte algenbloei en
een waterplantenarm watersysteem treden niet op. We vermoeden dat de dynamiek in het
watersysteem -‐ sterke peilfluctuaMe, inundaMe, sMkstoflimitaMe en sterk wisselende zout-‐gehaltes -‐ hiervoor verantwoordelijk is. Eutrofiëringsproblemen in nutriëntenrijke naFe
natuurgebieden kunnen dus mogelijk worden tegengegaan met dynamisch beheer.
’t Pompje is een terrein van circa 100 ha in de gemeente Oudenburg in West-‐Vlaanderen (zie
a?eelding 1). Het gebied is een voormalige ontginningssite (klei-‐ en veenwinning) en is sinds lange Ejd in gebruik als militair antennepark. Rond de eeuwwisseling is het beheer van het
gebied langzamerhand overgegaan van regulier landbouwgebruik naar agrarisch natuurbeheer. Sinds 2008 is er nulbemesEng van toepassing, met uitzondering van enkele percelen die privé-‐
eigendom zijn. In 2009-‐2010 is er als natuurcompensaEe voor de havenuitbreiding van de
achterhaven van Zeebrugge gestart met grootschalig habitatherstel in ’t Pompje. Er is circa 40 ha zilt grasland ontwikkeld en circa 10 ha rietmoeras en er zijn inrichEngs-‐ en beheers-‐
maatregelen doorgevoerd. Deze 50 ha is hydrologisch geïsoleerd. Het waterpeil wordt gereguleerd met een pomp die water vanuit de omringende landbouwgronden, via het
Noordgeleed, het gebied inpompt. Dit water is weliswaar voedselrijk, maar van betere kwaliteit
dan het water uit de omgeving.
A"eelding 1. ‘t Pompje
H2O-Online / 25 augustus 2014
Het gebied valt onder de Vogel-‐ en de Habitatrichtlijn (poldercomplex BE2500932 en polders BE2500002). De natuurontwikkeling in ’t Pompje is gericht op de ontwikkeling van een zilte
habitat voor zilt grasland en weidevogels als kluut en tureluur, ontwikkeling van rietmoeras rondom puYen als broedhabitat voor bruine kiekerdief, roerdomp en woudaapje, en een goede
visstand voor de roerdomp en het woudaapje. In 2013 en 2014 is een ecohydrologische studie
gedaan naar de waterkwaliteit in ’t Pompje, in het kader van het project RESTORE. RESTORE is een Europees INTERREG-‐IVB-‐project dat zich richt op het herstel van acEeve en voormalige
minerale ontginningssites. ’t Pompje is één van de demonstraEegebieden van het project.
Het waterkwaliteitsonderzoek gaat na hoe kan worden voldaan aan de waterkwaliteitsnormen
en het realiseren van helder water. De systeemanalyse onderzoekt waarom de natuurdoelen niet worden gehaald en waarom de waterkwaliteit nog niet voldoet aan de milieu-‐
kwaliteitsnorm.
Watersysteembeschrijving
’t Pompje is een laaggelegen ontginningsgebied waar in het verleden klei en veen zijn gewonnen. Op dit moment bestaat de bodem vooral uit klei. Naar verwachEng vindt in het
gebied in geringe mate wegzijging en kwel plaats, a]ankelijk van de waterstanden in het gebied.
Het watersyteem bestaat uit een hoofdwatersysteem (een netwerk van grotere watergangen) en uit het ‘overige gebied’: kleine watergangen, rietzones, plassen en droge natuur. Het
hoofdwatersysteem wordt vooral gebruikt voor de aanvoer van inlaatwater in droge perioden en de afvoer van water in naYe perioden. Er is slechts één in-‐ en uitlaatpunt, aan de zuidkant
van het gebied, waardoor de hoofdstromingsrichEng in naYe perioden precies andersom is als
in droge. De verbinding met het Noordgeleed bestaat uit een inlaatpomp (aanslagpeil TAW+1,7 m, zie kader) en
een stuw (TAW+1,9 m) waarover overtollig water kan (passief) wordt afgevoerd (zie kader). Aan de noordzijde
van het gebied is de hoofdwatergang voorzien van een
gronddam en een spindelschuif (boven waterpeil) waarmee noordelijkste deel van ’t Pompje geen invloed
heec op de waterkwaliteit in het studiegebied. Dit noordelijkste bestaat deels uit een hydrologisch
geïsoleerd natuurgebied, en deels uit voormalige
landbouwgronden.
