KONSEKVENSERNE AF ØGET VANDFØRING FOR RENTVANDSKRÆVENDE MAKROINVERTEBRATERS MESOHABITATER, I EN REGULERET OG EN UREGULERET VANDLØBSSTRÆKNING

KONSEKVENSERNE AF ØGET VANDFØRING FOR RENTVANDSKRÆVENDE MAKROINVERTEBRATERS MESOHABITATER, I EN REGULERET OG EN UREGULERET VANDLØBSSTRÆKNING ET CASESTUDIE AF SÆBY Å, NORDJYLLAND CATHRINE BALLE CHRISTENSEN, LONE OVERBY & METTE NYMANN PEDERSEN 1

2

Titel: Konsekvenserne af øget vandføring for rentvandskrævende makroinvertebraters mesohabitater, i en reguleret og en ureguleret vandløbsstrækning: Et casestudie af Sæby Å, Nordjylland School of Engineering and Science Kandidat i geografi med specialisering i naturgeografi Sohngårdsholmsvej 57, 9 Aalborg Telefon nr.: 99 4 85 3 http://www.ses.aau.dk Tema: Landskab, Arealanvendelse og Miljøet Projektperiode: 2. semester Projektgruppe: B119 Deltagere: Cathrine Balle Christensen Mette Nymann Pedersen Lone Overby Vejleder: Morten Lauge Pedersen Oplagstal: 5 Sideantal: 67 Afsluttet: 4. juni 214 Rapportens indhold er frit tilgængeligt, men offentliggørelse (med kildeangivelse) må kun ske efter aftale med forfatterne. Synopsis Klimaprognoser spår om hyppigere og kraftigere nedbørshændelser i fremtiden, hvilket forventes at påvirke de danske vandløb, der ved sådanne hændelser vil opleve en øget vandføring. Dette kan forårsage store ændringer i vandløbets fysiske parametre, som udgør rammerne for makroinvertebraternes levesteder. Da de rentvandskrævende makroinvertebrater er indikator for vandløbets kvalitet, er disse afgørende for at leve op til vandrammedirektivets målsætning om god økologisk kvalitet, i alle danske vandløb. I dag er mere end 9 % af de danske vandløb regulerede, og følgende projekt undersøger, hvilken forskel vandløbsreguleringen gør, i forhold til konsekvenserne af en øget vandføring for invertebraternes mesohabitater. Der tages udgangspunkt i hypotesen om at Øget vandføring forårsager større ændringer i arealet af de rentvandskrævende makroinvertebraters egnede mesohabitater, i regulerede vandløbsstrækninger, sammenlignet med habitater lokaliseret i uregulerede vandløbsstrækninger. For at undersøge dette benyttes en reguleret og en ureguleret strækning af Sæby Å, i Nordjylland, som casestudie. Hypotesen undersøges ved brug af habitatmodelleringsværktøjet CASiMiR, og inputdata hertil er baseret på feltdata, der beskriver vandløbet fysiske parametre, samt teoretisk baggrund vedrørende makroinvertebraternes præferencer til levested. Resultaterne viser, at det vægtede habitatareal er markant større i den uregulerede strækning sammenlignet med den regulerede strækning ved alle de simulerede vandføringer, til trods for at den uregulerede strækning var beskygget og at den årlige grødeskæring, endnu ikke havde fundet sted i den regulerede strækning. Hvis disse to parametre ikke var gældende, forventes resultatet, at være endnu mere signifikant og hypotesen kan dermed ikke falsificeres. 3

4

FORORD Dette projekt er udarbejdet i foråret 214 af gruppe B119, 2. semesters naturgeografistuderende på Aalborg Universitet, på baggrund af det overordnede semestertema Landskab, Arealanvendelse og Miljøet. Rapporten er udarbejdet i samarbejde med vejleder Morten Lauge Pedersen fra Institut for Byggeri og Anlæg. Oplysninger, som findes supplerende i forhold til rapportens indhold er vedlagt som bilag. Bilag der refereres til som tal fra 1-5, er vedlagt bagerst i rapporten, mens bilag refereret til som bogstaver fra A-G, er at finde på den vedlagte cd-rom. Bagerst i rapporten er der udformet en litteraturliste med anvendte kilder, disse er skrevet efter Harvard metoden. 5

6

INDHOLDSFORTEGNELSE 1. Indledning... 8 2. Hypotese... 11 3. Lokalitetsbeskrivelse... 13 3.1 Projektområde...14 4. Anvendte metoder... 17 4.1 PH, ilt og næringsstoffer...17 4.2 CASiMiR...17 4.2.1 Inputdata til CASiMiR...18 4.2.2 Koordinater til vandløbstransekter...19 4.2.3 Dybde og substrat...2 4.2.4 Cover types...2 4.2.5 Strømhastighed og vandføring...21 4.3 Faunaprøver...22 5. Kemiske forhold... 25 6. Fysiske parametre... 27 6.1 Fysisk udformning...27 6.2 Vandføring og strømhastighed...28 6.3 Substrat...3 6.4 Cover types...31 7. Strækningernes makroinvertebrater... 35 7.1 Makroinvertebrater i den uregulerede strækning...35 7.2 Makroinvertebrater i den regulerede strækning...36 7.3 Fastsættelse af fuzzy rules...36 8. Habitatarealer... 39 9. Habitatarealer ved forskellige vandføringer... 43 9.1 Variationer i vandføringen...43 9.2 Egnede habitatarealer ved forskellige vandføringer...44 9.3 Faktorer der påvirker habitatarealer...49 1. Konklusion... 53 11. Litteraturliste... 55 Bilag 1... 59 Bilag 2... 6 Bilag 3... 61 Bilag 4... 64 Bilag 5... 65 7

