Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 2 Duurzaam herstel van hoogveenlandschappen
Figuur 8.6. Schematische weergave van het technisch-modelmatige raamwerk of denkmodel
Download 310.22 Kb. Pdf ko'rish
|
Figuur 8.6. Schematische weergave van het technisch-modelmatige raamwerk of denkmodel, waarin de micro-, meso- en macroschaal volgens Schouwenaars et al. (2002, boven) ) met bijbehorende factoren zijn gekoppeld aan de monitoringscyclus (onder). Figure 8.6. Block diagram of the technical and modelling oriented framework, where the micro, meso and macro scale according to Schouwenaars et al. (2002, top) ) are linked to the monitoring cycle (bottom). 8.2 Omgeving (macroschaal) 8.2.1 Inleiding Zoals gezegd beschouwen en beperken we de macroschaal hier tot de omgevingsinvloeden, of aanvoer en afvoer vanuit de omgeving. De belangrijkste uitwisseling die een hoogveensysteem kent met zijn omgeving is uitwisseling van massa en energie via: • Klimatologische invloed of aanvoer van licht, lucht, warmte en water • Atmosferische invloed of aanvoer en depositie van materialen en stoffen via de lucht en/of neerslag • Hydrologische invloed of doorwerking van druk, en aan- en afvoer van water en daarin aanwezige materialen, stoffen en warmte Omgeving en landschap (macro) Systeem (meso) Standplaats (micro) Kwaliteit Flora & fauna Atmosfeer Kwaliteit Kwaliteit Kwaliteit Meting Meting Meting Meting M o n ito rin gs cy clu s Sc h ale n e n fa ct o re n Systeemrand Referentie - + Referentie - + - + - + Interne maatregelen Externe maatregelen Vegetaties & habitats Landschap Beheer B io tis ch e i n b ed d in g Abiotische inbedding Externe invloeden Referentie Klimaat Hydrologie Oppervlak Water Waterbalans en ondergrond Nutrientenbalans Interne eigenschappen Referentie Bodem Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 184 Voor klimatologische en atmosferische invloeden geldt dat de macroschaal zoals Schouwenaars et al. (2002) hem definiëren in feite te klein is, omdat een belangrijk deel daarvan zich afspeelt op regionale en zelfs mondiale schaal. De klimatologische en atmosferische omstandigheden worden echter ook op (inter)nationale schaal gemeten en gemonitord, en gegevens daarover zijn relatief eenvoudig beschikbaar voor terreinbeheerders en onderzoekers. Dat de gekozen insteek technisch-modelmatig is, heeft als nadeel dat het ook abstract is. Om dat te ondervangen nemen we hier Figuur 8.7 op als illustratie van de micro-, meso- macroschaal volgens Schouwenaars et al. (2002) en (abiotische) invloeden die doorwerken op een hoogveensysteem. Figuur 8.7. Illustratie van de micro-, meso- macroschaal volgens Schouwenaars et al. (2002), met abiotische omgevingsinvloeden (in rood) die vanuit macroschaal doorwerken via de randen van een hoogveensysteem op mesoschaal. Figuur 8.7. Illustration of the micro, meso and macro scale according to Schouwenaars et al. (2002), showing macro scale abiotic influences from the surrounding environment (red) that affect the borders of a bog system on a meso scale. Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 185 8.2.2 Klimaat Invloed en effect Het klimaat heeft een dusdanig grote en directe invloed op alles wat leeft, dat je het kunt zien als randvoorwaarde voor zowel de verspreiding en samenstelling van flora en fauna op soorts- en standplaatsniveau tot aan de zonering van eco- en landbouwkundigesystemen op mondiale schaal (zie bijv. McKnight et al. 2005, Peel et al. 2007, Fischer et al. 2012). Klimatologische invloed is aan de orde van elke dag, in principe hebben bestaande hoogveensystemen en ecosystemen in het algemeen zich gevormd binnen en naar het heersende klimaat waarin ze voorkomen. De laatste decennia wordt echter steeds duidelijker dat de mens invloed uitoefent op het klimaat. Ook voor klimaat geldt daarom inmiddels wat al langer duidelijk was m.b.t. andere omgevingsinvloeden: door toedoen