Theo Prins, Remi Laane, Hanneke Baretta-Bekker (RIKZ) 27 juni 2007 Eutrofiëring van de Nederlandse kust- en overgangswateren Nutriënten en ecologische effecten
Jan 12, 2016
Theo Prins, Remi Laane, Hanneke Baretta-Bekker (RIKZ)
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kust- en overgangswateren
Nutriënten en ecologische effecten
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 2
Eutrofiëring van de Nederlandse kust- en overgangswateren
• OSPAR / KRW• Effecten eutrofiering• Effecten saneringsbeleid• Normstelling voor nutrienten• Bronnen en maatregelen
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 3
OSPAR strategievastgesteld rond 1990
• Doelstelling:– “to combat eutrophication in the maritime area, in order to
achieve, by the year 2010, a healthy marine environment where eutrophication does not occur”
• Maatregel:– 50 % reductie van riviervrachten van N en P (t.o.v. 1985)
• Toetsing aan ecological quality objectives:– Nutrientenconcentraties (< 50% boven natuurlijke achtergrond)– Algenconcentraties (< 50% boven natuurlijke achtergrond)– Specifieke plaagalgen (< grenswaarde)
• Voorzorgsbeginsel• Inspanningsverplichting
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 4
Beoordeling volgens OSPAR Comprehensive Procedure
Update (2007)Incl indicatorsoorten Excl indicatorsoorten
1e beoordeling (2003)
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 5
KRW
• Goede ecologische toestand in 2015– “geringe afwijking van onverstoorde staat”
• Ecologie leidend– Geen aparte toetsing voor nutriënten
• DPSIR (bron-effect)• Doelstellingen en biologische maatlatten
– Nationaal ontwikkeld– Internationale afstemming via Intercalibratie
• Concrete maatregelen in stroomgebiedsbeheersplan 2009
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 6
KRW en eutrofiering
• EU Eutrophication Guidance
– Voor KRW zoveel mogelijk aansluiten op OSPAR
Ecological Quality Objectives with respect to nutrients and eutrophication
effects
Further Assess-
ment
Non-Problem Area Problem Area
OSPAR COMP
Initial Assess-
ment
Non-Problem Area
Potential Problem Area
Problem Area
WFD High Good Moderate Poor Bad
Ecological Quality Objectives with respect to nutrients and eutrophication
effects
• Nadere omschrijving van Goede Ecologische Toestand• “Geen secundaire ecologische effecten van verhoogde algengroei”
(bijv zuurstofloosheid, sterfte bodemdieren, vis, etc)
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 7
Effecten van eutrofiëring in Nederlandse kustwateren• Vaak genoemde effecten
– Toxische algenbloeien– Schade door Phaeocystis
(schuimalg)– Zuurstofloosheid– Zwarte vlekken in de Waddenzee
– Maar ook: minder fosfaat. minder vis
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 8
Algenbloeien in de Noordzee
REVAMP IVM/Brockmann ConsultPeters et al. (2005)
• Vooral in kustgebieden met rivierinvloed
• Globaal verband met nutrientenbelasting
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 9
Effecten van eutrofieringNederlandse kustwater
• relatie tussen nutriënten en fytoplanktonbloeien
– Chlorofyl– Maximale bloei Phaeocystis
• Grote natuurlijke variatie– Slibconcentraties– Weer / NAO– Stromingspatronen Noordzee– Biologische interacties
• Nutrienten niet de enige sturende factor
0 20 40 60 80 100Stikstof
0
10
20
30
40
50
60
70
Alg
en
bio
ma
ssa
Zeeuwse kustWadden kustHollandse kustEems-Dollard kustDelta kustopen zee
Gebied
0 20 40 60 80 100Stikstof
0
10
20
30
40
50
60
70
Alg
en
bio
ma
ssa
(DIN wintergemiddeld in uM)
(90
-perc
enti
el C
hlf
-a in u
g/l)
Phaeocystis
0 20 40 60 80 100Stikstof
0
50000000
100000000
150000000
Ma
x ce
laa
nta
l
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 10
Waargenomen veranderingen
• Noordzee (1985-2005)– Sterke vermindering van
nutriëntenvrachten naar zee en nutriëntenconcentraties in kustwater
– Stikstof (DIN) -35%– Fosfaat (PO4) -60% 1970 1980 1990 2000 2010
0
20