8

1. INDLEDNING De danske vandløb udgør tilsammen omkring 65. km, hvoraf mere end 9 % er regulerede og derved mangler de naturlige karakteristika som meandrering, høller og stryg (Miljøministeriet, u.d.). De engang fugtige enge og moser, tæt ved vandløbet, er de fleste steder erstattet af opdyrkede arealer eller bebyggelse (Sand-Jensen & Lindegaard, 24), og fjernelsen af disse har frataget vandløbet sin naturlige buffer, da vådområderne således ikke kan afgive vand i de tørre sommermåneder eller optage vand ved ekstreme nedbørshændelser. Kombineret med dræningen af de omkringliggende marker og udledningen af spildevand øges risikoen for voldsomme vandføringer i vandløbene markant (Sand-Jensen & Lindegaard, 24). Det er alment kendt at den indgribende vandløbsregulering har medført en negativ påvirkning af flora og fauna i vandløbene (Brookes, 199), men hvor man allerede i 197 erne blev bevidst om nødvendigheden af at fastsætte et minimum for den mindste acceptable vandføring (Clausen, et al., 1993), er det endnu ikke entydigt hvilken betydning en markant øget vandføring har for vandløbet og dets organismer, men blot at disse påvirkes (Task Force for klimatilpasning, 212). Med EU s vandrammedirektiv, der trådte i kraft i år 2, blev der fastsat en målsætning om at sikre en god økologisk tilstand i alle vandområder, senest i år 215 (Europa- Parlamentet og Rådet for den Europæiske Union, 2). I Danmark vurderes vandløbenes tilstand ved brug af Dansk Vandløbs Fauna Indeks (DVFI), der er baseret på undersøgelser af vandløbenes makroinvertebrater. Makroinvertebraterne udgør en vigtig del af vandløbets økosystem gennem deres funktion som iturivere og filtrere af organisk materiale, der er med til at rense og vedligeholde vandløbet, og samtidig udgør de et væsentligt fødegrundlag for vandløbets fisk (Schuwirth, 212). Nogle arter af makroinvertebrater, de såkaldte rentvandskrævende arter, er yderst sårbare overfor forringelser af vandløbskvaliteten, mens andre har udviklet særlige tilpasninger til netop disse omstændigheder (Sand-Jensen, 213). Af denne årsag udgør makroinvertebraterne gode indikatorer, da tilstedeværelsen af rentvandskrævende arter vidner om et vandløb af god økologisk tilstand. For at opnå målsætningerne for Sæby Å, om en god økologisk kvalitet, skal vandløbet derfor jf. DVFI udgøre levested for netop de rentvandskrævende arter (Geodatastyrelsen, u.d.; Miljøstyrelsen, 1998). Et vigtigt redskab i forhold til at kunne undersøge, hvorledes vandløbets biologiske samfund, herunder makroinvertebraterne, reagerer overfor fysiske ændringer af vandløbet, er habitatmodellering. Disse modeller kombinerer vandløbets fysiske forhold med viden om makroinvertebraternes præference for dermed at kunne modellere de egnede habitater for arterne. Dette gør habitatmodellering til et vigtigt redskab i forhold til at kunne forudse, hvilken betydning ændringer i de fysiske forhold vil have for eksempelvis makroinvertebraternes habitater i et vandløb (Van Broekhoven, et al., 26). Hyppigere og kraftigere nedbørshændelser i fremtiden forventes at ændre vandføringen i vandløb (Sand-Jensen, 213; Verdonschot & Hoorn, 21), hvilket gør det relevant at 9

undersøge hvilken betydning en sådan nedbørshændelse, med øget vandføring til følge, vil have for de rentvandskrævende makroinvertebraters levesteder, og hvilken rolle den gennemgribende regulering af vandløbene har i relation til dette. Med udgangspunkt heri vil følgende projekt undersøge hvilken betydning en øget vandføring vil have for makroinvertebraternes mesohabitater i henholdsvis en reguleret og en ureguleret strækning af vandløbet Sæby Å, i Nordjylland. 1

2. HYPOTESE På baggrund af ovenstående vil dette projekt lokalisere de rentvandskrævende makroinvertebraters mesohabitater, i henholdsvis en reguleret og en ureguleret vandløbsstrækning, med henblik på at undersøge, hvorledes disse påvirkes af en øget vandføring. Dette gøres med udgangspunkt i følgende hypotese: Øget vandføring forårsager større ændringer i arealet af de rentvandskrævende makroinvertebraters egnede mesohabitater, i regulerede vandløbsstrækninger, sammenlignet med habitater lokaliseret i uregulerede vandløbsstrækninger. Sæby Å er udvalgt som projektområde, da vandløbet kun i mindre grad er præget af grundvandstilførsel. Dermed er vandløbets vandføring betinget af den nedbør, der falder og afstrømmer fra de omkringliggende arealer, og vil derfor også være mere udsat for store ændringer i tilfælde af kraftige nedbørshændelser. Ydermere består Sæby Å både af regulerede og uregulerede strækninger, som gør det muligt at sammenligne to strækninger i samme vandløb. Det er valgt at have fokus på de rentvandskrævende makroinvertebrater, på grund af disse organismers betydning for karakteriseringen af et vandløb med en god økologisk tilstand. For at Sæby Å opfylder bestemmelserne i vandrammedirektivet, skal vandløbet udgøre et levested for de rentvandskrævende makroinvertebrater, og projektets fokus er derfor hvorledes disse makroinvertebraters mesohabitater ændres ved øget vandføring. Med udgangspunkt i en habitatmodel, er det samtidig muligt at identificere arealet af egnede habitater, ved forskellige vandføringer. I forbindelse med ændringer i de fysiske habitaters størrelser, som følge af en øget vandføring, kan det have den biologiske konsekvens, at de rentvandskrævende makroinvertebrater ikke kan leve der. Ved at sammenligne de to strækninger kan det bedømmes, hvorvidt dette forekommer i højere eller mindre grad i en af strækningerne. For at sikre en fælles forståelse af nøglebegreberne, der anvendes i projektet, vil disse blive afklaret nedenfor. De rentvandskrævende makroinvertebrater omfatter arter, der stiller de højeste krav til levested og forekommer i vandløb af god økologisk kvalitet (Sand-Jensen & Lindegaard, 24), hvormed disse også vil blive særligt påvirket, såfremt et vandløb udsættes for en ekstrem hændelse, som eksempelvis hydraulisk stress. De rentvandskrævende makroinvertebrater omfatter slørvinger, døgnfluer, klobiller samt de fleste vårfluer. De rentvandskrævende makroinvertebrater er tilpasset livet i rindende vand, og foretrækker generelt en høj vandføring på grund af deres store behov for iltrigt vand (Sand-Jensen, 213). 11

Mesohabitater identificeres som områder, der udgør foretrukne levesteder for forskellige dyr og planter, i forskellige livsstadier (Kronvang, 21). I dette projekt defineres mesohabitater på baggrund af de rentvandskrævende makroinvertebraters præferencer i forhold til substrat, strømhastighed, dybde og cover type, der udgør de fysiske rammer for habitatet. Dermed er det muligt at finde arealet af egnede mesohabitater i de to strækninger ved forskellige vandføringer, der efterfølgende kan sammenlignes med henblik på at se, hvilken strækning der er mest sårbar overfor en øget vandføring. 12

3. LOKALITETSBESKRIVELSE Sæby Å er beliggende i Frederikshavn Kommune, i Nordjylland. Vandløbet består af et vandløbsnetværk på i alt 13 km, hvor hovedløbet er 5,4 km og strækker sig fra Volstrup til Kattegat (Nordjyllands Amt, 1992). Sæby Å s opland er vist på figur 3.1 og er i GIS beregnet til at være på 19 km 2. Åen har en årlig afstrømning på 11 l/s/km 2 og modtager hovedsagligt dens vand fra overfladeafstrømning, hvorfor vandstanden i Sæby Å er bestemt af nedbørsmængden, der falder i oplandet (Ovesen, et al., 2). Figur 3.1: Oplandsarealet for Sæby Å (Copyright (Miljøministeriet, u.d.)). Vandløbsoplandet er præget af markante randmorænestrøg og flade marine sletter, hvilket medfører store geologiske variationer indenfor korte afstande. Langs med Sæby Å findes der desuden aflejringer fra Litorinahavet (Aalborg Miljøcenter, 21). Vandløbsoplandet består primært af landbrugsarealer (92,9 %), men der er også arealer med skov (7,18 %) og mindre urbane områder (7,9 %), arealanvendelsen er vist på figur 3.2, mens den procentvise fordeling kan findes i bilag 1. På grund af landbrugsarealerne omkring vandløbet er dele af vandløbet reguleret, for at sikre en mere effektiv dræning af de omkringliggende marker. 13