van de mens zijn de huidige en toekomstige condities niet meer wat deze van oorsprong waren of van nature zouden zijn. Dat brengt de vraag met zich mee welke effecten klimaatverandering heeft en nog zal hebben op de natuur en op hoogvenen met hun directe afhankelijkheid van neerslag en verdamping in het bijzonder. Naast neerslag en verdamping kan ook de stijgende temperatuur en toename van periodes met extreme hitte een direct effect hebben op de flora en fauna van hoogvenen. Er is in het algemeen veel kennis beschikbaar over de doorwerking van klimatologische effecten op de hydrologische omstandigheden op standplaatsschaal (zie bijv. Figuur 9, Von Figuur 8.8. Effecten van klimatologische variatie op het waterpeil in het Barkmansveen (bron: Von Asmuth et al. 2011). Linksboven: meetreeks (rood) en simulatie (groen). Rechtsboven: samenvatting van de dynamiek in gBoxplots. Linksonder: dagelijks neerslagoverschot (blauw, neergeschaald met factor 10) met lopend jaargemiddelde (rood). Rechtsonder: jaarsommen van het neerslagoverschot, met 2009 als op twee na droogste jaar. De simulatie is niet gecorrigeerd voor niet-lineariteit. Figuur 8.8. Effects of climatic variation on the water level in ‘Barkmansveen’ (source: Von Asmuth et al. 2011). Upper left: measurements (red) and simulation (green). Upper right: summary of the dynamics in gBoxplots. Lower left: daily precipitation surplus (blue, scaled down by a factor of 10) and yearly moving average (red). Lower right: yearly precipitation surplus sum, showing that 2009 is the third-driest year. The simulation was not corrected for non-linearity. Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 186 Asmuth et al. 2011). Via het gebruik van modellen waarin deze kennis ondergebracht, kunnen de effecten van klimatologische variatie op de (grond)waterpeilen in een hoogveen vrij direct in beeld worden gebracht. Een dergelijke aanpak biedt perspectieven om meer inzicht te krijgen in (dat deel van) de effecten van klimaatverandering op hoogveensystemen en deze beter te monitoren. Referenties en referentiewaarden Mede omdat klimaatverandering condities met zich mee brengt die zich sinds mensenheugenis niet hebben voorgedaan, is het moeilijk om goede referentiewaarden of criteria te geven voor de klimatologische omstandigheden die een hoogveen nodig heeft voor een goede ontwikkeling en duurzaam voortbestaan. Naar aanleiding van KWR-studie Ecohydrologische effecten van klimaatverandering op de vegetatie van Nederland (Witte et al. 2009) en het daaropvolgende PBL-rapport ‘Adaptatiestrategie voor een klimaatbestendige natuur ‘ (Vonk et al. 2010) is discussie ontstaan over de beschikbare referentiewaarden en de implicaties daarvan. Vergelijking van de beschikbare referentiewaarden met het extreme KNMI-klimaatscenario W+ zou kunnen leiden tot de conclusie dat hoogveenontwikkeling in ons land kritiek wordt onder dit scenario. Op deze discussie wordt uitgebreid ingegaan in (Bijlsma et al. 2011). We herhalen hier een aantal kernpunten kort: • Er zijn twee publicaties die referentiewaarden geven voor klimatologische omstandigheden, op basis van jaarlijkse gemiddelden die de huidige hoogveenrestanten in West-Europa in klimatologisch opzicht begrenzen. Volgens Casparie en Streefkerk (1992) is de huidige verspreiding van levend hoogveen als landschap beperkt tot gebieden met een neerslag van minimaal 700 mm per jaar, een gemiddelde jaartemperatuur van minder dan 9,5 graden, en een gemiddelde julitemperatuur van 16 tot 17 graden. Pons (1992) gaat uit van een gemiddelde jaartemperatuur van 11 graden en een neerslagoverschot van meer dan 150 mm per jaar. In het W+ scenario worden zowel de door Pons (1992) als de door Casparie en Streefkerk (1992) gegeven drempelwaarden overschreden. • Het is echter de vraag in hoeverre deze jaarlijkse gemiddelden voor hoogvenen ecologisch relevant zijn, zie ook de discussie in Schouwenaars et al. (2002, paragraaf 4.1). • Ondanks de ongunstige veranderingen in het klimaat doen zich gunstige ontwikkelingen voor in gebieden waar het (actieve) hoogveen water uit zijn omgeving ontvangt. Om hoogvenen op de lange termijn in Nederland te behouden onder het Figuur 8.9. Grafische weergave van de vier scenario’s die het KNMI hanteert voor klimaatverandering (bron: www.klimaatscenarios.nl ). Figuur 8.9. Graphical illustration of the four climate change scenarios from the Dutch Meteorological Institute (KNMI) (source: www.klimaatscenarios.nl ). Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 187 W+ scenario zijn waterhuishoudkundige maatregelen nodig, zoals de aanleg en inrichting van bufferzones en compartimenten en/of door het bevorderen van kwel. Macro- en mesoschaalreferenties die niet gebaseerd zijn op vaste wetmatigheden of natuurwetten, maar op correlaties en/of expertoordeel, hebben (per definitie) als nadeel dat er allerlei uitzonderingen op mogelijk zijn. Daarmee hebben ze het karakter van een vuistregel, niet die van een vast criterium. Wanneer op basis daarvan harde maatregelen genomen worden in de praktijk, bijv. in gebiedsprocessen, kan de geldigheid ervan terecht veel discussie oproepen en problemen met zich meebrengen. De effecten van klimatologische variatie op macroschaal kunnen echter relatief eenvoudig vertaald worden naar consequenties op microschaal, wat een betere en eenduidiger basis zou geven voor de verwachte effecten en ook de beschikbare referentiewaarden met betrekking tot klimaat en klimaatverandering. Gegevens en metingen Voor het meten en monitoren van de klimatologische omstandigheden in Nederland is het KNMI uiteraard de aangewezen instantie. Het KNMI beheert zelf 33 automatische weerstations op land, er zijn daarnaast 325 neerslagstations die door vrijwilligers worden beheerd maar waarvan de gegevens door het KNMI gevalideerd en beschikbaar gesteld worden. Zowel de actuele als historische gegevens hiervan zijn als Open Data beschikbaar op de website van het KNMI (zie bijv. www.knmi.nl/nederland-nu/klimatologie ). Voor wat betreft het vraagstuk van de klimatologische referentie zijn de volgende zaken en gegevens van belang: • Historische gegevens uit een verder verleden; • Karakteristieken van de zogenaamde normaalperiodes, die het KNMI om de 10 jaar berekent over de afgelopen 30 jaar. De gegevens van de normaalperiodes zijn beschikbaar op www.klimaatatlas.nl , en deels in boekvorm (Sluijter & Nellestijn 2002; Sluijter et al. 2015); • Gegevens van de klimaatscenario’s van het KNMI, die aangeven welke klimaatveranderingen in Nederland in de toekomst plausibel zijn. De meeste recente zijn de KNMI’14 klimaatscenario’ s (Van den Hurk et al. 2014), die ook beschikbaar zijn in de vorm van tijdreeksen (zie www.klimaatscenarios.nl ). Een eerdere versie is die van Klein Tank en Lenderink (2009), waarin de scenario’s een iets afwijkende code hebben (o.a. W+, zie ook onder). Zeker in de zomerperiode is de ruimtelijke variatie in neerslag groter, en is het raadzaam om de neerslaghoeveelheden op kleinere tijdschalen ook ruimtelijk neer te schalen c.q. te interpoleren met behulp van neerslagradar, indien er geen nabij gelegen neerslagstation is en/of als het gebied een grotere omvang heeft (zie bijv. Ottow et al. 2015). 8.2.3 Atmosfeer Gegevens en metingen In Nederland worden jaarlijks grootschalige concentratie (GCN) en depositiekaarten (GDN) voor stikstof opgesteld (o.a. Velders et al. 2016). De onderliggende concentraties en deposities (schaalniveau 1x1 km) worden berekend met het Operationele Prioritaire Stoffen model (OPS) met als modelinput gegevens van emissiebronnen (zowel Nederland als buitenland), informatie over klimaat, ruwheid en landgebruik (Figuur 8.10). De uitkomsten van het OPS-model worden gevalideerd aan de hand van metingen uit onder andere het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML) en