Vandløb Esben Astrup Kristensen, Niels Jepsen, Jan Nielsen, Stig Pedersen og Anders Koed
Økologisk status I følge Vandrammedirektivet skal den økologiske status i vandløb måles vha. 5 forskellige biologiske kvalitetselementer: Smådyr, planter, bentiske alger, fytoplankton og fisk. Status vurderes separat for de enkelte elementer. Den samlede status for et vandløb beskrives derefter ift. princippet one out -> all out
Økologisk status
Planter Indtil 2011 intet indeks men en lang tradition for monitering og forskning. Udvikling af indeks finansieret af NST under ledelse af Annette Baattrup-Pedersen, AU. Dansk Vandløbsplante Indeks (DVPI) er nu helt færdiggjort og interkaliberet.
Planter Hvis interesseret i detaljer omkring udviklingen af indekset kan denne artikel, rapport eller Vand og Jord artikel læses i dag giver jeg en kort beskrivelse.
Planteindeks Indekset kan vha. en planteliste med dækningsgrader henføre vandløbet til en tilstandklasse. Art Dækning (%) Glyceria maxima 19,1 Lemna minor 15,8 Sparganium emersum 7,5 Phalaris arundinacea 3,5 Potamogeton praelongus 2,6 Potamogeton perfoliatus 0,9 Spirodela polyrhiza 0,9 Hydrocharis morsus-ranae 0,6 Agrostis stolonifera 0,4 Elodea canadensis 0,2 Impatiens noli-tangere 0,2 Urtica dioica 0,1 Stachys palustris 0,1 Callitriche sp. 0,1 X Med anvendelse af eksemplet giver indekset 93% sandsynlighed for at vandløbet har moderat tilstand og 6,3% sandsynlighed for at vandløbet har ringe økologisk tilstand.
Potamogeton.berchtoldii Liden Vandaks Rust Vandaks Potamogeton.alpinus AARHUS UNIVERSITY Kan planteindekset vise de alvorligste påvirkninger af plantesamfundene? Indeksværdien korrelerer negativt med en række plante-egenskaber (traits) der korrelerer ned grødeskæringsintensitet (bl.a. placering af meristem, frø produktion). Indeksværdien korrelerer også negativt med indholdet af næringsstoffer (P). 20 15 10 5 0 30 20 10 0 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 EQR 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 EQR
Planteindeks Vi har derfor et DVPI der virker og kan slupplere DVFI mht. økologisk tilstandsfastsættelse. Nu mangler vi at se at det fungerer i praksis
Fisk I Danmark er der ikke blevet udviklet et fiskeindeks til vandløb. Der er gangsat en process der skal tilvejebringe et fiskeindeks til vandløb et samarbejde mellem DTU-aqua og Aarhus Universitet. Udkast til fiskeindeks er færdigt. Præsenterer her de overordnede principper for indekset.
Fisk Der er udvilket et fiskeindeks der består af 2 ben: 1) Hvis vandløbet er relativt artsrigt (3 eller flere arter) anvendes et allerede interkaliberet indeks udviklet i Litauen. 2) Hvis vandløbet er artsfattigt (2 eller færre arter) anvendes et nyudviklet dansk indeks der baseres på tætheder af ørredyngel. Fangsten ved elektrofiskeri (eller en a priori inddeling efter f.eks. vandløbsstørrelse) afgør derfor hvilket ben man skal anvende.
Det litauiske fiskeindeks (LZI) består af følgende trin: 1. Fangsten inddeles i 4 grupper: 1. Tolerante og intolerante arter (over for habitat og ilt) 2. Rhoephile arter. 3. Lithophile arter. 4. Omnivore arter. 2. Derefter udregnes følgende indikatorer: - antal intolerante arter - % af individer af lithophile arter - % af antal lithophile arter (af totalt antal arter) - % af individer af tolerante arter - % af antal tolerante arter (ud af total antal arter) - antal rheophile arter - % af individer af omnivore arter 3. Vandløbene inddeles i type efter størrelse 4. Indenfor hver vandløbstype sammenlignes de udregnede indikatorværdier med værdier fra tilsvarende referencevandløb. 5. Forskellen mellem referenceværdien og den aktuelle udregnes for alle 7 indikatorer og forskellene kombineres til 1 indeksværdi.
DCA2: størrelsesakse Axis 2 AARHUS UNIVERSITY Afprøvning af LZI 1. Step: Hvordan fordeler arterne sig i forhold til påvirkninger og vandløbsstørrelse? DCA axis 1 400 300 200 100 Salmo_sa Salmo_tr Lampetra Phoxinus Cottus_p Thymallu Oncorhyn Gasteros Lota_lot Anguilla Leuciscu Esox_luc Tinca_ti Gymnocep Gobio_go Leuciscu High Good Moderate Poor Bad Rutilus_ 0 Platicht Cobitis_ Pungitiu Scardini Abramis_ 0 50 100 150 200 Perca_fl 250 300 350 DCA axis 2 Axis 1 DCA1: påvirkningsakse
Sammenhæng mellem miljøvariable og indeksværdi - lavet med data renset for udsætninger LZI LZI 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 1,0 0,8 Variabler der stiger med øget menneskelig påvirkning Ortho-p (mg/l) BI 5 (mg/l) * 1,0 * 1,0 Ammonium (mg/l) April * 2013 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2 0,0 0,0 Høj Moderat Lav Høj Moderat Lav Høj Moderat Lav Nitrat (mg/l) 1,0 Sand (%) 1,0 Mudder (%) 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2 0,0 0,0 Høj Moderat Lav Høj Moderat Lav Høj Moderat Lav Omdrift (%) Høj Moderat Lav Variabler der falder med øget menneskelig påvirkning Skov (%) Grus (%) 1,0 1,0 Sten (%) 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2 0,0 0,0 Høj Moderat Lav Høj Moderat Lav Høj Moderat Lav DVFI * 1,0 0,8 Fysisk Indeks * * * 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2 0,0 2 3 4 5 6 7 0,0 Høj Moderat Lav
Indeksværdi AARHUS UNIVERSITY Afprøvning - LZI Endelig er der blevet foretaget en harmonisering af indeksværdierne mellem Øst-Vest naturgivne forskelle i artssammensætningen med flere tolerante arter i Vestjylland.
Udvikling af nyt yngelindeks Skal anvendes i vandløb med få arter (> 75 % af danske vandløb) og baseres på mest almindelige art i disse ørreden. Udviklet vha. data fra DTU-aqua s database indsamlet under udarbejdelse af udsætningsplaner (ialt 2072 observationer er anvendt). Data for ørredyngel er upåvirket af udsætninger og disse anvendes
Udvikling af nyt yngelindeks Der arbejdes med 2 påvirkningsvariable de fysiske forhold og spærringer de væsentligste for ørredyngel i vandløb. Første trin er at undersøge sammenhænge mellem yngel tæthed og fysisk tilstand og spærringer.
Udvikling af nyt yngelindeks Sammenhæng mellem habitatkvalitet (= påvirkning) og yngeltæthed, men stor spredning.
Udvikling af nyt yngelindeks Effekten af spærringer på yngeltætheden.
Udvikling af nyt yngelindeks Næste trin er at fastsætte grænser mellem høj-godmoderat-ringe-dårlig Her anvendes stationer uden spærringer og uden forurening.
Udvikling af nyt yngelindeks Næste trin er at fastsætte en referenceværdi for yngeltætheder. Denne skal bruges til beregning af indeksværdi (EQR-værdien). Vi har brugt de bedste, mest uberørte vandløb fra Bornholm og Vejle Å systemet -> sjældent under 160 yngel/m 2. 160 yngel/m 2 anvendes derfor som referenceværdi.
Udvikling af nyt yngelindeks Endelige grænseværdier med EQR Økologisk kvalitet Antal ørred yngel per 100 m 2 EQR Grænseværdi Høj > 130 0,8125 (H/G) God 80-130 0,5 (G/M) Moderat 40-79 0,25 (M/R) Ringe 10-39 0,0625 (R/D) Dårlig 0-9
Udvikling af nyt yngelindeks Tyoplogi i forhold til yngelindekset: Differentiering mellem landsdele -> undersøgt men høje yngeltætheder forekommer i alle landsdele og det vurderes ikke at være nødvendigt. Vandløbets fald -> undersøgt men selv ved meget lavt fald forekommer der høje yngeltætheder og differentiering derfor ikke nødvendigt.
Udvikling af nyt yngelindeks Sidste trin er at indekset skal godkendes i EU. For at dette kan opnås skal 2 ting være opfyldt: 1) Indekset skal korrelerer med påvirkningsvariable tjek 2) Indekset skal korrelerer med et common metric. Samlet set (de 2 indeks) får vi et system der kan anvendes til at fastsætte en økologisk kvalitet vha. fisk i alle typer danske vandløb. Kan supplere DVFI og DVPI i fastsættelse af økologisk kvalitet.
Bentiske alger Der er ikke udviklet et dansk indeks. Der indsamles p.t. ikke data i danske vandløb der findes kun data fra 2 forskningsprojekter (ca. 30 vandløb). Der er i gang sat en indsamling af data bliver foretaget i 2013. Disse data kan derefter anvendes til afprøvning af eksisterende indeks (flere mulige kandidater).