Figur 3.2: Arealanvendelsen i vandløbsoplandet (Copyright (Miljøministeriet, 21)). 3.1 PROJEKTOMRÅDE Projektet beskæftiger sig med to strækninger af Sæby Å, der begge er en del af åens hovedløb, hvor den ene strækning er reguleret og den anden er ureguleret. Placeringen af de to strækninger ses af figur 3.3. På figuren ses det, at den regulerede strækninger løber i et lysåbent område, der mod nord er omgivet af et græsningsareal og mod syd en golfbane. Den uregulerede strækning løber gennem et skovområde i en lavning i landskabet. Den er således omgivet af træer, der skygger for vandløbet store dele af året. Mod syd er der også en golfbane, mens der mod nord er landbrug med græs, uden for skoven. Som beskrevet er der en foranderlig geologi i området, og disse variationer ses i landskabet omkring de to strækninger. Langs vandløbet er der en dyrkningsfri bræmme, jf. 69 i vandløbsloven (Miljøministeriet, 213), og ydermere er Sæby Å et beskyttet vandløb omfattet af 3 i naturbeskyttelsesloven, hvormed der således ikke må foretages ændringer i tilstanden af vandløbet. Dette gælder dog ikke for det sædvanlige vedligeholdelsesarbejde i vandløbet (Miljøministeriet, 213), som i Sæby består af grødeskæring og fjernelse af lokale sandbanker i strækningen fra udløbet i Kattegat til ca. 5 km opstrøms ved Gammel bro nær Sæbygård. I forhold til grødeskæringen er vandløbet administrativt inddelt i tre strækninger, således at der ved den uregulerede strækning ikke foretages regelmæssig grødeskæring, mens der ved den regulerede strækning skæres grøde én gang før 15. august 14

(Nordjyllands Amt, 23; Nordjyllands Amt, 1992). Tidligere har der været to dambrug nær projektområdet, forpagtningsaftalen på disse udløb dog i 25, og i 211 blev der indgået en aftale om helt at nedlægge begge dambrug (Nordjyllands Amt, 1992; Østergaard, 211). Inden udløbet i Kattegat er der desuden to opstemninger (Frederikshavn Kommune, u.d.). Figur 3.3: Arealet omkring de to strækninger (Copyright (Cowi, 213)). Sæby Å er målsat til at være opholds- og opvækstvand for ørred, B2 i forhold til recipientkvalitetsplanen (Nordjyllands Amt, 1992; Nordjyllands Amt, 25). Målsætninger for B2 opnås ved faunaklasse 5 i Dansk Vandløbs Fauna Indeks (Miljøstyrelsen, 1998), men i de udvalgte strækninger af Sæby Å er det dog målsat til at opnå faunaklasse 6, ligeledes svarerende til et vandløb med god økologisk kvalitet (Geodatastyrelsen, u.d.) 15

16

4. ANVENDTE METODER I det følgende afsnit klarlægges den metodiske fremgangsmåde, der benyttes i dette projekt. De anvendte metoder er en kombination af sekundært data i form af litterære kilder og primærdata baseret på feltarbejde og laboratoriearbejde, samt brugen af programmet CASiMiR. Sidstnævnte anvendes til at modellere og visualisere de to vandløbsstrækninger, samt udregne scenarier for, hvorledes de rentvandskrævende makroinvertebraters mesohabitater ændres ved øget vandføring. Afsnittet indeholder en beskrivelse af de valgte metoder, begrundelse for valget, samt eventuelle usikkerheder og fejlkilder. 4.1 PH, ILT OG NÆRINGSSTOFFER Med henblik på at sammenligne den regulerede og uregulerede strækning i Sæby Å, er det nødvendigt at karakterisere de to vandløb, i henhold til kemiske såvel som fysiske forhold. For at sikre, at de biologiske og vandkemiske betingelser er tilnærmelsesvis tilsvarende for de to strækninger, undersøges ph, iltforhold, samt næringsstofferne kvælstof og fosfor, da disse har stor betydning for makroinvertebraternes levested og vilkår. Næringsstofferne blev målt ved at anvende standard for nitrit, nitrat og ammonium, med en traacs autoanalyzer til måling af nitrat og indholdet af fosfor blev målt efter Dansk Standard 292 og Standard Metoder 25-P (Nielsen, 27), mens ph og iltindhold blev målt ved brug af WTW multi 342. Ved sidstnævnte blev BI5 metoden anvendt, hvor vandprøverne mættes med 1 % ilt, hvorefter iltindholdet måles og prøverne placeres i et mørkeskab i fem dage, efterfølgende bliver iltindholdet i prøverne målt igen. Jo mere ilt der er fjernet i prøven, jo større er tilstedeværelsen af iltforbrugende bakterier i vandprøven. Antallet af disse øges i vandløb med meget organisk materiale. Den optimale opbevaringstemperatur er omkring 2 C (Sand-Jensen & Lindegaard, 24), men på grund af manglende klimaanlæg blev dette ikke kontrolleret præcist. Da vandprøverne inden de blev placeret i mørkeskabet var blevet eksponeret for sollys udgør dette ligeledes en fejlkilde, idet bakteriernes formering øges, hvilket vil resultere i et højere iltforbrug. Ved prøvetagningen var det nødvendigt at træde ud i vandløbet, på grund af en høj brink, hvorved flere bakterier fra bunden kan være hvirvlet op i vandprøverne. Trods de ovennævnte fejlkilder antages undersøgelsen at være brugbar i relation til undersøgelsens formål. Dog skal det bemærkes at disse resultater udelukkende er et øjebliksbillede af forholdene i de to strækninger. 4.2 CASIMIR I projektet anvendes habitatmodellen CASiMiR (Computer Aided Simulation Model for Instream Flow and Riparia), der er et integreret modelværktøj, som kombinerer en hydraulisk og en biologisk model til at beskrive de komplekse sammenhænge mellem disse forhold i et vandløb. Modellen muliggør herved en kvalitativ bedømmelse af habitaterne, 17

der udgør levesteder for de rentvandskrævende makroinvertebrater (Stuttgart Universitaet, 212). Den hydrauliske model består af data vedrørende strømhastighed, dybde og substrat angivet på udvalgte punkter i vandløbet (Schneider, et al., 28), hvilket kombineres med biologiske præferenceværdier for rentvandskrævende makroinvertebrater. Dette giver output, der illustrerer, hvilke arealer, der lever op til arternes præferencer og dermed udgør mesohabitaterne (Schneider, et al., 28). Kvaliteten af mesohabitaterne i vandløbsstrækningerne ved forskellige vandføringer beskrives, ved hjælp af det vægtede anvendelige areal WUA (Weighted Usable Area). Værdien udregnes ved at multiplicere arealet af hver celle med værdien for cellens egnethed som levested SI (Suitability Index), WUA er derfor udtrykt som et areal. Ved at ændre på vandføringen, illustreres ændringernes effekt på makroinvertebraternes mesohabitater. Arealerne af de fundne mesohabitater er i høj grad bestemt af præferenceværdierne, der er fastsat i den biologiske model. Disse præferenceværdier blev fundet ved undersøgelser af makroinvertebraterne, i de to strækninger, dette er videre beskrevet i afsnit 7. Præferenceværdierne kan variere afhængigt af, hvilken art det omhandler og dennes livsstadie. Diverse præferenceværdier er undersøgt nøje for forskellige fiskearter, hvortil habitatmodeller særligt benyttes (Dunbar, et al., 1998), men er kun i mindre omfang fundet for makroinvertebraterne, hvor det ikke har været muligt at finde specifikke kvantitative præferenceværdier for dybde, hastighed og substrat. Præferenceværdierne er derfor opstillet på baggrund af kilder, der som udgangspunkt blot giver en beskrivelse af de rentvandskrævende makroinvertebraters præferencer og ikke præferenceværdier, hvilket betragtes som en fejlkilde. Anvendelsen af CASiMiR gør det muligt at undersøge påvirkningen af mesohabitaterne før og ved en nedbørshændelse. Dette kunne kombineres med en undersøgelse af påvirkningen bådefør, under og efter en nedbørshændelse. Anvendelsen af CASiMiR er blot én måde at undersøge habitaterne på (Dunbar, et al., 1998), alternativt kan et vandløb undersøges før, under og efter en kraftig nedbørshændelse gennem feltarbejde, med en registrering af de ændringer, der måtte forekomme i mesohabitaterne. Det vil have været interessant at kombinere de to metoder og således undersøge, i hvor høj grad modellen stemmer overens med de faktiske ændringer i vandløbet, efter en stor nedbørshændelse. 4.2.1 INPUTDATA TIL CASIMIR Data til CASiMiR er indhentet gennem feltarbejde ved de to vandløbsstrækninger. Her er udvalgt syv transekter på den regulerede og ni på den uregulerede strækning. Som udgangspunkt var der tiltænkt ti transekter, men da vanddybden i den uregulerede strækning var for dyb nedstrøms for niende transekt, og bestod af gydebanker opstrøms for 1. transekt, blev dette ændret til ni transekter i alt. På den regulerede strækning var forholdene både hvad angik bredde, dybde og substrat forholdsvis ens på hele strækningen, og da denne strækning tilsvarende var meget dyb og vanskelig at udføre målinger i, blev antallet her skåret ned til syv transekter. I den regulerede strækning blev der målt 18

