Ecologische waterbeoordeling
Wat verstaan we eronder?
Bij ecologische waterbeoordeling wordt een waargenomen
biologische toestand van het water vergeleken met een gewenste toestand en het verschil daartussen uitgedrukt in een kwaliteitsoordeel (de 'beoordeling'). Aansluitend willen we tegenwoordig ook de mogelijke oorzaken van de waargenomen toestand benoemen, op basis van de ecologische eigenschappen van de waargenomen soorten (de 'diagnose'). In de beginjaren van de ecologische waterbeoordeling was de allesbepalende beïnvloedingsfactor meestal duidelijk (afvalwaterlozing) en aanleiding voor de biologische bemonstering en analyse. Tegenwoordig kunnen meerdere factoren een rol spelen en zijn niet alle organismengroepen even gevoelig voor de diverse beïnvloedingsfactoren die onderscheiden kunnen worden. Daarom betrekken we meerdere organismengroepen ('biologische kwaliteitselementen') in de monitoring en ecologische waterbeoordeling.
In de wandelgangen wordt ook het typeren van een ecologische toestand (bijvoorbeeld als 'eutroof', of 'zuur') op basis van de aanwezige organismen wel onder de term ecologische beoordeling begrepen. Omdat hier geen kwaliteitsoordeel aan verbonden wordt, stellen we voor om dit gebruik van biologische informatie onder de term 'ecologische typering' te vatten.
Waarom doen we het?
Beïnvloeding in beeld brengen
Ecologische waterbeoordeling gebeurt al sinds het laatste kwart van de negentiende eeuw (Liebmann 1962, Bick 1963). Aanvankelijk was het vooral bedoeld om in stromende wateren de invloed in beeld te brengen van lozingen van organisch verontreinigd water, afkomstig van de zich snel uitbreidende industrieën en huishoudens, en die van de daarop volgende ‘biologische zelfreiniging’; eerst kwalitatief, later ook kwantitatief (Pantle & Buck 1955).
Ook andere ingrepen in waterhuishouding en landgebruik, zoals kanalisatie, normalisatie, ontwatering en bemesting hebben een diepgaande, vaak negatieve invloed op de samenstelling van de waterlevensgemeenschappen. Voor een goede planning en uitvoering van ingrepen in de waterkringloop is daarom kennis van de biologische processen in het water en het omringende landschap onontbeerlijk. De samenstelling van de levensgemeenschappen is een spiegel van deze processen.
Gebruikswaarde vaststellen
Romijn (1908) achtte de biologische waterbeoordeling in de eerste plaats van belang voor de drinkwateranalyse, vooral waar het de beoordeling van oppervlaktewater geldt, onder andere dat voor de voeding van drinkwaterleidingen is bestemd en van de doelmatigheid der zuiveringsmethoden, waaraan dit water wordt onderworpen. Het volgende citaat is nog steeds actueel: “De biocoenosen van verschillende wateren daarentegen vertoonen over het algemeen veel sprekender verschillen dan de opgeloste stoffen. Een geoefend onderzoeker kan daardoor niet alleen uit het aantal en de soort der voorhanden organismen meestal ter plaatse conclusies afleiden over de mengverhoudingen van het water van twee of meer stroomen, doch hij kan ook, door de ontwikkeling der levensgemeenschap over het verdere verloop stroomafwaarts te vervolgen, beoordeelen of het water al dan niet sterkere verontreiniging verdraagt. Ook geven verschillende organismen hem aanwijzingen omtrent de scheikundige samenstelling van het water, waarin zij worden aangetroffen. Periodieke verontreinigingen, die door den chemicus dikwijls slechts bij toeval kunnen geconstateerd worden, zullen hem veel minder ontgaan, daar zij allicht haren invloed op den een of ander der waterbewoners zullen hebben uitgeoefend.“
Figuur 1. Bij verontreiniging of anderszins verstoorde ecosysteemontwikkeling convergeren de levensgemeenschappen naar een eenvoudig type (Verdonschot 1983). In 'dood' water komen meestal nog wel veel bacteriën en schimmels voor.
Cairns (1973) formuleert iets moderner: “Perhaps the most important reason for doing biological monitoring is that aquatic organisms act as natural monitors. During a short-term exposure to water of poor quality, organisms that cannot tolerate the stress are destroyed and the aquatic community structure changes. Since aquatic organisms respond to their total environment, they provide a better assessment of environmental damage than do the handful of chemical or physical parameters (dissolved oxygen, temperature, conductivity, pH, turbidity, etc.) that can now be continuously monitored effectively. It is important to recognize that biological monitoring does not replace chemical and physical monitoring. They all provide converging lines of information that supplement each other but are not mutually exclusive.” Dit citaat is nog steeds zeer to-the-point, hoewel de handvol parameters intussen wel wat groter is geworden.
