Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 2 Duurzaam herstel van hoogveenlandschappen
Bodem- en grondwatertrappenkaarten –
Download 310.22 Kb. Pdf ko'rish
|
Bodem- en grondwatertrappenkaarten – waarin de bovengrond of bodem van Nederland in kaart is gebracht Figuur 8.34. Geohydrologische dwarsdoorsnede uit REGIS (Landelijk model REGIS II.1 uit 2008) met nabijgelegen bodemprofiel en meetraai van peilbuisfilters. De lokale heterogeniteit in zandlagen (geel) en kleilagen (grijs) komt niet terug in de lageninformatie. Figure 8.34. Geohydrologic profile from REGIS (model REGIS II.1, 2008), showing adjacent bore hole descriptions and a transect of observation wells. The local heterogeneity in sand (yellow) and clay layers (gray) is not reflected in the REGIS profile. Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 214 De eerste drie modellen zijn vervaardigd door de Geologische Dienst van Nederland (GDN – TNO) en beschikbaar via www.dinoloket.nl , de bodem- en grondwatertrappenkaart is beschikbaar in het Bodemkundig Informatie Systeem van Alterra op www.bodemdata.nl . Een probleem bij het toepassen van deze ondergrondmodellen op hoogveensystemen en voor hydrologische doeleinden is dat REGIS II een regionaal model is dat niet geschikt is voor gebruik op lokale schaal. In de laaginformatie van REGIS is veel van de lokale heterogeniteit noodzakelijkerwijs verwaarloosd (zie bijv. Figuur 8.34), de lokale doorlatendheid verschilt vaak een aantal factoren met de informatie in REGIS (zie bijv, Thijssen 2010, Von Asmuth & Leunk 2012). Aangevuld met lokale informatie uit booronderzoeken en andere meetgegevens is REGIS II geschikt als uitgangspunt voor het samenstellen van lokale grondwatermodellen (zie . De doorlatendheden en weerstanden worden in dat geval doorgaans bepaald via (inverse) modellering of kalibratie, waarmee ze echter een deel van hun fysische betekenis kunnen verliezen. De informatie in laagmodellen is ongeschikt voor monitoring, we verwijzen daarvoor graag naar de paragraaf over bodem onder standplaatsschaal (alhoewel de hydraulische eigenschappen die lokaal bepaald worden vaak niet een strikte eigenschap van de standplaats alleen zijn). 8.3.5 Inrichting en beheer Rol en effect Alhoewel de uitwerking erg beknopt is reserveren we hier toch een aparte paragraaf voor het onderwerp ‘inrichting en intern beheer van hoogveensystemen’ in relatie tot monitoring, omdat: • vastlegging en monitoring van inrichting en beheer een onderwerp is dat sterk onderbelicht is in vergelijking tot abiotische en flora en faunamonitoring; • menselijke inrichtings- en beheersmaatregelen doorgaans een groot en grootschalig effect hebben (systeem- of mesoschaal); • de effecten van inrichting en beheer interfereren met de effecten van bijvoorbeeld externe invloeden, wat de modellering en analyse daarvan negatief beïnvloedt. Referenties en referentiewaarden Voor referenties ten aanzien van inrichting en beheer zelf verwijzen we hier graag naar de paragrafen en richtlijnen daarover in de rest van deze handleiding. Figuur 8.35. Lagenopbouw van een lokaal grondwatermodel in een doorsnede van west naar oost over het Huurnerveld en omgeving. De kleur geeft de doorlatendheid van de rekencellen weer. Bron: Beekman & Caljé (2016). Figure 8.35. Layers in a local groundwater model over a west-to-east transect in the Huurnerveld and its surroundings. De kleur geeft de doorlatendheid van de rekencellen weer. Bron: Beekman & Caljé (2016). Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 215 Gegevens en metingen Voor monitoring van abiotische condities en flora en fauna bestaan handboeken, standaarden en richtlijnen. Voor het uitvoeren van de eigenlijke metingen bestaan meetinstrumenten en meetmethoden. Voor het opslaan en uitwisselen van deze gegevens bestaan wettelijke kaders en al dan niet landelijke softwaresystemen, databanken en datadefinities Voor menselijk ingrijpen en inrichtings- en beheersmaatregelen is dat (vreemd genoeg) niet of in veel mindere mate het geval. In de praktijk worden bijvoorbeeld maatregelen bij het uitvoeren van hydrologische effectstudies vaak beknopt geïnventariseerd, maar de resultaten daarvan blijven doorgaans niet of niet op een systematische manier bewaard. Uit het oogpunt van monitoring is deze praktijk uiteraard ongewenst en voor verbetering vatbaar. 