Het ‘overige gebied’ heec een variabele maaiveldhoogte; het bestaat uit kleinere watergangen, plassen, rietzones en drogere natuur. Bij hoge waterstanden in het gebied (naYe perioden)
staat het gebied grotendeels onder water, terwijl bij lage waterstanden (droge perioden) het
gebied voor een groot deel droog staat. Daarmee is een groot gebied aanwezig dat periodiek inundeert.
H2O-Online / 25 augustus 2014 2
TAW
De Tweede Algemene Waterpassing
(TAW) is de referenEehoogte voor
hoogtemeEngen in België. Een TAW-‐
hoogte van 0 meter is gelijk aan het
gemiddeld zeeniveau bij laagwater
te Oostende.
Het Nederlandse Normaal Amster-‐
dams Peil (NAP) ligt 2,33 meter
hoger dan TAW.
Verder bestaat het watersysteem uit ondiepe waterparEjen met een variabele grooYe (soms
droogvallend). Deels zijn deze waterparEjen ontgraven tot permanente ondiepe waterparEjen (waterbodem lager dan TAW+1,7 m). Een deel van het gebied ligt hoger dan de maximale
waterstand van ca. TAW+2,0 m, en staat dus alEjd droog. Het grootste deel van het gebied heec een maaiveldhoogte tussen deze uitersten in en is afwisselend nat en droog, a]ankelijk
van de waterstand in het gebied. A?eelding 2 geec de contouren van de waterparEjen bij
diverse waterpeilen. De verblijcijd van het water in het hoofdwatersysteem is gemiddeld ongeveer 75 dagen en in de waterparEjen ongeveer 110 dagen.
Op dit moment is een deel van het gebied afgeplagd en is het maaiveld deels verlaagd. Ook zijn
talrijke laantjes (smalle slootjes) aangelegd waar deze nog niet aanwezig waren met een
bodemhoogte lager dan TAW+1,7 m. Daarmee is het gebied verder vernat en sluit het aan bij het bestaande landschapspatroon. De waterstand in het gebied wordt acEef beheerd, waarbij
vooral het peil hoger wordt opgezet. In het verleden zijn de watergangen in het gebied uitgebaggerd, waarbij de bagger op de kant is gezet. De oeverzones langs de hoofd-‐
watergangen liggen daardoor over het algemeen wat verhoogd ten opzichte van het
omringende maaiveld.
A"eelding 2. Maaiveldhoogte en inunda9e in ‘t Pompje
Waterkwaliteit’t Pompje is licht brak door het zoutere grondwater en door de variabele chloridegehalten in
het Noordgeleed en kent grote lokale en temporele verschillen in chlorideconcentraEes. De waterkwaliteit voldoet momenteel niet aan de Vlaamse Milieukwaliteitsnormen voor dit type
water (brakke polderwaterloop), met name voor nutriënten is sprake van een overschrijding.
De Vlaamse Milieukwaliteitsnormen zijn 0,14 mg P/l en 4,0 mg N/l (zomerhalhaar). In ’t Pompje is de gemiddelde zomerhalhaarkwaliteit 1,50 -‐ 4,50 mg P/l en 2,4 -‐ 11,5 mg N/l. De
nutriëntenconcentraEes hebben echter grote temporele en ruimtelijke variaEes. Zo is op één meetpunt een concentraEe gemeten van 8,1 mg P/l vóór droogval, en 0,06 mg P/l nadat het
gebied opnieuw is geïnundeerd.
H2O-Online / 25 augustus 2014 3
Belangrijke bevindingen uit het waterkwaliteitsonderzoek:
-‐ Hoewel al enige Ejd nulbemesEng wordt toegepast, vormt de nalevering van nutriënten uit de bodem nog steeds een belangrijke bron van nutriënten. Dit is een na-‐ijl effect van de
historische bemesEng. Het na-‐ijleffect lijkt in de inunderende delen wel versneld af te nemen,
door chemische processen als gevolg van de wisselende inundaEe en droogval [1]. In andere, hoger gelegen delen is de invloed van historische bemesEng nog prominent aanwezig in de
bodem. Het regenwater dat op dit gebied valt wordt opgeladen met nutriënten, en spoelt vervolgens deels oppervlakkig en deels via de bodem naar het oppervlaktewater. Het proces
van inundaEe en droogval lijkt daarom ook bepalend voor de grote temporele en ruimtelijke
variaEe in nutriëntenconcentraEes.-‐ De water-‐ en stoffenbalans toont aan dat de bevloeiing (de inlaat) in grote mate
verantwoordelijk is voor de waterkwaliteit in de hoofdwatergangen in het gebied. Dit werkt door in het overige oppervlaktewater. Ook de externe belasEng door de bevloeiing is daarom
van belang voor de nutriënten in het gebied. De invloed van de bevloeiing op de kwaliteit van
het ondiepe grondwater is beperkt. TheoreEsch is de nutriëntenbelasEng van het oppervlaktewater van ’t Pompje dusdanig hoog, dat er dominanEe van algen of kroos valt te
verwachten. Deze theorie is echter gebaseerd op zoete watersystemen met een relaEef constant waterpeil [2].