40
60
80
Stik
stof
1985-2005: -35%
Hollandse kust
1985-2005: -60%
1970 1980 1990 2000 20100
1
2
3
Fo
sfa
at
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 11
Waargenomen veranderingen
• Grote natuurlijke variatie overschaduwt effect van nutriëntenreducties
19751980
19851990
19952000
20052010
0
10
20
30
40
Alg
en
bio
ma
ssa
Noordwijk 2
19751980
19851990
19952000
20052010
0
50000000
100000000
150000000
Ma
x P
ha
eo
cyst
is
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 12
Waargenomen veranderingen
• Grote natuurlijke variatie overschaduwt effect van nutriëntenreducties
Terschelling 4
19751980
19851990
19952000
20052010
0
10
20
30
40
Alg
en
bio
ma
ssa
19751980
19851990
19952000
20052010
0
50000000
100000000
150000000
Ma
x P
ha
eo
cyst
is
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 13
Waargenomen veranderingen
• Westelijke Waddenzee (1970-2003)
– Sterke vermindering nutriëntenvracht en –concentraties
– Veranderingen vooral in soortensamenstelling (algen, bodemdieren, vogels)
– Geen duidelijke verandering in biomassa
– Verandering in voedselweb
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 14
Conclusies
• Saneringsbeleid succesvol voor P (-70%), en in mindere mate voor N (-45%)
• Effect op ecologie in kustzone niet waarneembaar
– Grote natuurlijke variabiliteit
• Wel effect in westelijke Waddenzee (30 jaar waarnemingen)
• Nutriënten niet enige sturende factor• Effectiviteit van saneringsbeleid deels
onzeker
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 15
• Aangetoond– Weinig goed gedocumenteerde
effecten•geen effect of geen monitoring?
– Lokale zuurstofproblemen•Oosterschelde (2001)•Doggersbank•Duitse Bocht
– Invloed van meteorologie/NAO– Nauwelijks overlast door schuim
(Belgische studie: recreanten, visserij)
– Duidelijke problemen in zoete water (nitraat, P)
2000: <6.5 mg/L
1981: <4.0 mg/L
1982: <4.0 mg/L
1983: <4.0 mg/L
1989: 4.0 mg/L
1994: <4.0 mg/L
2003: <4.0 mg/L
-6°E -4°E -2°E 0°E 2°E 4°E 6°E 8°E 10°E
seit 1981 gelegentlich beobachteter Sauerstoffm angel
49°N
51°N
53°N
55°N
57°N
59°N
61°N
H um ber
Tham esScheldt
R hine
Em s
Seine
Som m e
W ash W eser
E lbe
Lim fjordF irth of Forth
M oray F irth
O slo F jord
Secundaire effecten van eutrofiëring (Nederlandse kustwateren)
Volkerak-ZoommeerJuni 2007
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 16
Afleiding doelstellingen nutriënten voor KRW
• Biologie is leidend• Dosis-effect relatie tussen nutriënten en
biologisch kwaliteitselement• Nutriënten-norm moet leiden tot
verwaarloosbare kans op het niet halen van goede toestand (EU Eutrophication Guidance)
• Gehanteerd als: 90% kans op halen goede toestand
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 17
Norm gebaseerd op relatie tussen nutriënten en fytoplankton
• In Kust- en overgangswateren 5 verschillende watertypen
– Meren (M31), estuaria (O2): geen statistisch verband tussen nutriënten en fytoplankton
– K1, K3: kustwateren met redelijk identieke fysische omstandigheden
• Data aangevuld met gegevens open zee (niet-gestratificeerde delen zuidelijke Noordzee)
• Monitoring gegevens 1991-2006• Werknorm voor stikstof 35 uM (=0,49 mg/l)
(wintergemiddeld bij saliniteit 30)
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 18
DPSIR benadering
• Kwantificeerbare relatie tussen “pressure” (bijv nutriënten) en “state” (bijv chlorofyl, biologische maatlat)
Pressure gradient
Bio
logi
cal m
etr
ic o
r m
ultim
etr
ic
Pressure gradient
No relationship. Boundary setting cannot proceed
Relationship.Proceed to next step
Bio
logi
cal m
etr
ic o
r m
ultim
etr
ic
Bio
logi
cal m
etr
ic
Descriptor of impact(s) on relevant supporting elements
High
Bad
High-good boundary determined by reference criteria
Good-moderate boundary at a distinct discontinuity
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 19
Relatie tussen biologische maatlat en nutriënten-norm
0 20 40 60 80 100 120N