Vooral voor de vroegere onderzoekers hebben de organismen die gebruikt worden voor de biologische waterbeoordeling een instrumentele waarde: het gaat hier altijd om iets te kunnen zeggen over de gebruikswaarde van het water voor bepaalde doeleinden (afvalwaterreiniging, drinkwatervoorziening, recreatie, natuurlijke hulpbronnen, etcetera). Dat in tegenstelling tot de intrinsieke waarde: de waarde die een ecosysteem en/of de daarin voorkomende soorten in zichzelf hebben, een waarde onafhankelijk van de voorkeuren of behoeften van wie of wat dan ook (Wissenburg 2005, Sandler 2012). In het Nederlandse waterbeleid van de laatste decennia (zie Geschiedenis), en zeker binnen de Europese Kaderrichtlijn Water (EU 2000) is er meer aandacht gekomen voor de intrinsieke waarde van water en natuur, hoewel deze tijdens het eerste kabinet Rutte (2010-2012) sterk is verminderd, maar later weer een opleving vertoonde.
Natuurwaarde beschrijven
Voor de bepaling van de intrinsieke waarde van flora en fauna denkt men aan de biodiversiteit in het algemeen en aan beschermde soorten. Verder zijn algemene ecologische doelen opgesteld (sinds de KRW is dit zelfs verplicht). De huidige toestand van dit soort waarden en doelen, en de ontwikkeling hiervan, kunnen alleen onderzocht worden met biologische metingen. Ook het effect van maatregelen die gericht zijn op het behalen van deze doelstellingen, zoals herinrichting, aanpassing van het beheer en vermindering van lozingen, moeten met biologisch onderzoek gemonitord worden (Bijkerk 2010).
Watersysteem analyseren
Daarnaast geeft biologisch onderzoek, in combinatie met fysisch-chemisch en morfologisch onderzoek, inzicht in het ecologisch functioneren van oppervlaktewateren. Dit inzicht is nodig om knelpunten te benoemen en om gericht maatregelen te kunnen nemen. Biologisch onderzoek kan ook een signaalfunctie hebben. Een slecht ontwikkeld ecosysteem kan op een antropogene beïnvloeding wijzen, bijvoorbeeld de lozing van een giftige stof. Dit kan dan reden zijn om specifieke stoffen in het water te analyseren.
Kwaliteit en duurzaamheid nastreven
Tenslotte biedt ecologisch gezond water ook een zekere garantie voor een goede kwaliteit voor diverse andere functies, zoals recreatief medegebruik en drinkwaterwinning. Bij een gezond ecologisch systeem horen tegenwoordig ook principes zoals water vasthouden en ruimte voor inundaties. Deze principes vergroten de biologische diversiteit en voorkomen wateroverlast, verdroging en de inlaat van gebiedsvreemd water. Streven naar ecologisch gezond water staat dus garant voor een duurzaam waterbeheer (Bijkerk 2010).
Literatuur
- Bick H (1963) A review of Central European methods for the biological estimation of water pollution levels. Bulletin of the World Health Organization 29: 401-403.
- Bijkerk R (red) (2010) Handboek hydrobiologie. Biologisch onderzoek voor de ecologische beoordeling van Nederlandse zoete en brakke oppervlaktewateren. Rapport 2010/28. STOWA, Amersfoort.
- Cairns J, Dickson KL & Lanza G (1973) Rapid biological monitoring systems for determining aquatic community structure in receiving systems. In: Cairns J & Dickson K (eds) Biological methods for the assessment of water quality. ASTM Special Technical Publication 528. American Society for Testing and Materials, Philadelphia. pp. 148-163.
- EU (2000) Richtlijn 2000/60/EG van het Europees Parlement en de Raad van 23 oktober 2000 tot vaststelling van een kader voor communautaire maatregelen betreffende het waterbeleid. Richtlijn 2000/60/EG. Europese Unie, Brussel.
- Liebmann H (1962) Handbuch der Frischwasser- und Abwasser-Biologie. Band I. Oldenbourg, München. 588 pp.
- Pantle R & Buck H (1955) Die biologische Überwachung der Gewässer und die Darstellung der Ergebnisse. Gas- und Wasserfach 96: 604.
- Romijn G (1908) De biologische beoordeling van water naar flora en fauna. Pharmaceutisch Weekblad 22: 1-22.
- Sandler R (2012) Intrinsic value, ecology, and conservation. Nature Education Knowledge 3(10): 4.
- Verdonschot PFM (1983) Ecologische karakterisering van oppervlaktewater in Overijssel. H2O 16: 578-579.
- Wissenburg MLJ (2005) Mens, natuur en onderwerping: Een humanistisch perspectief op de intrinsieke waarde van de natuur. Inaugurale rede Wageningen Universiteit.