-‐ Gezien de verhouding tussen N en P is sEkstof potenEeel limiterend voor algen-‐ en planten-‐
groei. Dit is opvallend omdat in vergelijkbare watersystemen meestal P limiterend is.
A?eelding 3 geec inzicht in de wisselende samenstelling van het water in de inundaEezone.
A"eelding 3. De herkomst van het water in de geïnundeerde delen van ’t Pompje
H2O-Online / 25 augustus 2014 4
Flora
Er zijn van laag naar hoog verschillende vegetaEezones aan te treffen in ’t Pompje:-‐ Het open water is omgeven door een brede zone met oeverplanten. Riet is dominant
aanwezig, met plaatselijk dominanEe van ruwe bies, heen (zeebies) en zeeaster (zulte).-‐ In de kwelderzone komen onder invloed van chloriderijke kwel halotolerante soorten voor
zoals zilte rus, stomp kweldergras, melkkruid en spiesmelde.
-‐ In de overgang van laag naar hoog komen vooral fioringras en veldgerst voor.-‐ In de hoger gelegen gebieden liggen producEeve graslanden met Engels raaigras. Op percelen
met historisch een lagere bemesEngsdruk komt ook kamgrasland voor.
Systeemanalyse
De aanvoer van nutriënten naar ’t Pompje is op dit moment hoog, zoals a?eelding 4 laat zien. De belasEng ligt seizoensgemiddeld boven de kriEsche grenzen voor het watersysteem (de
kriEsche grens is het omslagpunt tussen een watersysteem dat potenEeel gedomineerd wordt door waterplanten en een watersysteem dat potenEeel gedomineerd word door algen of
kroos). De belangrijkste bronnen zijn de inlaat van het water en de uit-‐ en afspoeling van de
hoger gelegen percelen. Met ‘hoofdwatersysteem’ worden de permanent watervoerende hoofdstructuur van het oppervlaktewatersysteem bedoeld, die ook wordt gebruikt voor aan-‐
en afvoer van water. Het ‘geïnundeerde gebied’ zijn de (ondiepe) plassen en naYe zones, die sterk in omvang variëren, a]ankelijk van de waterstand.
A"eelding 4. Herkomst van nutriënten in ‘t Pompje
H2O-Online / 25 augustus 2014 5
Lokaal is het water troebel, vermoedelijk doordat slib vanaf waterbodem opwoelt. Het
beperkte doorzicht is mede bepalend voor het ontbreken van een gedegen watervegetaEe.
De nutriëntenbelasEng, het lichtklimaat en de producEe van de waterbodem doen verwachten dat er een grote kans bestaat op een soortenarm watersysteem, gedomineerd door algen of
kroos. Het watersysteem van ’t Pompje is echter sterk dynamisch. Het wisselend wel en niet
inunderen en het inlaten van water leidt tot steeds andere situaEes. De inundaEe is gunsEg voor het afvoeren van nutriënten, met name sEkstof via denitrificaEe. Daarnaast wordt fosfor
gebonden aan het geoxideerde ijzer in de bodem (na droogval) en wordt zwavel uit de bodem afgevoerd. We verwachten dat door deze dynamische effecten de sEksto?elasEng gedurende
het jaar wisselend boven en onder de kriEsche belasEng zal liggen. Dat betekent dat er
omstandigheden voorkomen waarin waterplanten zich kunnen vesEgen. Dat dit zo is, blijkt ook uit de beschikbare gegevens van de watervegetaEe (zilte waterranonkel, gesteelde zannichelia,
schedefonteinkruid). Dat houdt tegelijk in dat het lichtklimaat niet alEjd of overal een probleem is in ’t Pompje.