8.4 Standplaats (microschaal) 8.4.1 Inleiding Ook bij het beschrijven van abiotische metingen en monitoring op microschaal blijkt dat, zoals vaker het geval is met classificaties, het onderscheid in schalen niet strikt is. Zo worden lokale (grond)waterstandfluctuaties bepaald door de eigenschappen van het systeem en de positie van de meetlocatie daarbinnen. Een bodemprofielbeschrijving zou je daarnaast niet als locatiegebonden meting kunnen opvatten, maar als een lijnvormige. Het doel van meting van de lokale weerstand in een diepere bodemlaag is doorgaans ook niet op de standplaats gericht, maar op het bepalen van de gemiddelde weerstand van een laag over het gehele voorkomen daarvan. Bodem, waterkwaliteit en waterstandsgegevens zijn daarbij ook niet goed los van elkaar te zien. De beschikbaarheid van boorbeschrijvingen kan vanwege veen- en andere lagen essentieel zijn voor de interpretatie, maar is niet altijd gegarandeerd (Figuur 8.38). We scharen lokale metingen aan fysische en/of chemische eigenschappen van bodem en (grond)water hier dus onder abiotische monitoring op microschaal, maar kunnen en hoeven Figuur 8.36. Illustratie van de standplaats- of microschaal, met abiotische gegevens en processen die aan de standplaatsschaal toegerekend worden (in rood). Figure 8.36. Illustration of the micro scale, with abiotic data and processes that are allocated to this scale (in red). Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 216 daarbij ook niet uitputtend te zijn. Basiskennis daaromtrent is vrijelijk beschikbaar in de vorm van handboeken en literatuur, maar ook uitgekristalliseerd in de vorm van software, modellen en rekenkundige tools (zie ook het hoofdstuk over opschaling en analyse). 8.4.2 Waterstanden en stijghoogtes Rol en effect Vanwege de sterke isolatie en de afhankelijkheid van regenwater zijn de waterstand en waterstandsfluctuaties in een hoogveensysteem ook sterk bepalend voor de condities en potenties voor hoogveenontwikkeling. Een primair doel van het meten van waterstandsfluctuaties op een bepaalde locatie is daarmee het monitoren van de vraag in hoeverre deze ter plekke van de meetlocatie geschikt zijn voor hoogveenontwikkeling (Figuur 8.37). Vanwege het grote belang van de waterstand voor hoogveenontwikkeling, zijn secundaire en afgeleide vragen die zich richten op het: • verklaren • sturen van de waterstand verre van onbelangrijk. Voor zowel het verklaren, sturen als het opschalen van waterstands- en stijghoogtegegevens is het een belangrijk gegeven dat lokale waterstandfluctuaties geen eigenschap van de standplaats of microschaal alleen zijn, maar van de combinatie van omgevingsinvloeden, hydraulische eigenschappen van het systeem en de plaats of geohydrologische positie van een locatie daarbinnen. Zie over deze onderwerpen verder het hoofdstuk over opschaling en analyse. Referenties en referentiewaarden We verwijzen hier verder naar o.a. paragraaf 4.2 waar het onderwerp waterstandfluctuaties inhoudelijk en qua beschikbare referenties uitgebreider aan bod komt. Gegevens en metingen De stijghoogte, grondwaterstand en grondwaterkwaliteit wordt in Nederland door allerlei verschillende partijen gemeten en gemonitord. Zo zijn er de verschillende provinciale meetnetten, die onder meer een landelijke monitoringstaak hebben vanuit de verplichtingen van de Kaderrichtlijn Water (European_Communities 2003, 2007), maar ook waterschappen, waterleidingbedrijven, gemeentes en natuurbeherende organisaties hebben en beheren in de regel hun eigen meetnetten, en dat vanuit verschillende interesses en verplichtingen. Over de afgelopen jaren is er in toenemende mate aandacht voor de kwaliteit en uniformiteit, en Figuur 8.37. Veenwaterstanden in vijf onderzochte, kleine veentjes, ten opzichte van hun maximum. In het veentje dat is aangeduid met pingo zijn de fluctuaties te groot en de stand te laag voor een goede veenmosontwikkeling. Bron: Von Asmuth et al. (2010). Figure 8.37. Water levels in five small bogs, relative to their maximum. In the bog that is labeld pingo the fluctuations are too large and the levels too low for proper peat moss development. Source: Von Asmuth et al. (2010). Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 217 daarmee voor de uitwisselbaarheid van deze gegevens (Versteeg & De Graaff 2009, Leunk 2011; Von Asmuth 2011, Bouma et al. 2012, Von Asmuth 2015). Voor grondwatergegevens geldt dat, ondanks dat deze door verschillende partijen ingewonnen worden, door TNO verzameld en via de DINO database centraal ontsloten worden (zie www.dinoloket.nl ). Voor oppervlaktewatergegevens en onttrekkingen, die belangrijk zijn voor het verklaren en sturen van de veenwaterstanden, is dat helaas niet het geval. Gegevens daarover dienen bij de individuele bronhouders opgevraagd te worden. Onttrekkingsgegevens zijn eventueel ook bij de provincies beschikbaar, maar dan met een lagere frequentie. 8.4.3 Waterkwaliteit In hoogveengebieden wordt over het algemeen weinig aandacht gegeven aan de monitoring van de waterkwaliteit. De nadruk ligt meer op de waterkwantiteit aangezien veenvormende vegetaties afhankelijk zijn van hoge stabiele waterstanden. Dit water betreft dan ook nog voornamelijk regenwater. Binnen de “Werkwijze Monitoring Beoordeling Natuurnetwerk – Natura 2000/PAS” is er weinig aandacht voor waterkwaliteit. Aan de hand van de vegetatiekartering wordt op basis van bekende abiotische indicatiewaarden van de aanwezige soorten met ITERATIO (Holtland et al. 2010) een oordeel gevormd over enkele standplaatsfactoren (vocht, zuurgraad en voedselrijkdom). Ter verificatie moeten de resultaten wel vergeleken worden met enkele fysieke metingen. Zolang een hoogveen zich goed ontwikkelt is een toename van bijvoorbeeld bultvormende veenmossen een goede indicatie dat de abiotische randvoorwaarden goed op orde zijn. In situaties waar hoogveenontwikkeling niet op gang komt of achteruitgaat, zal het zonder monitoring van abiotische condities lastig zijn om knelpunten te achterhalen. Monitoring van abiotische parameters kan hier dan inzicht in geven, maar bij het ontbreken van meetgegevens uit het verleden is het niet mogelijk om veranderingen vast te stellen. Daarom is het ook aan te bevelen tenminste bij de start van een herstelproject (bij voorkeur in het kader van een vooronderzoek naar herstelkansen en –knelpunten) voldoende basisgegevens te verzamelen als nul-meting. Figuur 8.38. Transect met peilbuizen en boorbeschrijvingen in de Engbertsdijksvenen (bron: Jansen et al. (2013b)). De stijghoogte wordt op een behoorlijk aantal locaties gemonitord, het ontbreken van lokale bodemprofielbeschrijvingen beperkt echter de bruikbaarheid daarvan. Figure 8.38. Transect with observation wells and borehole descriptions in the Engbertsdijksvenen (source: Jansen et al. (2013b)). The groundwater head is monitored at a number of locations, the absence of local borehole descriptions, however, limits their usefulness. Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 218 Voor hoogveenherstel op macroschaal is informatie over grondwaterkwaliteit belangrijk om te kunnen bepalen of bijvoorbeeld meer gebufferde vegetatietypen tot ontwikkeling kunnen komen. In de randzone van bijvoorbeeld het Aamsveen en Witterveld zijn nog meer gebufferde vegetatietypen aanwezig, deze zijn vaak kwetsbaar en het is belangrijk om eventuele veranderingen in grondwater invloed en/of kwaliteit tijdig te signaleren. Door het monitoren van de (grond)waterkwaliteit zal eerder gesignaleerd worden dat er problemen zijn. Pas in een later stadium zal dit ook zichtbaar worden door veranderingen in de vegetatiesamenstelling. In het zure hoogveen kan de waterkwaliteit in poelen en plassen gevolgd worden. In het veen zelf kan de veenwaterkwaliteit het beste worden gemonitord met ceramische cups. Met deze ceramische cups wordt anaeroob bemonsterd, zodat er zo weinig mogelijk oxidatie bij de bemonstering zal optreden. Voordeel van deze bemonsteringstechniek is ook dat gassen (kooldioxide, methaan, waterstofsulfide) bemonsterd kunnen worden. Methaangas is bijvoorbeeld het gas dat zorgt voor het drijfvermogen van drijftillen. Figuur 