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
EK
R
0 1 2 3Overschrijdingsfactor norm
0.20.30.40.50.60.70.80.91.0
EK
R
Zeeuwse kustWadden kustHollandse kuEems-DollardDelta kustBreeveertien
GEBIED
K1, K3, open zee
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 20
Huidige beoordelingkust- en overgangswateren
• Ecologie goed– stikstof < norm: Grevelingen, Veerse Meer (vanaf
2005)– stikstof +/- norm: Wadden kust (sommige jaren)– stikstof > norm: Oosterschelde, Eems-
Dollard, Westerschelde, Eems-Dollard kust, Hollandse kust (sommige jaren)
• Ecologie niet goed– stikstof < norm: -– stikstof +/- norm: Waddenzee, Wadden kust
(sommige jaren)– stikstof > norm: Zeeuwse kust, Delta kust,
Hollandse kust (sommige jaren)
• Stikstof concentratie 10-40% te hoog (2000-2005)
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 21
Bronnen van stikstofVrachten naar zuidelijke Noordzee
Stikstof vracht naar zuidelijke Noordzee
1500 miljoen kg / jaar
Kanaal44%
Frankrijk8%België
2%
Nederland21%
Duitsland12%
Denemarken1%
Verenigd Koninkrijk
12%
Noordzeestromingspatroon
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 22
Herkomst van stikstof 1997-2003
Het Kanaal Atlantische Oceaan NL rivieren
Fractie N in fytoplankton
Blauw et al., 2006 (WL | Delft Hydraulics)
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 23
Bronnen van stikstofVrachten naar Nederlandse kustwater
Kuststrook 1 mijl
Kuststrook <34 sal.
centrale Noordzee >34
sal.Bronomschrijving N N NFrankrijk 3% 4% 7%België (incl Schelde) 5% 5% 2%Nederland totaal 72% 64% 15%
Nieuw e Waterw eg / Haringvliet 52% 45% 12%
IJsselmeer 15% 14% 2%
overige bronnen NL 5% 5% 1%
Duitsland (incl Ems) 2% 1%Verenigd Koninkrijk 1% 2% 13%Kanaal 16% 23% 40%
1-5%5-15%15-30%30-50%>50%
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 24
Bronnen van stikstofVrachten vanuit Nederland
• Rijn (D) ca 70%
• Maas (B) ca 12%
• NL ca 18%, waarvan:
– landbouw 65%
– RWZI 25%– atm depo
10%
0
200
400
600
In Uit Vracht naarzee
N i
n m
iljo
en k
g
Retentie
Vracht naar zee (NL)
Vracht naar zee(buitenland)
Atm depositie
Diffuse bronnen (NL)
Puntbronnen (NL)
Import door rivieren
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 25
Afwenteling ook internationaalbijdrage Nederlandse rivieren
Fractie N in fytoplankton
Blauw et al., 2006 (WL | Delft Hydraulics)
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 26
Afwentelingook internationaal
België kuststrook <34
sal.Bronomschrijving NFrankrijk 6%België (incl Schelde) 21%Nederland totaal 44%
Nieuw e Waterw eg / Haringvliet 36%
overige bronnen NL 8%
Verenigd Koninkrijk 1%Kanaal 28%
Duitsland kuststrook <34
sal.Bronomschrijving NFrankrijk 5%België (incl Schelde) 2%Nederland totaal 28%
Nieuw e Waterw eg / Haringvliet 19%
IJsselmeer 6%
overige bronnen NL 3%
Duitsland (incl Ems) 24%Verenigd Koninkrijk 5%Denemarken 4%Kanaal 9%noordelijke rand 24%
1-5%5-15%15-30%30-50%>50%
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 27
• Doorvertaling van stikstof-norm voor kustwateren naar norm voor bovenstroomse wateren
• Afhankelijk van aannames:• Verband tussen zoutgehalte en
nutriënten• Natuurlijke
achtergrondconcentraties• Natuurlijke
verwijderingsprocessen in binnenwateren, rivieren, estuaria
• 1e schatting op basis van jaren 1995-2005
•Voor grote rivieren:•TN norm = 2-2,5 mg/l
Van een zoute naar een zoete norm
0
1
2
3
4
5
6
7
1985 1990 1995 2000 2005
Jaar
gem
idde
lde
tota
al N
in m
g/l
Lobith Maassluis
27 juni 2007
Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 28
Conclusies
• Vermesting leidt tot verhoogde algenbloeien in kustwateren
• Alleen incidenteel secundaire effecten van eutrofiering in Nederlandse kustwateren waargenomen
• Afwenteling naar Belgische en Duitse kustwateren speelt een rol
• Verdergaande reductie van nutriëntenvrachten
– Wat is effect van huidige beleid?– afspraken maken in internationale
stroomgebieden