Eutrofiëring van de Nederlandse kust- en overgangswateren

Theo Prins, Remi Laane, Hanneke Baretta-Bekker (RIKZ)

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kust- en overgangswateren

Nutriënten en ecologische effecten

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 2

Eutrofiëring van de Nederlandse kust- en overgangswateren

• OSPAR / KRW• Effecten eutrofiering• Effecten saneringsbeleid• Normstelling voor nutrienten• Bronnen en maatregelen

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 3

OSPAR strategievastgesteld rond 1990

• Doelstelling:– “to combat eutrophication in the maritime area, in order to

achieve, by the year 2010, a healthy marine environment where eutrophication does not occur”

• Maatregel:– 50 % reductie van riviervrachten van N en P (t.o.v. 1985)

• Toetsing aan ecological quality objectives:– Nutrientenconcentraties (< 50% boven natuurlijke achtergrond)– Algenconcentraties (< 50% boven natuurlijke achtergrond)– Specifieke plaagalgen (< grenswaarde)

• Voorzorgsbeginsel• Inspanningsverplichting

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 4

Beoordeling volgens OSPAR Comprehensive Procedure

Update (2007)Incl indicatorsoorten Excl indicatorsoorten

1e beoordeling (2003)

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 5

KRW

• Goede ecologische toestand in 2015– “geringe afwijking van onverstoorde staat”

• Ecologie leidend– Geen aparte toetsing voor nutriënten

• DPSIR (bron-effect)• Doelstellingen en biologische maatlatten

– Nationaal ontwikkeld– Internationale afstemming via Intercalibratie

• Concrete maatregelen in stroomgebiedsbeheersplan 2009

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 6

KRW en eutrofiering

• EU Eutrophication Guidance

– Voor KRW zoveel mogelijk aansluiten op OSPAR

Ecological Quality Objectives with respect to nutrients and eutrophication

effects

Further Assess-

ment

Non-Problem Area Problem Area

OSPAR COMP

Initial Assess-

ment

Non-Problem Area

Potential Problem Area

Problem Area

WFD High Good Moderate Poor Bad

Ecological Quality Objectives with respect to nutrients and eutrophication

effects

• Nadere omschrijving van Goede Ecologische Toestand• “Geen secundaire ecologische effecten van verhoogde algengroei”

(bijv zuurstofloosheid, sterfte bodemdieren, vis, etc)

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 7

Effecten van eutrofiëring in Nederlandse kustwateren• Vaak genoemde effecten

– Toxische algenbloeien– Schade door Phaeocystis

(schuimalg)– Zuurstofloosheid– Zwarte vlekken in de Waddenzee

– Maar ook: minder fosfaat. minder vis

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 8

Algenbloeien in de Noordzee

REVAMP IVM/Brockmann ConsultPeters et al. (2005)

• Vooral in kustgebieden met rivierinvloed

• Globaal verband met nutrientenbelasting

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 9

Effecten van eutrofieringNederlandse kustwater

• relatie tussen nutriënten en fytoplanktonbloeien

– Chlorofyl– Maximale bloei Phaeocystis

• Grote natuurlijke variatie– Slibconcentraties– Weer / NAO– Stromingspatronen Noordzee– Biologische interacties

• Nutrienten niet de enige sturende factor

0 20 40 60 80 100Stikstof

0

10

20

30

40

50

60

70

Alg

en

bio

ma

ssa

Zeeuwse kustWadden kustHollandse kustEems-Dollard kustDelta kustopen zee

Gebied

0 20 40 60 80 100Stikstof

0

10

20

30

40

50

60

70

Alg

en

bio

ma

ssa

(DIN wintergemiddeld in uM)

(90

-perc

enti

el C

hlf

-a in u

g/l)

Phaeocystis

0 20 40 60 80 100Stikstof

0

50000000

100000000

150000000

Ma

x ce

laa

nta

l

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 10

Waargenomen veranderingen

• Noordzee (1985-2005)– Sterke vermindering van

nutriëntenvrachten naar zee en nutriëntenconcentraties in kustwater

– Stikstof (DIN) -35%– Fosfaat (PO4) -60% 1970 1980 1990 2000 2010

0

20

40

60

80

Stik

stof

1985-2005: -35%

Hollandse kust

1985-2005: -60%

1970 1980 1990 2000 20100

1

2

3

Fo

sfa

at

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 11

Waargenomen veranderingen

• Grote natuurlijke variatie overschaduwt effect van nutriëntenreducties

19751980

19851990

19952000

20052010

0

10

20

30

40

Alg

en

bio

ma

ssa

Noordwijk 2

19751980

19851990

19952000

20052010

0

50000000

100000000

150000000

Ma

x P

ha

eo

cyst

is

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 12

Waargenomen veranderingen

• Grote natuurlijke variatie overschaduwt effect van nutriëntenreducties

Terschelling 4

19751980

19851990

19952000

20052010

0

10

20

30

40

Alg

en

bio

ma

ssa

19751980

19851990

19952000

20052010

0

50000000

100000000

150000000

Ma

x P

ha

eo

cyst

is

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 13

Waargenomen veranderingen

• Westelijke Waddenzee (1970-2003)

– Sterke vermindering nutriëntenvracht en –concentraties

– Veranderingen vooral in soortensamenstelling (algen, bodemdieren, vogels)

– Geen duidelijke verandering in biomassa

– Verandering in voedselweb

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 14

Conclusies

• Saneringsbeleid succesvol voor P (-70%), en in mindere mate voor N (-45%)

• Effect op ecologie in kustzone niet waarneembaar

– Grote natuurlijke variabiliteit

• Wel effect in westelijke Waddenzee (30 jaar waarnemingen)

• Nutriënten niet enige sturende factor• Effectiviteit van saneringsbeleid deels

onzeker

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 15

• Aangetoond– Weinig goed gedocumenteerde

effecten•geen effect of geen monitoring?

