Energie- en stoffenstromen in de Waddenzee

vrijdag 28 oktober 2022

De Waddenzee is bij het grote publiek vooral bekend om de uitgestrekte wadplaten, de zeehonden die er liggen te rusten, en zwermen trekvogels die foerageren op wormen en schelpdieren om op te vetten voor het volgende traject in hun Flyway.

Minder bekend is het fundament van het voedselweb, de abiotische elementen die nodig zijn voor een goed functionerend voedselweb. Met abiotische elementen wordt de niet-levende natuur bedoeld, zoals de temperatuur, bodemsamenstelling en waterkwaliteit. Nutriënten zijn andere abiotische elementen die onzichtbaar zijn, en onmisbaar!

Fotosynthese

Nutriënten zoals stikstof en forfor zijn onmisbaar voor de primaire productie door fotosynthese. De energie en bouwstoffen die hierbij ontstaan vormen de basis van het voedselweb en komen de hogere trofische niveau’s ten goede.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

In zee vindt de primaire productie plaats door fotosynthese van fytoplankton, algen en wieren. CO2 en H2O zet zich met behulp van de energie van zonlicht en voedingsstoffen om in koolstofverbindingen en O2. Ook komt een belangrijk deel van de fotosynthese tot stand door micro-organismen in de microbiële keten. Micro-organismen zijn kleiner dan 20 micrometer en omvatten bacteriën, virussen, protozoa en microfytoplankton en microfytobenthos.

Hoe komen nutriënten in het systeem?

De belangrijkste 3 routes waarlangs nutriënten en organische bouwstoffen de Waddenzee bereiken zijn: door natuurlijke aanvoer uit de Noordzee; met het spuiwater uit rivieren en meren, en door interne recirculatie van nutriënten in de Waddenzee. De recirculatie ontstaat door dood organisch materiaal (detritus) van alle organismen die worden afgebroken tot nutriënten (remineralisatie) door bacteriën.

Remineralisatie van detritus is een belangrijke bron van nutriënten, zeker voor stoffen zoals fosfor die minder via natuurlijke aanvoer de Waddenzee bereiken. Via de Noordzee worden vooral organische bouwstoffen aangevoerd en via het IJsselmeer vooral nutriënten zoals stikstof. De aanvoer varieert wel sterk afhankelijk van het seizoen en ook klimaatverandering speelt een rol.

Minder spuiwater bij droogte

Normaal wordt meermaals per dag zoet water vanuit het IJsselmeer de Waddenzee in geloosd. Sinds het uitzonderlijk warme jaar 2018 is door toenemende temperatuur en droogte periodiek minder spuiwater aangevoerd. Ook omdat het IJsselmeer als waterbuffer dient om zoetwaterschaarste bij dergelijke extreme periodes op te vangen.

Het gevolg is dat er periodiek een sterke daling is van aanvoer van voedingsstoffen, en van zoetwateralgen die ook in de voedselketen van de Waddenzee worden opgenomen. Hierom is het van belang dat het zoetwaterspui naar de Waddenzee in stand blijft. Er is weinig bekend over de kritische waarden van nutriënten, en de mogelijke gevolgen voor de hoge productiviteit in de Waddenzee en voedselbeschikbaarheid voor alle soorten hoger in de voedselketens. Wel is bekend dat de productiviteit van bodem in de Waddenzee door extreme warmte afneemt.

Spuiwater ook om andere redenen belangrijk

Spuiwater zorgt voor het in stand houden van zoet-zout gradiënten en van verbindingen tussen zee- en zoetwaterstroomgebieden. De verbinding tussen zee en het achterland is van belang voor trekvissen die gedurende verschillende levensfases in zee, rivieren en meren leven en zich voortplanten. Zonder spuiwater is er geen lokstroom die vissen nodig hebben om de weg naar zoet water te vinden. Zoet-zout gradiënten zijn variaties in het zoutgehalte van het water, waarbij het zoutgehalte in estuaria en bij spuisluizen afneemt, zodat er diversiteit in de leefgebieden ontstaat met bijbehorende diversiteit aan soorten. Na de extreem warme zomer in 2018 was het zoutgehalte vijf keer zo hoog als in januari van dat jaar. De productiviteit van microfytobenthos bleek door veranderingen in abiotische omstandigheden ook een factor vijf lager te zijn in vergelijking met historische gegevens.

Hoe staat het met de waterkwaliteit?

De waterkwaliteit en troebelheid van het water wordt bepaald door het zuurstof-, zout- en slibgehalte. Ook opkomende stoffen, een verzameling van duizenden natuurvreemde stoffen die in het oppervlaktewater terecht komen, worden met het spuiwater in de Waddenzee geloosd.

Rijkswaterstaat meet een aantal keer per jaar de waterkwaliteit in de Waddenzee, en heeft een tiental stoffen afkomstig van medicijnen gedurende een jaar gemeten op 6 locaties verspreid in de Waddenzee. De aanleiding hiervan was een verkennende studie door PRW die aantoonde dat stoffen niet zo snel uitspoelen met de getijden als aanvankelijk gedacht.

In de campagne werden in 13 monsters (3,5% van alle meetpunten) medicijnresten gemeten, met waarden boven de detectiegrens van de meetapparatuur. Op alle 6 locaties is tenminste 1 stof gemeten, en in totaal zijn er 4 stoffen gedetecteerd, waaronder 1 stof waarvan bekend is dat het persistent is in het oppervlaktewater. De uitkomst van de meetcampagne is niet alarmerend. De meetwaarden zullen verder worden geanalyseerd door een toxicoloog. Het toont wel aan dat stoffen niet direct met de eerste ebstroom wegspoelen uit de Waddenzee.

Meer informatie

Ir. Ing. I.J.M. (Ingrid) van Beek. Tel: +31 (0)6 11 84 05 21. E-mail: i.j.m.vanbeek@minlnv.nl.

 

 

 

 

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.