Daarbij moet worden opgemerkt dat de berekening van de toelaatbare belasEng geldig is voor zoete watersystemen. Er bestaat nog geen ecologisch model waarmee de toelaatbare belasEng
kan worden berekend voor brakke of zoute watersystemen. De zoutconcentraEes blijken regelmaEg zo hoog te zijn (a?eelding 5) dat diverse organismen van zoet water niet zullen
overleven. Hierdoor verandert het ecosysteem en ook de doorwerking van de nutriënten-‐
belasEng en de ecologische waterkwaliteit. In het kader van Kennisnetwerk Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit (O+BN) wordt in Nederland onderzoek gedaan naar de kansen en
bedreigingen van verbrakking voor het natuur-‐ en waterbeheer in het laagveen-‐ en zeeklei-‐landschap [3]. Verbrakking als middel om de waterkwaliteit in ’t Pompje te verbeteren was
echter geen opEe omdat het niet mogelijk bleek om voldoende zout water uit de omgeving of
het grondwater aan te voeren om het watersysteem voldoende mee te verbrakken.
De hoge sulfaat-‐ en chloridegehaltes leiden er in ’t Pompje nu waarschijnlijk toe dat, als er waterplanten tot ontwikkeling komen, dit vooral algemene, veel voorkomende soorten zijn die
bestand zijn tegen deze hoge concentraEes in bodem (sulfide) en water (chloride) en tegen de
dynamische omstandigheden.
A"eelding 5. Zoutgehalten ´t Pompje en de kromme van Remane. De gemiddelde zoutconcentra9e
ligt rond 1000 mg/l
H2O-Online / 25 augustus 2014 6
Leerpunten
Een gestructureerde systeemanalyse leidt tot belangrijke inzichten in de werking van het ecosysteem. Met die kennis is het mogelijk om gericht aanvullende studies te doen en zinvolle,
kostenefficiënte herstelmaatregelen te ontwerpen. De inzichten uit het onderzoek van ’t Pompje kunnen ook elders worden benut:
-‐ Er wordt vaak ingezet op afplaggen om nutriënten uit de toplaag te verwijderen. Het
periodiek laten inunderen van gebieden kan een alternaEef zijn, zodat nutriënten en zwavel versneld door het systeem zelf verwijderd worden. De eerste meEngen in ’t Pompje tonen
aan dat de hoeveelheid nutriënten in de bodem van gebieden met Ejdelijke inundaEe fors lager is dan in de delen die niet inunderen. Aanvullende monitoring in ’t Pompje en meer
kennis over deze processen in prakEjksituaEes is gewenst.
-‐ Het is niet bekend wat de kriEsche nutriëntenbelasEng is voor brakke watersystemen. Misschien is het in brakwatergebieden mogelijk om met wisselende waterpeilen te sturen in
de nutriëntenaanvoer en zoutgehalten en daarmee de habitatkansen voor ondergedoken vegetaEesoorten. In ’t Pompje is gebleken dat er ondanks de hoge nutriëntenconcentraEes,
hoge nutriëntenbelasEng en lange verblijcijden toch geen toestand met dominanEe van
kroos en algen tot ontwikkeling komt. Het O+BN-‐verbrakkingsonderzoek in Nederland kan hier in de nabije toekomst mogelijk meer inzicht in geven [3].
Het voldoen aan de Vlaamse milieukwaliteitsnormen is voor ’t Pompje geen doel op zich meer
van de Vlaamse Landmaatschappij (VLM). De focus ligt nu op het behouden van helder water
met een plantenrijke toestand. Om hier een bijdrage aan te leveren heec de VLM ervoor gekozen om het inlaatwater te gaan zuiveren met een percolaEefilter (helofytenfilter).
Daarnaast zullen nieuwe waterparEjen aangelegd worden om het areaal geschikte habitat te vergroten en gezuiverd inlaatwater vast te houden. Het huidige beheerregiem met
peildynamiek in ’t Pompje zal voortgezet worden.
Dit onderzoek werd ondersteund door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling
(EFRO) via het Interreg IV-‐B project RESTORE (restora9on of mineral sites for biodiversity, people and the economy).
Literatuur1. Smolders, A., Lucassen, E., Tomassen, H., Lamers, L., Roelofs, J. (2006) De problemaEek van
fosfaat voor natuurbeheer. Vakblad natuur bos landschap, april 2006, 5-‐11.2. Jaarsma, N., Klinge, M., Lamers, L., (2008) Van helder naar troebel en weer terug. STOWA
publicaEe 2008-‐04.
3. Van Dijk, G., Westendorp, P., Loeb, R., Smolders, F., Lamers, L., Klinge, M., Klee, H. van (2013). Verbrakking in het laagveen-‐ en zeekleilandschap. Van bedreiging naar kans. DirecEe
Agrokennis, Ministerie van Economische Zaken. Rapport nr. 2013/OBN170-‐LZ.
H2O-Online / 25 augustus 2014 7