het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN). Sinds 2005 bestaat het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN; http://man.rivm.nl/ ). In eerste instantie werd in 22 gebieden de ammoniakconcentraties gemeten en in 2014 is het aantal gebieden uitgebreid naar 60, waaronder een aantal hoogveenrestanten zoals het Bargerveen (sinds 2008), Haaksbergerveen (sinds 2005), Fochteloërveen (sinds 2008), Groote Peel (sinds 2005), Korenburgerveen (sinds 2005), Mariapeel (sinds 2005) en Wooldse Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 188 veen (sinds 2006). Ammoniak wordt gemeten met passieve monsternemers, dit zijn buisjes met onderin een filter dat ammoniak uit de omgeving binnenlaat en opneemt. De hoeveelheid opgenomen ammoniak wordt bepaald en daarna omgerekend naar luchtconcentraties en geijkt aan metingen uit het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit (LML). Alle buisjes hangen een maand in het veld en er worden daarmee maandgemiddelde ammoniakconcentratie bepaald. De metingen worden ook vergeleken met berekende concentraties op deze locaties met het OPS-model. De berekeningen met de meest recente versie van OPS blijken goed overeen te komen met de metingen (uitgezonderd de duinen). Via een vertaling naar depositie geeft het meetnet inzicht in mogelijke effecten op vegetaties. In het kader van de Programmatische Aanpas Stikstof (PAS) is het rekeninstrument AERIUS ( https://calculator.aerius.nl/calculator/ ) ontwikkeld. AERIUS berekent de verspreiding en depositie van stikstof in Nederland met het OPS-model en bevat specifieke informatie over Natura-2000 gebieden en de habitattypen die daar voorkomen. Zo wordt inzichtelijk waar er sprake is van overbelasting door stikstof. Het instrument kan voor vergunningverlening, planvorming en monitoring worden ingezet. Figuur 8.10. Methodiek voor de berekening van grootschalige concentratie- en depositiekaarten voor stikstof. Bron: Velders et al. (2016). Figure 8.10. Scheme of the model calculations for the development of large scale maps of atmospheric nitrogen concentrations and deposition rates. Source: Velders et al. (2016). Referenties en referentiewaarden (Kritische depositie waarde, KDW) Een belangrijk mogelijk knelpunt voor hoogveenontwikkeling in Nederland op alle schaalniveaus, is de sterke overschrijding van de kritische depositie waarde (KDW) voor stikstof. Hoogveensystemen zijn zeer gevoelig voor stikstof en de KDW is, voor zowel het habitattype Actieve hoogvenen (H7110A, hoogveenlandschap) als Herstellende hoogvenen (H7120) met als doelstelling Actief hoogvenen, vastgesteld op 7 kg N/ha/jaar (= 500 mol N/ha/jaar; Van Dobben et al. 2012). De hoogveentjes in het heilandschap (H7110B, heideveentjes) zijn iets minder gevoelig voor stikstof en hiervoor is de KDW vastgesteld op 11 kg/ha/jaar (= 786 mol/ha/jaar; Van Dobben et al. 2012). De stikstofdepositie bedroeg in 2014 in Nederland gemiddeld 1650 mol N/ha (Figuur 8.11; Velders et al. 2015), ruim drie keer de KDW voor het habitattype Actieve hoogvenen (H7110A). Als gevolg van deze overschrijding zijn er veel veranderingen in de vegetatiesamenstelling opgetreden, waarbij Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 189 de vergrassing door Pijpenstrootje en de opslag van Berk het meest opvallend zijn (Tomassen et al. 2003b, Limpens 2012). Door de veranderde concurrentiepositie neemt bij een hoge stikstofbeschikbaarheid de bedekking van veenmossen af door beschaduwing, droogte, etc. Recent onderzoek in Schotland heeft aangetoond dat de vorm waarin het stikstof in de depositie aanwezig is, leidt tot verschillende effecten op de vegetatiesamenstelling en chemie (Sheppard et al. 2013, 2014). De totale stikstofdepositie bestaat uit een natte (opgelost in de neerslag) en droge component (neerslaan van stoffen zoals ammoniak op een oppervlak). Daarnaast kan het stikstof, afhankelijk van