-
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