8.39. Monitoring van de veenwaterkwaliteit op verschillende diepten met ceramische cups in het Haaksbergerveen (links). Rechts een foto van de ceramische cup. Foto’s: Hilde Tomassen. Figure 8.39. Measuring peat pore water quality at different depth with ceramic cups in raised bog remnant Haaksbergerveen (left). Right: detail of a ceramic cup. Pictures: Hilde Tomassen. Hieronder staan enkele waterkwaliteitsvariabelen gegeven die inzicht kunnen geven in de abiotische omstandigheden, bijvoorbeeld om het effect van vernattingsmaatregelen op de waterkwaliteit te kunnen bepalen. Hierbij staat beknopt aangegeven waardoor de betreffende variabele kan worden beïnvloed en/of waarom deze relevant is. • pH Bij een afname van verdroging is de verwachting dat de pH stijgt door een afname van zuurproducerende oxidatieprocessen en/of toename van de aanvoer van gebufferd grondwater. • Alkaliniteit (buffercapaciteit) Is er aanvoer van gebufferd grondwater of productie van bicarbonaat door reductieprocessen? Buffering van het veen kan resulteren in een toename van de methaan- en kooldioxideproductie. • Anorganisch koolstof (kooldioxide en bicarbonaat) Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 219 Kooldioxide is een belangrijk nutriënt voor veenmossen en moet voldoende hoog zijn. Bicarbonaat kan via het grondwater aangevoerd worden of worden geproduceerd bij reductieprocessen in het veen. • Humuszuren (indicatief via extinctie bij 450 nm) In poelen en plassen is het voor de ontwikkeling van Waterveenmos essentieel dat er voldoende licht aanwezig is. In water met veel humuszuren is op geringe diepte al geen licht meer aanwezig en kan de veenmosontwikkeling stagneren. • Methaangas (alleen in bodem/veenwater) Methaangas is nodig voor de vorming van drijftillen en kan als koolstofbron door veenmossen gebruikt worden. Methaanproductie vindt plaats wanneer het veen niet te zuur is en nog voldoende afbreekbaar organisch materiaal bevat. • Nutriënten: nitraat, ammonium, fosfaat en kalium Stikstof, fosfaat en kalium zijn belangrijke nutriënten voor planten. Bij hoge stikstofconcentraties kan vergrassing (Pijpenstrootje) optreden en bij hoge fosfaatconcentraties dominantie van Pitrus. Nitraat kan tevens zorgen voor een ongewenste versnelde afbraak van het veen en daarmee mobilisatie van nutriënten (interne eutrofiering). De ammoniumconcentraties zijn ook een indicatie voor de mate van overschrijding van de kritische depositiewaarde voor stikstof. • Calcium Calcium kan via het grondwater aangevoerd worden en zorgen voor buffering van het veen en daarmee tot een stimulatie van de methaan- en kooldioxideproductie. • Sulfaat (zwavel) Sulfaat remt de productie van methaangas en kan zorgen voor een ongewenste versnelde afbraak van het veen en daarmee mobilisatie van nutriënten (interne eutrofiering). 8.4.4 Bodem Rol en effect Het onderwerp bodem op microschaal overlapt met de onderwerpen ondergrond en lagenmodellen op mesoschaal: een lagenmodel is het resultaat van opschaling en interpolatie van de beschikbare lokale bodemgegevens. Ook op standplaatsniveau is de hydraulische weerstand van groot belang voor het hydrologisch functioneren, al kent de lokale drainageweerstand een andere definitie dan die van bodemlagen in een model. Bij de microschaal hoort echter dat we ook in meer detail kijken naar het functioneren daarvan, met als onderwerpen: • Mooratmung • Bergingscoëfficiënt en weerstand • Inklinking en afbraak van veen • Bodemopbouw (acrotelm, catotelm, veenbasis) We verwijzen hier verder naar o.a. hoofdstuk 4, waar bovengenoemde onderwerpen inhoudelijk en qua beschikbare referenties uitgebreider aan bod in komen. Referenties en referentiewaarden We verwijzen hier verder naar o.a. hoofdstuk 4, waar bovengenoemde onderwerpen inhoudelijk en qua beschikbare referenties uitgebreider aan bod in komen. Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 220 Gegevens en metingen De hydraulische eigenschappen van (veen)bodems kunnen in het algemeen op verschillende manieren bepaald worden: • In een laboratorium - door het steken van bodemmonsters op verschillende dieptes, en bepaling van de bodemfysische eigenschappen daarvan (zie bijv. Figuur 8.40, Bakker et al. 2015) • In het veld - door het inbrengen van een meetopstelling, het kunstmatig opleggen van een bepaalde randvoorwaarde of invloed op de meetopstelling en het meten van de reactie daarop. Voorbeelden die toegepast kunnen worden in hoogveensystemen zijn de kolommethode en piëzometermethode zoals beschreven in Bijlagen Hydrologie van dit rapport. • In het veld - door het kunstmatig opleggen van een bepaalde randvoorwaarde of invloed op het systeem zelf en het meten van de reactie daarop. Het geëigende voorbeeld is de uitvoering van een zogenaamde pompproef. Deze methode wordt niet toegepast op hoogvenen maar noemen we hier voor de volledigheid. • In het veld – door het analyseren van de natuurlijke reactie van het systeem op factoren die er van nature een variërende invloed op uitoefenen (d.w.z. de invloed is niet doelbewust opgelegd) via tijdreeksmodellen. Deze methode is relatief nieuw, en wordt o.a. beschreven en toegepast in (Boukes 2007, Obergfell et al. 2016), en voor hoogvenen of natte natuurgebieden in het algemeen in (Von Asmuth et al. 2011, Von Asmuth et al. 2012b) Elk van bovengenoemde manieren heeft zo zijn eigen voor- en nadelen. Omdat de tijdreeksmodelmethode niet destructief is, de peilbuis permanent in het veld aanwezig kan blijven en de benodigde gegevens relatief eenvoudig te verzamelen zijn, lijkt deze de beste perspectieven te bieden voor monitoring. Onderzoek hieraan kan bovendien samengaan met nader onderzoek naar waterbalansen en opschaling van hydrologische gegevens in hoogvenen. Figuur 8.40. Meetopstelling van de zogenaamde verdampingsmethode voor het bepalen van een deel van de retentie- en onverzadigde waterdoorlatendheidskarakteristiek (bron: Bakker et al. 2015). Figure 8.40. Measuring equipment for the so-called evaporation method for partly determining the retention curves and unsaturated permeability characteristics (source: Bakker et al. 2015). Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 221 8.5 Neerschaling en opschaling 8.5.1 Neerschaling In het voorafgaande zijn de macro-, meso- en microschaal aan de orde gekomen, met de abiotische factoren, referentiewaarden en meetgegevens daarvan. Zoals aangegeven in het hier gebruikte en ontwikkelde raamwerk voor monitoring (paragraaf 8.1, Figuur 8.6) staan de verschillende schaalniveaus niet los van elkaar: de lagere schaalniveaus zijn ingebed in de hogere, andersom werken factoren en invloeden vanuit de hogere schaalniveaus door op de lagere. Op deze wijze geformuleerd is dit een tamelijk abstract inzicht: het principe wordt echter in praktijk door de doorwerking en effecten van de hogere op de lagere schalen te concretiseren en kwantificeren door middel van hydrologische en/of andere abiotische modellen. De doorwerking van externe invloeden op macroschaal kan dan via de systeemeigenschappen op mesoschaal vertaald worden in effecten op microschaal (neerschaling, Figuur 8.41). Dit principe wordt direct toegepast en aanschouwelijk gemaakt in een tijdreeksmodel, maar is net zozeer van toepassing op ruimtelijke modellen. Bijkomende voordelen hiervan zijn: • Sturingsmogelijkheden - door de doorwerking en relaties tussen de verschillende schaalniveaus op deze manier te concretiseren, worden direct ook de sturingsmogelijkheden en mogelijke maatregelen concreet gemaakt. • Referenties op macroschaal - Over de referenties en referentiewaarden op macroschaal bestaat de nodige discussie, mede omdat er op dat niveau allerlei nuanceringen mogelijk zijn. Door de relatie tussen macro- en microschaal te concretiseren kunnen de referentiewaarden op microschaal ook toegepast worden op macroschaal. Ruimtelijke modellen hebben als voordeel dat de lagere orde effecten daarmee direct ruimtelijk in beeld gebracht en opgeschaald kunnen worden zijn, maar hebben als nadeel dat daarmee de microschaalomstandigheden (nog) niet goed te benaderen zijn. Tijdreeksmodellen modelleren de meetreeksen en omstandigheden op de meetlocatie of microschaal, maar daarbij is opschaling nodig voor een gebiedsdekkend beeld en conclusies. Download 310.22 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling