logo

U bent hier

Waarschuwingsbericht

Opgelet! Dit event heeft al plaatsgehad.

Phytoplankton Dynamics in Eutrophic Peri-urban Ponds in Relation to Biotic and Abiotic Factors; Implications for Management and Restoration

donderdag, 14 juni, 2007 - 16:00
Campus: Brussels Humanities, Sciences & Engineering campus
Faculteit: Science and Bio-engineering Sciences
D
0.08
Anatoly Peretyatko
doctoraatsverdediging

Gedurende 4 jaar (2002-2005) werd de fytoplanktondynamiek in relatie met lokale biotische en abiotische milieufactoren bestudeerd in zestien eutrofe tot hypereutrofe peri-urbane vijvers in het rivierbekken van de Woluwe. Deze studie toont aan dat nutriëntrijke vijvers een heldere, troebele of intermediaire toestand kunnen vertonen, met respectievelijk een lage, hoge en intermediaire fytoplankton biomassa. Indien nutriënten geen beperkende factor zijn, speelt een combinatie van biotische en abiotische factoren (zoals hydraulische retentietijd, aanwezigheid van ondergedoken vegetatie, diepte, top-down controle van fytoplankton en het cascade effect van de structuur van visgemeenschappen) een belangrijke rol in de controle van fytoplanktonbiomassa.

Een uitgebreide vegetatie van ondergedoken waterplanten toont een sterk negatief effect op het fytoplankton. De vegetatie lijkt ook een cruciale rol te spelen voor het behoud van een heldere watertoestand door een bufferende werking op de effecten van nutriëntenverrijking. Het herstel van de submerse macrofytenvegetatie blijkt essentieel te zijn om een succesvolle biomanipulatie van de eutrofe vijvers toe te laten. Biomanipulatie waarbij een vegetatie van ondergedoken waterplanten geïnduceerd werd, resulteerde in het herstel van de heldere toestand van de vijvers. Het verwijderen van de macrofyten uit heldere vijvers zorgde steeds voor een overschakeling naar een troebele toestand die vaak gepaard ging met cyanobacteriebloei. Een minder sterk negatief effect op de fytoplanktongroei werd veroorzaakt door de sterke groei van filamenteuze groenwieren. Drijvende waterplanten hadden geen merkbaar effect op het fytoplankton.

Het onderzoek naar zoöplankton in dezelfde 16 vijvers toonde aan dat de ondergedoken vegetatie een grote invloed heeft op de structuur van de zoöplanktongemeenschap. Doordat de vegetatie een schuilplaats biedt tegen predatoren bepaalt ze mee de invloed van het zoöplankton op het fytoplankton. Vijvers met submerse vegetatie (macrofyten of filamenteuze groenwieren) hebben meestal een hogere densiteit van grote cladoceren dan vijvers met geen of alleen drijvende vegetatie. Deze laatste worden gedomineerd door kleiner zoöplankton, vnl. rotiferen, copepoden en kleinere cladoceren. Occasioneel werden in de vijvers zonder ondergedoken vegetatie grotere cladoceren geobserveerd, deze waren door een gebrek aan schuilplaats echter significant kleiner dan in vijvers met vegetatie. Dit heeft een verlaagde efficiëntie van de fytoplanktoncontrole tot gevolg.

Het verwijderen van de vispopulatie uit 3 vijvers zorgde voor de aanwezigheid van grotere cladoceren en een significante daling in fytoplanktonbiomassa. In 2 vijvers verscheen opnieuw ondergedoken vegetatie. De 3de vijver bleef vegetatieloos, waarschijnlijk door een gebrek aan zaadbanken. Het verwijderen van macrofyten uit een andere vijver zorgde voor het tegenovergestelde effect – de zoöplanktongemeenschap veranderde naar kleinere individuen en er was een significante stijging in fytoplanktonbiomassa. De biomanipulatie bevestigde dus het belang van ondergedoken vegetatie en vis voor de structuur van de zoöplanktongemeenschap en het behoud van de heldere toestand in nutriëntrijke vijvers. Hoge densiteiten van grote cladoceren en lage fytoplanktonbiomassa in een gebiomanipuleerde vijver zonder ondergedoken macrofyten en vis tonen aan dat de grote cladoceren de submerse vegetatie gebruiken als schuilplaats voor vis en predatie. In afwezigheid van vis kunnen de cladoceren de fytoplanktongroei in nutriëntrijke vijvers inperken, met inbegrip van ‘oneetbare’ soorten zoals cyanobacteriën.

De verkregen resultaten van 4 jaar onderzoek op de 16 vijvers werden gevalideerd op een set van 26 vijvers binnen Brussel. Hiervoor gebeurde 3 maal staalname - op dezelfde wijze als de Woluwe vijvers- tijdens de zomer van 2006. De resultaten waren over het algemeen consistent met de resultaten van de studie van de Woluwe vijvers. Ze bevestigen de idee dat in eutrofe vijvers de relatie tussen nutriënten en fytoplankton zwak is. Fytoplankton wordt –als nutriënten niet beperkend zijn- gecontroleerd door andere biotische en abiotische factoren. Net zoals bij de Woluwe vijvers toont het fytoplankton een duidelijke gradiënt die het volledige gebied dekt gaande van heldere, intermediaire tot troebele toestand. De heldere en troebele vijvers werden gekarakteriseerd door de aanwezigheid van tegengestelde milieufactoren die in de heldere vijvers fytoplanktongroei tegengaan en dit ondersteunen in de troebele vijvers. Factoren die in dezelfde richting werken, versterken elkaars effect. Vijvers waren helder indien het gecombineerde effect van de factoren die fytoplanktongroei tegengaan overheersten op deze die fytoplanktongroei ondersteunen. Omgekeerd, vijvers waren troebel als het gecombineerde effect van factoren die fytoplanktongroei ondersteunen groter is dan het effect van deze die dit benadelen. Indien een groep van factoren niet lang genoeg kon overheersen om het fytoplankton te laten reageren, werd het effect door tegengestelde factoren gedempt waardoor een intermediaire fytoplanktonbiomassa en waterdoorzichtigheid ontstond.

Deze resultaten tonen aan dat wanneer een vijverecosysteem blootgesteld wordt aan eutroficatie een belangrijk deel van de ecologisch kwaliteit kan teruggewonnen worden - zelfs wanneer een adequate nutriëntenreductie niet mogelijk is - door het aanpassen van enkele milieufactoren. Omdat het herstellen van meren en vijvers die blootgesteld worden aan verschillen bronnen van vervuiling een lang proces is, zouden de eutrofe vijvers beheerd moeten worden op een manier dat de heldere toestand, zo niet de intermedaire toestand behouden blijft. Dit kan gebeuren door de rol van biotische en abiotisch factoren met een negatief effect op fytoplanktongroei te versterken. Voor het bepalen van de juiste strategie voor beheer, herstel of behoud van biodiversiteit van een vijver is het noodzakelijk om de hoofdfactor in fytoplanktoncontrole voor die specifieke vijver te bepalen. Deze aanpak kan echter de eutroficatie niet omkeren, het kan alleen enkele gevolgen beperken.