de bron, in de geoxideerde vorm (NO x ) of de gereduceerde vorm (NH y ) aanwezig zijn. NO x is voornamelijk afkomstig uit de verbranding van fossiele brandstoffen (verkeer, industrie, energiesector). De intensieve veehouderijen vormen de belangrijkste bron voor NH y . In Nederland bestaat de depositie voor ca. 65-70% uit gereduceerde en 30-35% uit geoxideerde stikstofverbindingen (Figuur 8.11). De agrarische sector levert met ongeveer 40% verreweg de grootste bijdrage aan de stikstofdepositie in Nederland. Ongeveer 60% van de stikstofdepositie in Nederland is afkomstig uit Nederlandse bronnen, de overige 40% heeft een oorsprong in het buitenland. Nederland is netto een exporteur van stikstofverbindingen, waarbij we ca. 4 keer zoveel NH y en NO x exporteren dan importeren. Figuur 8.11. Links: verloop van de landelijk gemiddelde jaarlijkse stikstofdepositie (in mol N/ha) tussen 1990 en 2014. De daling in stikstofdepositie in deze periode is het gevolg van lagere emissies van zowel stikstofoxiden als van ammoniak (NH 3 ). Rechts: herkomst van de stikstofdepositie in 2014. Bron: CBS, PBL, Wageningen UR (2015a; 2015b). Figuur 8.11. Left: average yearly nitrogen deposition rates (in mol N ha -1 ) between 1990 and 2014, in the Netherlands. The reduction in nitrogen deposition rates is the result of lower emissions of both nitrogen oxides as ammonia. Right: sources of nitrogen for the year 2014. Source: CBS, PBL, Wageningen UR (2015a; 2015b). Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 190 Figuur 8.12. Bedekking van Struikhei (Calluna), Eenarig wollegras (E vag), Stijf veenmos (S cap), Heideklauwtjesmos (Hj) en Bronsmos (Ps) in PQ’s (12,8 m 2 ) zonder stikstofadditie (con), 56 kg N/ha/jaar in de vorm van natriumnitraat (Nox56), 56 kg N/ha/jaar in de vorm van ammoniumchloride (Nred56) of 56 kg N/ha/jaar in de vorm van ammoniak (amm) in Whim nog (Schotland). Let op dat de mossen en Struikhei allen zijn verdwenen na toediening van stikstof in de vorm van ammoniak. Bron: Sheppard et al. (2013). Figure 8.12. Percentage cover of the main species Calluna vulgaris, Eriophorum vaginatum (E vag), Sphagnum capillifolium (S cap), Hypnum jutlandicum (Hj) and Pleurozium schreberi (Ps) (± standard error) growing in the 12.8 m 2 plots on the control (no added N) and N treated (oxidised (Nox), reduced (Nred) and ammonia (amm)) plots (~56 kg N ha -1 yr -1 ) at Whim bog in 2009. Note that the mosses and Calluna have gone from the NH 3 plots. Source: Sheppard et al. (2013). Uit het langlopende onderzoek in Schotland bleek dat vooral droge depositie in de vorm van ammoniak schadelijke effecten heeft op de vegetatie van het hoogveen. Na een periode van 10 jaar verhoogde ammoniakdepositie zijn alle mossen, inclusief Stijf veenmos (Sphagnum capillifolium) verdwenen, maar ook Struikhei (Figuur 8.12). Natte depositie in de vorm van nitraat of ammonium leidden beiden tot een afname van de bedekking met veenmos. Op basis van de schadelijke effecten van ammoniak hebben Cape e.a. (2009) een voorstel gedaan voor een aanpassing van de kritische ammoniakconcentratie. Voor korstmossen, veenmossen en ecosystemen waarin deze soortgroepen van belang zijn, wordt voor de lange termijn een gemiddelde jaarlijkse kritische concentratie voorgesteld van 1 µg NH 3 /m 3 . Voor de hogere vegetatie stellen Cape et al. (2009) een gemiddelde jaarlijkse kritische concentratie voor van 2-4 µg NH 3 /m 3 . Ontwikkeling en Beheer Natuurkwaliteit 191 Figuur 8.13. Ammoniakconcentraties (in µg/m 3 ) gemeten in het Bargerveen (boven; periode 2008-2014) en Mariapeel (onder; periode 2005-2014) in het Meetnet Ammoniak in Natuurgebieden (MAN). Bron: http://man.rivm.nl/ . Figure 8.13. Concentrations of ammonia (in µg m -3 ) measured as part of the MAN-programme (ammonia in nature reserve) in the Bargerveen bog (top; period 2008-2014) and Mariapeel 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