over 98 m, og i den uregulerede over 81 m, der er ca. 97 m vandløb mellem de to strækninger. For hver vandløbsstrækning blev det sikret at både de dybe og lavvandede områder, hurtigt strømmende og langsomt strømmende såvel som de mest dominerende substrattyper alle var repræsenteret i mindst ét tværsnit. Filerne brugt i CASiMiR kan ses i bilag A 4.2.2 KOORDINATER TIL VANDLØBSTRANSEKTER For at kunne modellere ændringerne i de to strækninger er det også nødvendigt at redegøre for vandløbets fysiske udformning i CASiMiR. Vandløbets forløb er opmålt ved hjælp af GPS-målinger og nivellering. Den regulerede strækning er opmålt med GPS en i vandoverfladen ved brinken ved hvert transekt. På den uregulerede strækning var det nødvendigt at supplere GPS målingerne med nivellering, da målingerne fra GPS en på denne strækning havde en stor usikkerhed pga. beskygning fra træerne. Ved at bruge to kendte GPS punkter som udgangspunkt for nivelleringen. Desuden er der foretaget opmålinger af bredden af hvert transekt samt længden mellem transekterne på begge sider af vandløbet. De to strækninger og deres transekter kan ses illustreret i figur 4.1. Figur 4.1: De målte transekter i henholdsvis den uregulerede (venstre) og regulerede strækning (højre). Vandspejlsfaldet måles ligeledes med nivellementsapparatet, der foretages en måling opstrøms ved det første transekt, samt en måling nedstrøms ved det sidste transekt. I den uregulerede strækning måtte dette, på grund af træerne omkring vandløbet, gøres i to sektioner, som herefter regnes sammen. Da nivellementsapparatet automatisk aflæser højden bør der ikke ske fejlaflæsning, men der er dog en mulig fejlkilde ved aflæs- 19

ningen. Dette skyldes, at der i nogle områder var blød bund, hvorfor stadiet sank ned i mudderet. Under nivelleringen har der været særligt fokus på netop dette, hvorfor det ikke anses som en større fejlkilde. Hvis stadiet dog er sunket ned mellem aflæsningen af højde og vanddybde vil det dog være en stor fejl, da selv en mindre nedsynkning kan give andre resultater for vandspejlsfaldet, når der er måles over så relativt kort en strækning. 4.2.3 DYBDE OG SUBSTRAT Dybdemåling og substrat er foretaget med en målestang med en kvadratisk fod, hvor dybden kan aflæses på stangen og substratet vurderes ved enten at banke på eller grave i substratet, hvor dette ikke var muligt at se med det blotte øje. På den regulerede strækning var vandløbet dybt, hvilket gjorde at det flere steder ikke var muligt at stå nede i vandløbet. I stedet blev der anvendt en oppustelig kano, hvorfra det var muligt at måle dybden. Dybden gjorde det også vanskeligere at bestemme bundforholdene. Som udgangspunkt blev substratet inddelt i fire substrattyper: mudder, sand, grus og sten, men i nogle tilfælde var det vanskeligt at bedømme hvorvidt substratet var mudder eller sand, og disse områder blev derfor kategoriseret som silt. Desuden er der underinddelinger af størrelsen på grus, som i CASiMiR er defineret ud fra fastlagte størrelsesforhold, hvilket ligeledes blev vurderet i felten uden måling eller sigteanalyse. Tabel 4.1 viser CASiMiRs samlede inddeling af de forskellige substrattyper, hvoraf substrat af grus 6-2 mm og klippe ikke er medtaget i denne undersøgelse. Disse resultater medfører derfor en vis usikkerhed, der kan påvirke resultaterne af habitatmodelleringen. Substrat Indeks Mudder Silt 1 Sand < 2 mm 2 Grus 2-6 mm 3 Grus 6-2 mm 4 Grus 2-6 cm 5 Sten 6-12 cm 6 Sten 12-2 cm 7 Sten > 2 cm 8 Klippe 9 Tabel 4.1: De forskellige substrattyper og deres indeksværdier. 4.2.4 COVER TYPES Udover substrat medtages vandløbets forskellige cover types, der dækker over andre elementer i vandløbet, der har betydning for makroinvertebraternes levesteder. De for- 2

skellige cover types, opstillet i tabel 4.2 blev bestemt ud fra feltobservationer. Det var dog ikke muligt i alle transekter at bestemme cover types enten på grund af stor dybde eller på grund af vandets uklarhed. Dette anses som en fejlkilde, der kan påvirke resultaterne af habitatmodelleringen, idet nogle cover types ikke medtages. Cover types Indeks Intet cover Undervandsplanter 1 Detritus 2 Rødder 3 Dødt træ 4 Våde grene 5 Tørre grene 6 Akvatiske planter 7 Turbulens 8 Eroderet brink 9 Overhængende græs 1 Tabel 4.2: Covertypes og deres indeksværdi. 4.2.5 STRØMHASTIGHED OG VANDFØRING På baggrund at substrat og vanddybde udregner CASiMiR hvilken strømhastighed, der er i de enkelte punkter, og for at verificere at disse værdier stemmer overens med virkeligheden, er strømhastigheden ligeledes målt i felten. Dette er gjort ved at måle strømhastigheden 1 cm over bunden i hvert transekt, da mesohabitaterne hovedsageligt findes nær vandløbets bund, og disse hastigheder derfor er mere relevante end middelstrømhastigheden. Strømhastigheden måles ved brug af en propelmåler fastgjort på en metalstang, der nedsænkes til den ønskede dybde med propellen vendt mod strømretningen. Antallet af omdrejninger pr. 3 sekunder noteres, hvorefter dette omregnes til en strømhastighed, se bilag B. Målingerne er foretaget for hver 5 cm. på tværs af vandløbet, og i to transekter for hver 25 cm. Dette gøres for at kontrollere og sikre at det ikke gør en forskel, hvorvidt målingerne foretages for hver 25 eller 5 cm. Af bilag B fremgår det, at dette ikke har en bemærkelsesværdig betydning, og målingerne for hver 5 cm anses derfor som tilstrækkelige og brugbare i denne undersøgelse. I hver strækning er der udover strømhastigheden langs bunden, lavet målinger for et fuldt profil i ét transekt, således at vandføringen kan beregnes. Her er der foretaget propelmålinger 1 cm fra vandoverfladen, 1 cm fra bunden og afhængig af dybden målinger herimellem, i henholdsvis 4 % dybde, 6 % og i få tilfælde 8 % dybde. Ved udførelsen af disse målinger er det vigtigt ikke at stå foran eller direkte bag propellen, da dette forstyrrer strømningen og derved vil udgøre en stor fejlkilde. I den regule- 21

rede strækning, hvor dette blev udført fra en kano var det vanskeligt at sørge for at propellen ikke sank i den bløde bund, holde den korrekte afstand mellem målingerne og placere og fastholde propellen vinkelret på strømretningen samtidig. Dette blev yderligere vanskeliggjort, da det ikke var muligt at se bunden og dermed heller ikke propellen. I den fulde profil, hvor der blev taget propelmålinger i de øverste 1 cm, er der ydermere en fejlkilde idet kanoen lå lige bag målestedet og dermed sandsynligvis har haft en effekt på strømningen. I tilfælde hvor brug af kano er nødvendig placeres kanoen så den følger vandløbet og strømretningen, for at skabe mindst mulig modstand. I dette tilfælde viste det sig dog at kanoens ene side var defekt og derfor ikke kunne holde luft. For ikke at tage vand ind, har det derfor været nødvendigt at placere kanoen på tværs af vandløbet, der gjorde det muligt at holde den defekte side oppe. Hermed skabes større friktion, og propelmålingerne tæt ved vandoverfladen vil påvirkes af modstanden og opstuvningen af vandet. Langs brinken i det regulerede vandløb var der desuden grøde, der gjorde at propellen ikke kunne dreje rundt, og at målingerne derfor ikke kunne foretages. Det formodes også at strømhastigheden er tæt ved nul i disse områder, men ved beregning af hvor meget vand, der strømmer gennem vandløbet, udgør det dog en fejlkilde. 4.3 FAUNAPRØVER For at klarlægge diversiteten af makroinvertebrater i vandløbet og hvor i vandløbet de lever, er der udført sparkeprøver med udgangspunkt i Miljøministeriets anvisninger i vejledning nr. 5 (Miljøstyrelsen, 1998). Denne metode benyttes i hele Danmark til at fastslå vandløbenes kvalitet, da makroinvertebrater, i modsætning vandprøverne, er gode indikatorer for et vandløbs økologiske kvalitet over længere perioder. Formålet med denne undersøgelse er dog ikke at fastslå vandløbets faunaindeks, men at klarlægge, hvilke makroinvertebrater, der er til stede i vandløbet og hvor. Resultaterne heraf anvendes først og fremmest til at lokalisere makroinvertebraternes mesohabitater, men også til at opstille, de før omtalte fuzzy rules, der anvendes til at modellere, hvorledes disse habitater påvirkes under en øget vandføring. Ved prøvetagningen til dansk vandløbsfaunaindeks (DVFI) udføres både sparkeprøve og pille prøve. I forbindelse med dette projekt er disse foretaget i mindre omfang, hvor pille prøven blot har været anset som en sekundær undersøgelse, der har omfattet en hurtig søgning på planter og sten nær brinken. Sparkeprøverne er foretaget efter substratbestemmelsen, og er derfor udført med to spark indenfor hver type substrat. Herunder er strømhastigheden desuden taget i betragtning, således at hvis der i vandløbet er områder med samme type substrat, ved forskellige strømhastighed, er de to prøver fordelt således at både en høj og en lav strømhastigheder er repræsenteret. I størstedelen af den regulerede strækning var det ikke muligt at foretage sparkeprøver på grund af dybden, ligesom der var stor risiko for at synke ned i det bløde mudder langs brinken, hvilket gjorde det yderligere vanskeligt at bevæge sig i vandløbet. I dette tilfælde er alle sparkeprøverne derfor begrænset til de lave vandområder og hovedsageligt langs brinken på 22

den ene side, da det ikke var muligt at foretage dem andre steder. Dette giver en fejlkilde, da sparkeprøverne ikke kan anses som repræsentative for hele den regulerede strækning. I dette projekt anses sparkeprøverne dog som tilstrækkelige til formålet, da det er de rentvandskrævende arter, der er fokus på, og det ikke forventes at disse lever på mudderbunden på de dybeste områder af vandløbet. Sparkeprøverne udføres ved brug af en ketsjer med maskevidde,5 mm og en 25x25 cm åbning, der placeres på vandløbsbunden med åbning mod strømretningen. De makroinvertebrater der strømmer ind i nettet under sparkeprøven tømmes i en fotobakke, hvor de fanges med pincet og konserveres i sprit. Makroinvertebraterne bringes tilbage til laboratoriet, hvor de identificeres ved brug af mikroskop, sorteres og tælles. En af de mulige fejlkilder ved udførelsen af sparkeprøverne er variationen i sparkene. Da det var samme person, der udførte alle spark, nedsættes denne fejlkilde dog, men da der skal lægges forskellig styrke i sparket afhængig af substratet, kan det være vanskeligt at tage prøverne ens. Hvis strømhastigheden er lav, er der desuden risiko for, at makroinvertebraterne synker ned til bunden inden de når ind i nettet. Dette kan afhjælpes ved at flytte nettet mod strømretningen og herved fange de ophvirvlede makroinvertebrater. 23

24

5. KEMISKE FORHOLD I udvælgelsesprocessen af henholdsvis den regulerede og den uregulerede strækning, er de væsentligste vandkemiske forhold undersøgt, da disse har stor betydning for makroinvertebraternes levevilkår. Ved at indhente vandprøver er det muligt at undersøge vandløbene for eventuel forurening og herved vurdere, hvorvidt de to strækninger er sammenlignelige. Som tidligere nævnt udgør disse vandprøver dog blot et øjebliksbillede ved prøvens udtagelse, og garanterer dermed ikke at vandløbet ikke kan være udsat for forurening før eller efter prøvetagningen. Vandprøverne viser blandt andet at ph-værdierne begge ligger tæt ved neutral med en gennemsnitsværdi på 7,9 for den regulerede strækning og 8,1 for den uregulerede. Værdierne er lettere alkalisk, men er begge fint placeret indenfor normalen for vandløb, som rangerer mellem en ph på 6,5 og 8,5 (Warncke, 28). Næringsstofindholdet er ligeledes forholdsvist ens i de to strækninger, hvor det samlede kvælstofindhold er 2,89 mg/l i den regulerede strækning og 2,69 mg/l i den uregulerede 1. Der er en smule mere kvælstof i form af nitrat i den regulerede strækning, hvilket forventes at skyldes placeringen i det åbne landskab, hvor en stor del af landskabet er præget af dyrkede arealer. Begge værdier er ligeledes lave sammenlignet med gennemsnitsværdien på landsplan, der er på ca. 4-5 mg/l (Bæredygtigt Landbrug, 212). Hertil skal dog nævnes, at der kan være store årstidsvariationer i næringsstofindholdet, særligt i det åbne land og at der ved prøvetagningen endnu ikke var blevet gødsket på de omkringliggende marker. Som beskrevet i afsnit 3 består vandløbsoplandet primært af landbrugsområder og værdien formodes derfor at stige i forbindelse med gødskningen, og den udvaskning, der måtte forekomme med efterårets nedbør, hvilket kan give større forskelle på næringsstofindholdet i de to strækninger, og ændre vilkår for eksempelvis vandløbets planter, der udgør en vigtig del af makroinvertebraternes levested. Hvad angår det biokemiske iltforbrug, BI5, er dette målt til ca. 12 mg/l for både den uregulerede såvel som den regulerede strækning, som det ses af bilag 2. Resultaterne er imidlertid så høje at de uafhængige af strømforholdene forudsætter en høj forureningsgrad og dermed en lav faunaklasse (se bilag 2). Dette stemmer ikke overens med observationerne på stedet, ligesom faunaprøven som beskrives i afsnit 7, kan afvise dette. På baggrund heraf må det desværre konkluderes at undersøgelsen ikke kan benyttes til at vurdere indholdet af organisk materiale i vandprøverne, da resultaterne er urealistisk høje, hvilket kan skyldes fejl i måleinstrumentet. Dog tyder resultaterne på, at de to strækninger har nogenlunde tilsvarende værdier, hvilket stemmer godt overens med forventningen før prøvetagningen, og på baggrund af dette, samt resultaterne fra de øvrige vandprøver, anses de to strækninger for at være sammenlignelige, hvad angår netop de kemiske parametre. 1 Der blev desuden målt indhold af fosfor i vandprøver på begge strækninger, men da resultaterne heraf blev forlagt, er disse ikke medtaget i bilaget. Ifølge laboranten viste prøverne dog, at der ikke blev målt noget signifikant indhold af fosfor i nogen af prøverne. 25

26

6. FYSISKE PARAMETRE I det følgende afsnit beskrives den fysiske udformning, strømhastighed, bundsubstrat og de forskellige covertypes på den regulerede og uregulerede strækning af Sæby Å. Disse forhold er alle væsentlige elementer i karakteriseringen af vandløbet, og danner baggrunden for analysen af hvilke områder, der er mulige mesohabitater for de rentvandskrævende arter. 6.1 FYSISK UDFORMNING I den uregulerede strækning består den øverste del, længst opstrøms, af et stryg, med lav dybde og stærkere strømhastighed. Dybden ses modelleret i figur 6.1, hvor det grå, gule og grønne areal, der særligt ses langs den højre bred, illustrerer en dybde mellem, og,4 m, mens det lyseblå område i midten og venstre del af vandløbet har en vanddybde på lige over,5 m. I det lille sving vandløbet slår ca. midt på strækningen, bliver den ene side undergravet og bliver derfor dyb, mens der langs indersiden af svinget aflejres fint materiale. Denne proces tydeliggøres efter endnu et stryg, hvor den sidste del af strækningen udgøres af et nyt høl, med en dybde på omkring 1 m. Figur 6.1: Dybden på henholdsvis den regulerede og uregulerede strækning, ved målt vandføring. 27

Udformningen af den uregulerede strækning er karakteriseret ved en gennemsnitsbredde på ca. 8 m og en forholdsvis stor variation i dybdeforholdene over strækningen. Som omtalt er dybdeforholdene i høj grad knyttet til vandløbets meandrering, med de dybeste områder i høllerne, hvor der er sket erosion i svingets yderkant. Typisk er afstanden mellem to nabostryg mellem 5-7 gange så lang, som vandløbets bredde (Sand-Jensen, 213), og i dette tilfælde er der ca. 4 m mellem de to stryg, svarende til omkring 5 gange vandløbets bredde. Ud over at den regulerede strækning, som tidligere nævnt er længere end den uregulerede, er den også markant smallere. Den regulerede strækning har en gennemsnitsbredde på 4 m, og er dermed kun lidt over halv så bred som den uregulerede. Udgravningen af strækningen har samtidig medført at den regulerede strækning er betydeligt dybere, med en dybde ned til ca. 1,9 m i de dybeste områder. Som det ses af figur 6.1, består vandløbet overvejende af områder på 1 m dybde eller mere, og har kun et enkelt sammenhængende område på strækningen, illustreret af det lyseblå område, som adskiller sig ved at være under 1 m. En oversigt over tværprofilerne er givet i bilag 3 (mens det fulde dataset for tværprofilerne kan findes i bilag C), der både illustrerer dybdeforskellen mellem de to strækninger, og forskellene mellem transekterne for hver strækning. Både den regulerede og uregulerede strækning består af meget forskellige tværprofiler, hvilket giver variationer i vandløbet. Dette er særligt udpræget i den uregulerede strækning, hvor forskellen mellem de lavvandede stryg og de dybe høller er markant. I bilag 4, ses en to måneders tidsserie for vandstanden i den uregulerede strækning, for perioden omkring feltarbejdet (datagrundlaget ses i bilag D). Heraf ses det, at der ikke er bemærkelsesværdige udsving i vandstanden omkring datoen, hvor ovenstående data blev målt (21.4.14). Først senere i perioden ses en stigning i vandstanden i forbindelse med en nedbørshændelse. 6.2 VANDFØRING OG STRØMHASTIGHED Figur 6.2 viser strømhastigheden i de to strækninger af Sæby Å. Modellen er lavet i CASiMiR på baggrund af data for vanddybde, substrat og strømhastighed. Der er ingen markant afvigelse mellem den beregnede vandføring på de to strækninger, der i den regulerede strækning er beregnet til 1,27 m 3 /s, sammenlignet med 1,43 m 3 /s i den uregulerede strækning (se bilag C). Det er forventeligt at den uregulerede strækning har en lidt højere vandføring, da denne ligger længere nedstrøms og dermed har et større oplandsareal, ligesom arealet mellem disse to strækninger er omgivet af marker, hvorfra der sandsynligvis udløber dræn. Vandføringen i den uregulerede strækning er beregnet til at være 12,5 % højere end i den regulerede strækning, men en del af dette kan meget vel skyldes usikkerheden ved vandføringsmålingerne, der typisk ligger på omkring 1-2 %. 28

Figur 6.2: Strømhastighed på henholdsvis den regulerede og uregulerede strækning, ved målt vandføring. Da CASiMiR beregner strømhastigheden ud fra de andre inputdata, er strømhastigheden på de to strækninger målt, i forbindelse med den resterede dataindsamling, for at verificere strømhastighederne beregnet i CASiMiR. I forbindelse med propelmålingerne var det dog ikke muligt at foretage målinger i alle transekternes punkter langs den regulerede strækning, grundet grøde langs brinken. Af datasættet i bilag B, ses alle de målte værdier for strømhastighed, de er ligeledes vist i forhold til de enkelte tværprofiler i bilag C. Overordnet stemmer disse godt overens med, hvad der er udregnet i CASiMiR. De beregnede strømhastigheder i CASiMiR, er en anelse højere, end de der blev målt under feltturen, men dette kan ligeledes skyldes dybden, hvori målingerne blev foretaget. I CASiMiR viser modellen middelstrømhastigheden på det enkelte punkt, hvilket i vandløbet skal måles ved 4 % vanddybde, det vil sige 4 % over bunden (Schneider, et al., 28). I dette tilfælde er alle målinger foretaget 1 cm over bunden, hvilket i højere grad svarer til den hastighed som makroinvertebraterne bliver udsat for, da disse primært lever i substratet og planterne på bunden af vandløbet. Grundet vandets modstand mod bunden, vil de hastigheder der måles i denne dybde sandsynligvis være lavere end middelstrømhastigheden, hvilket forklarer, hvorfor de i CASiMiR udregnede strømhastighe- 29

der, er en smule højere. Desuden beregner CASiMiR ligeledes strømhastigheden på baggrund af inputdata om vandføringen, da vandføringen ikke er den samme på begge strækninger, giver dette også en forskel i strømhastigheden. I figur 6.2 ses det, at den højeste strømhastighed forekommer i den uregulerede strækning, illustreret ved den mørkegrønne farve, hvilket også er hvor den største vandføring, er angivet. Jf. bilag B, er strømhastigheden dog tilsvarende højere ned gennem den uregulerede strækning i forhold til den regulerede strækning, og generelt er forskellen mellem de i CASiMiR udregnede værdier og målingerne i felten ikke bemærkelsesværdige. I den uregulerede strækning er der en forholdsvis høj strømhastighed i de to stryg, mens der i svingene blot er et smallere areal med høj strømhastighed. Den højeste strømhastighed findes i midten og ved ydersiden af svingene, hvor vandet stuves sammen, og skaber et større pres. Resultatet af dette ses på figur 6.1, idet strømmen eroderer materiale fra dette område og danner dybe høller. På indersiden er strømmen svagere, og her aflejres der i stedet materiale. I den regulerede strækning er strømhastigheden størst længst opstrøms i vandløbet, hvor vandløbsdybden er omkring 1 m, og falder herefter ned langs strækningen, hvor vandløbet bliver dybere. 6.3 SUBSTRAT Strømhastigheden er i høj grad udslagsgivende, ikke blot den morfologiske udformning af vandløbet, men også for substratet. Det dominerende substrat er undersøgt i hvert transekt, og er illustreret for begge strækninger i figur 6.3. I den uregulerede strækning er der forskellige typer substratet fordelt fra mudder til sten. Sand er den dominerende substrattype i denne strækning, dog består nogle transekter hovedsageligt af større sten og grus. Opstrøms for den udvalgte strækning fortsætter stryget med yderligere sten og grus, der udgør gydebanker, men dette er ikke medtaget som en del af strækningen, for at undgå forstyrrelser i gydebanken. Det ses dog tydeligt, at de lavvandede stryg, med høj strømhastighed, danner baggrund for de største substrattyper. Mudder og til dels sand eroderes væk med strømmen, mens de større partikler ligger tilbage. Længere nede af vandløbet aflejres de fine partikler, eksempelvis i de lavvandede områder i svingenes indersider. Substratet i den regulerede strækning har været mere vanskelig i kategoriseringen på grund af dybden, og ligesom ved den uregulerede strækning er substrattypen silt anvendt i områder, hvor det har været vanskeligt at definere, hvorvidt det har været mudder eller sand, eller en blanding af disse. Substratet i denne strækning er bedømt til at bestå næsten udelukkende af mudder, silt og sand. De grønne og orange områder på figur 6.3, der karakteriserer mudder og silt er særligt udprægede længst nedstrøms i den regulerede strækning, hvor der også findes den laveste strømhastighed, hvorfor de fine partikler ikke er eroderet væk. Mudderet findes særligt langs brinken af vandløbet, hvilket blandt andet skyldes den udprægede grøde, der vokser på den regulerede stræk- 3

ning. Planterne bremser strømmen, og mellem disse opstår der strøm læ, hvor de fine sedimenter kan bundfælde. Figur 6.3: Substrat på henholdsvis den regulerede og uregulerede strækning, ved målt vandføring. De to figurer viser tydeligt, hvordan bundsubstratet er mere vekslende og varieret i den uregulerede strækning sammenlignet med den regulerede. Dette skyldes primært de tidligere nævnte faktorer som dybde og strømhastighed, der ligeledes er mere vekslende ned gennem den uregulerede vandløbsstrækning, på grund af dens mæandrerende forløb. 6.4 COVER TYPES De to strækningers forskellige cover types er illustreret på figur 6.4. Her ses der, som med substratet, ligeledes en større variation i den uregulerede strækning, sammenlignet med den regulerede. 31

De forskellige cover types i den uregulerede strækning er præget af dens beliggenhed inde i en skov, idet den er domineret af nedfaldet træ, der enten er gammelt eller nyt, beliggende over og under vandet. Der findes desuden flere områder, hvor der er aflejret detritus, primært langs siderne af strækningen, hvor strømhastigheden er lav, så det har kunnet bundfældes. Som følge af den lave dybde og substratet, der primært udgøres af grus og sten, i den øvre del af strækningen, er der her et større område med turbulens. I strækningen er der blot et enkelt område med undervandsplanter, hvilket i høj grad skyldes beskygningen fra de omkringstående træer. Figur 6.4: Cover types i henholdsvis den regulerede og uregulerede strækning ved målt vandføring. I den regulerede strækning er den dominerende cover type akvatiske planter langs med brinken. Der er variationer i, hvor langt vandplanterne vokser ud i vandløbet, men det findes langs hele brinken og ca. 1 m ud. Der er desuden observeret tre områder med undervandsplanter. Bestemmelsen af cover types i begge strækninger bærer præg af, at det nogle steder på grund af dybden og sigtbarheden, ikke var muligt at fastlægge typen, hvilket særligt var 32

et problem i den regulerede strækning. Dette betragtes som en fejlkilde, i forhold til at identificere de rentvandskrævende arters mesohabitater. 33

34

7. STRÆKNINGERNES MAKROINVERTEBRATER De ovennævnte fysiske faktorer er alle udslagsgivende for vandløbets morfologiske udformning, der samtidig udgør levesteder for vandløbets flora og fauna. For at kunne bestemme, hvor i vandløbet de pågældende habitater findes er det dog nødvendigt at klarlægge, hvilke præferencer de pågældende arter har i forhold til strøm, dybde, substrat og cover type. Dette gøres ud fra de i alt 11 faunaprøver, der er taget forskellige steder, og under forskellige forhold i de to strækninger. Resultaterne fra disse prøver er nedenfor analyseret med særligt fokus på de fundne rentvandskrævende arter. Ydermere er det noteret hvilke arter, der er fundet på hvilket substrat og ved hvilken strømhastighed. Formålet hermed er at identificere deres foretrukne mesohabitater, dels ud fra resultaterne, men ligeledes ud fra supplerende teori om arternes præferencer af levesteder. 7.1 MAKROINVERTEBRATER I DEN UREGULEREDE STRÆKNING I den uregulerede strækning af Sæby Å er der taget syv faunaprøver, ved forskellige strømhastigheder, dybde og substrat, der alle er vist i tabel 7.1. Der er i prøverne fundet flere eksemplarer af rentvandskrævende makroinvertebrater, herunder arterne Ephemera og Heptagenia fra døgnflue familien, Leuctra og Amphinemura fra slørvinge familien, samt eksemplarer af klobillen Elmis Aenea. De kan alle kategoriseres som rentvandskrævende arter, da de er særligt sårbare overfor forstyrrelser af vandmiljøet, og ved inddeling i nøglegrupper tilhører de henholdsvis nøglegruppe 1 og 2, se tabel 7.1. Nymferne af Ephemera lever i substrat af sand eller fint grus nedgravet i et U formet rør, hvor den lever af detritus den spiser fra planter og sten (Wiberg-Larsen, 1984). Denne rentvandskrævende art er fundet, hvor der blev målt en lav til middel strømhastighed på mudret substrat, hvilket normalt ikke er dens foretrukne levested. Der blev desuden fundet en enkelt Leuctra i et område med høj strømhastighed, der ligeledes foretrækker vandløb med hurtig strøm, hvor den lever på sand, grus eller sten. Den er desuden ofte at finde på større neddykkede træstykker (Wiberg-Larsen, 1984). Problematikken ved blot at finde én er, at det ikke med sikkerhed kan bedømmes, hvorvidt arten lever fast i området, eller dette er et enkeltstående tilfælde, da den eksempelvis kan være driftet fra dens sædvanlige habitat. En mere omfattende faunaprøve bør derfor foretages i situationer, hvor det er nødvendigt af fastslå dette. Arterne Heptagenia, Amphinemura og Elmis Aenea, blev alle fundet ved høj strømhastighed på substrat af sand, grus og sten. Af disse arter foretrækker Heptagenia og Amphinemura begge områder i vandløbet med hurtig strøm og næsten udelukkende substrat af sten og grus (Wiberg-Larsen, 1984). 35

