De kritische fosfaatbelasting van meren: een inleiding

De helderheid van ondiepe meren is de resultante van een aantal ecologische processen. De zogenaamde kritische fosfaatbelasting speelt hierin een sleutelrol. Het proces en de factoren die daarin meespelen worden hier kort uitgelegd.

Ondiepe meren en plassen kunnen vaak in twee verschillende (evenwichts)toestanden verkeren:

  1. een heldere toestand, gedomineerd door ondergedoken waterplanten of
  2. een troebele toestand met algenbloei en een lage natuurkwaliteit.
Foto 1: Troebel meer met algenbloei
Foto 1 Troebel meer met algenbloei
Foto 2 : Helder meer met waterplanten (kranswieren)
Foto 2 Helder meer met waterplanten (kranswieren)

Eutrofiering veroorzaakt een omslag van helder naar troebel. Die treedt op wanneer een kritische grenswaarde voor de P-belasting (kP_eu) wordt overschreden. Herstel van de heldere toestand is vaak moeizaam: de omslag ‘terug’ (van troebel naar helder) vindt vaak pas plaats bij een lagere P-belasting (kP_oligo) dan de omslag ‘heen’.

Twee verschillende evenwichtstoestanden van meren

Figuur: schematische weergave van hysteresis effect in meren bij dalende fosfaatbelasting, start vanuit een heldere toestand
Schematische weergave van hysteresis effect in meren bij dalende fosfaatbelasting, start vanuit een heldere toestand

Als in een helder meer de fosfaatbelasting stijgt, neemt het aantal waterplanten eerst toe. Ook vissen die kleine waterdieren eten nemen in aantal toe. De vissen woelen de bodem om, zodat het water troebeler wordt. Maar ook de algenconcentratie (chlorofyl-a) in het water neemt toe. Dit vermindert het doorzicht nog meer, zodat de waterplanten onvoldoende licht krijgen en afsterven. De algen krijgen de overhand. Dat punt noemen we kP_eu, de kritische fosfaatbelasting.

Figuur: schematische weergave van het hysteresis effect in meren bij toenemende fosfaatbelasting, start vanuit troebel toestand
Schematische weergave van het hysteresis effect in meren bij toenemende fosfaatbelasting, start vanuit troebel toestand

Als een meer troebel is, kan men eerst de aanvoer van fosfaat verminderen. Maar ook als deze beneden het niveau kP_eu komt, blijft het meer nog troebel. Vissen woelen nog steeds het organisch slib op de bodem om. Pas als deze fosfaatbelasting veel lager, beneden het tweede omslagpunt (kP_oligo) komt, wordt de algengroei voldoende geremd en komt de waterplantengroei weer op gang.

Dit verschijnsel heet hysterese. Een samenspel van ecologische processen maakt dat beide toestanden langere tijd in stand kunnen blijven. De waarden van de omslagpunten (kp_eu en kP_oligo, de kritische P-belasting) zijn per (type) meer verschillend. De kritische belasting

  1. neemt af met toenemende diepte,
  2. neemt af met toenemende verblijftijd,
  3. neemt toe bij een grotere moeraszone bij het meer,
  4. neemt af met toenemende oppervlakte of strijklengte,
  5. is het laagst voor veenmeren en het hoogst voor zandmeren

Invloeden op de kritische fosfaatbelasting

Figuur A: grafiek invloeden op de kritische fosfaatbelasting, strijklengte
Grafiek van invloeden op de kritische fosfaatbelasting: strijklengte
Figuur B: grafiek invloeden op de kritische fosfaatbelasting, diepte
Grafiek van invloeden op de kritische fosfaatbelasting: diepte
Figuur C: grafiek invloeden op de kritische fosfaatbelasting, bodemtype
Grafiek van invloeden op de kritische fosfaatbelasting: bodemtype
Figuur D: grafiek invloeden op de kritische fosfaatbelasting, areaal moeraszone
Grafiek van invloeden op de kritische fosfaatbelasting: areaal moeraszone

Berekening maken met model PCLake

Met het model PCLake kan het gedrag van meren en plassen worden gesimuleerd. Omdat het gebruik tamelijk lastig en tijdrovend is, is een ‘metaversie’ ontwikkeld. Hiermee kan snel een inschatting worden gemaakt van de kritische fosfaatbelasting per type meer. Het metamodel is online te gebruiken.