Type Fundne arter Antal Nøglegruppe Døgnfluer Ephemera 2 1 Heptagenia 6 2 Slørvinger Amphinemura 2 2 Leuctra 1 1 Biller Elmis Aenea 1 2 Tabel 7.1: Rentvandskrævende makroinvertebrater fundet i den uregulerede strækning (Wiberg- Larsen, 21). 7.2 MAKROINVERTEBRATER I DEN REGULEREDE STRÆKNING I den regulerede strækning er der i alt foretaget fire faunaprøver, idet dybdeforhold og det bløde substrat ikke muliggjorde yderligere prøvetagning. Resultaterne for den regulerede strækning er vist i tabel 7.2, der ligeledes viser den nøglegruppe arterne tilhører. I prøverne blev der af de rentvandskrævende makroinvertebrater fundet ti eksemplarer af Ephemera fordelt på tre prøver, foretaget på sand og mudret substrat. Der blev endvidere fundet fire eksemplarer af arten Elmis Aenea, på mudret substrat. En meget karakteristisk forskel på de to strækninger er dels deres form og morfologi, men også de to vandløbsstrækningers plantedække, idet den regulerede strækning har bevoksning langs begge sider. Da det ikke har været muligt at udføre prøvetagningen længere ude i vandløbet på grund af dybden, er alle prøverne taget tæt ved bevoksningen langs den ene side. At der findes rentvandskrævende arter på nogle af disse områder hovedsageligt bestående af sand og mudder, skyldes sandsynligvis at de akvatiske planter, udgør levesteder for disse arter. Planterne giver mulighed for at finde føde og samtidig fungerer bevoksningen som et refugium, hvor de er i læ for den generelt høje strømhastighed i strækningen. Type Fundne arter Antal Nøglegruppe Døgnfluer Ephemera 1 1 Biller Elmis Aenea 4 2 Tabel 7.2: De rentvandkrævende makroinvertebrater fundet i den regulerede strækning (Wiberg- Larsen, 21). 7.3 FASTSÆTTELSE AF FUZZY RULES Sammenlignes de to strækninger er der, til trods for et større antal prøver, fundet flere makroinvertebrater i den regulerede strækning, i forhold til den uregulerede. Det samlede antal makroinvertebrater fundet i den regulerede strækning er næsten dobbelt så stort, som i den uregulerede, jf. bilag 5. Dog blev der fundet flere forskellige nøglegruppe 1 og 2 arter, i den uregulerede strækning. Sammenlignes substrat typerne, hvori prøver- 36

ne er taget, er makroinvertebraterne i den regulerede strækning udelukkende fundet i substrat af sand og mudder, hvor makroinvertebraterne fra den uregulerede strækning er fundet i mere varieret substrat. I den regulerede strækning var der flere akvatiske planter til stede, da faunaprøverne blev taget. Dette afspejler planternes betydning i forhold til mængden af makroinvertebrater fundet her. Da faunaprøverne blev taget, blev dette imidlertid gjort på baggrund af substrat og strømhastighed og ikke med hensyn til hvor der var cover types. Dermed er det heller ikke undersøgt, hvilke rentvandskrævende arter, der lever præcis på og ved de forskellige cover types. Tidspunktet for prøvetagning, havde også betydning for faunaprøverne. Eftersom der ud over planterne langs brinken i den regulerede strækning, endnu ikke var særlig mange planter til stede i vandløbene ved prøvetagningstidspunktet. Områderne med cover types er først defineret efterfølgende, hvor der var flere planter tilstede, hvorfor det anses som en fejlkilde ikke at have taget mere hensyn til cover types ved faunaprøverne. Efter at have identificeret, hvilke arter, der findes i de to strækninger og hvor de lever, anvendes de rentvandskrævende arter til at finde frem til, hvor i de to strækninger, der findes egnede habitater, som makroinvertebraterne kan leve i. Dette gøres i CASiMiR ved at opstille en række fuzzy rules, der medtager fysiske parametre som vandføring, dybde og substrat, baseret på viden om, hvilke forhold arterne foretrækker at leve under. I fuzzy rules opdeles strømhastighed, dybde og substrat i kategorierne, lav, medium og høj ud fra arternes habitat præferencer, mens strækningernes cover types får tildelt bogstaver fra A-E. De forskellige cover types er herunder blevet inddelt i fem underkategorier således at A: Intet cover, B: Undervandsplanter, C: Detritus, rødder, dødt træ, våde grene, D: Akvatiske planter, E: Turbulens, eroderet brink og tørre grene. Der tilføjes desuden en række fuzzy rules, hvor strømhastighed, dybde og substrat først inddeles i lav, medium og høj præference, hvorefter hver parameter tildeles et membership fra -1, der er et udtryk i hvor høj grad den pågældende strømhastighed, dybde eller substrattype, hører under henholdsvis høj, medium eller lav præference, hvor 1 udgør det højeste membership. Hermed er det muligt for en given strømhastighed, dybde eller substrattype, eksempelvis en strømhastighed på,6 m/s både at tilhøre medium og høj præference, hvis hver har et membership på,5, som det ses af figur 7.1. Disse fuzzy rules giver dermed mulighed for overlap, således at der skabes glidende overgange mellem præferenceværdierne. Ud fra disse regler er det således muligt at finde frem til og illustrere, hvor i de to strækninger, der findes egnede habitater for de rentvandskrævende arter. Disse regler er vist i figur 7.1 samt bilag E. 37

Figur 7.1: Fuzzy rules baseret på de rentvandskrævende makroinvertebraters præferencer. blå=høj, grøn=medium og orange=lav. Figur 7.1 viser graferne for fuzzy rules gældende for hhv. strømhastighed, vanddybde og substrat. Reglerne er dog vejledende idet, det ikke kan udelukkes at makroinvertebraterne også opholder sig i kortere eller længere perioder i områder, der har en lav præference. Af figuren ses det, at den højeste præference er sat ved strømhastigheder fra,3 til,7 m/s, vanddybder fra,2 til,6 m og substrat med indeksværdierne 3, 4, 5, 6 og 7, som svarer til grus og sten med størrelser varierende fra,2 cm til 2 cm. Disse regler anvendes i CASiMiR til at udpege, hvor i de to strækninger, der findes egnede mesohabitater for de rentvandskrævende makroinvertebrater. 38