– Lokale zuurstofproblemen•Oosterschelde (2001)•Doggersbank•Duitse Bocht

– Invloed van meteorologie/NAO– Nauwelijks overlast door schuim

(Belgische studie: recreanten, visserij)

– Duidelijke problemen in zoete water (nitraat, P)

2000: <6.5 mg/L

1981: <4.0 mg/L

1982: <4.0 mg/L

1983: <4.0 mg/L

1989: 4.0 mg/L

1994: <4.0 mg/L

2003: <4.0 mg/L

-6°E -4°E -2°E 0°E 2°E 4°E 6°E 8°E 10°E

seit 1981 gelegentlich beobachteter Sauerstoffm angel

49°N

51°N

53°N

55°N

57°N

59°N

61°N

H um ber

Tham esScheldt

R hine

Em s

Seine

Som m e

W ash W eser

E lbe

Lim fjordF irth of Forth

M oray F irth

O slo F jord

Secundaire effecten van eutrofiëring (Nederlandse kustwateren)

Volkerak-ZoommeerJuni 2007

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 16

Afleiding doelstellingen nutriënten voor KRW

• Biologie is leidend• Dosis-effect relatie tussen nutriënten en

biologisch kwaliteitselement• Nutriënten-norm moet leiden tot

verwaarloosbare kans op het niet halen van goede toestand (EU Eutrophication Guidance)

• Gehanteerd als: 90% kans op halen goede toestand

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 17

Norm gebaseerd op relatie tussen nutriënten en fytoplankton

• In Kust- en overgangswateren 5 verschillende watertypen

– Meren (M31), estuaria (O2): geen statistisch verband tussen nutriënten en fytoplankton

– K1, K3: kustwateren met redelijk identieke fysische omstandigheden

• Data aangevuld met gegevens open zee (niet-gestratificeerde delen zuidelijke Noordzee)

• Monitoring gegevens 1991-2006• Werknorm voor stikstof 35 uM (=0,49 mg/l)

(wintergemiddeld bij saliniteit 30)

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 18

DPSIR benadering

• Kwantificeerbare relatie tussen “pressure” (bijv nutriënten) en “state” (bijv chlorofyl, biologische maatlat)

Pressure gradient

Bio

logi

cal m

etr

ic o

r m

ultim

etr

ic

Pressure gradient

No relationship. Boundary setting cannot proceed

Relationship.Proceed to next step

Bio

logi

cal m

etr

ic o

r m

ultim

etr

ic

Bio

logi

cal m

etr

ic

Descriptor of impact(s) on relevant supporting elements

High

Bad

High-good boundary determined by reference criteria

Good-moderate boundary at a distinct discontinuity

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 19

Relatie tussen biologische maatlat en nutriënten-norm

0 20 40 60 80 100 120N

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

EK

R

0 1 2 3Overschrijdingsfactor norm

0.20.30.40.50.60.70.80.91.0

EK

R

Zeeuwse kustWadden kustHollandse kuEems-DollardDelta kustBreeveertien

GEBIED

K1, K3, open zee

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 20

Huidige beoordelingkust- en overgangswateren

• Ecologie goed– stikstof < norm: Grevelingen, Veerse Meer (vanaf

2005)– stikstof +/- norm: Wadden kust (sommige jaren)– stikstof > norm: Oosterschelde, Eems-

Dollard, Westerschelde, Eems-Dollard kust, Hollandse kust (sommige jaren)

• Ecologie niet goed– stikstof < norm: -– stikstof +/- norm: Waddenzee, Wadden kust

(sommige jaren)– stikstof > norm: Zeeuwse kust, Delta kust,

Hollandse kust (sommige jaren)

• Stikstof concentratie 10-40% te hoog (2000-2005)

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 21

Bronnen van stikstofVrachten naar zuidelijke Noordzee

Stikstof vracht naar zuidelijke Noordzee

1500 miljoen kg / jaar

Kanaal44%

Frankrijk8%België

2%

Nederland21%

Duitsland12%

Denemarken1%

Verenigd Koninkrijk

12%

Noordzeestromingspatroon

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 22

Herkomst van stikstof 1997-2003

Het Kanaal Atlantische Oceaan NL rivieren

Fractie N in fytoplankton

Blauw et al., 2006 (WL | Delft Hydraulics)

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 23

Bronnen van stikstofVrachten naar Nederlandse kustwater

Kuststrook 1 mijl

Kuststrook <34 sal.

centrale Noordzee >34

sal.Bronomschrijving N N NFrankrijk 3% 4% 7%België (incl Schelde) 5% 5% 2%Nederland totaal 72% 64% 15%

Nieuw e Waterw eg / Haringvliet 52% 45% 12%

IJsselmeer 15% 14% 2%

overige bronnen NL 5% 5% 1%

Duitsland (incl Ems) 2% 1%Verenigd Koninkrijk 1% 2% 13%Kanaal 16% 23% 40%

1-5%5-15%15-30%30-50%>50%

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 24

Bronnen van stikstofVrachten vanuit Nederland

• Rijn (D) ca 70%

• Maas (B) ca 12%

• NL ca 18%, waarvan:

– landbouw 65%

– RWZI 25%– atm depo

10%

0

200

400

600

In Uit Vracht naarzee

N i

n m

iljo

en k

g

Retentie

Vracht naar zee (NL)

Vracht naar zee(buitenland)

Atm depositie

Diffuse bronnen (NL)

Puntbronnen (NL)

Import door rivieren

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 25

Afwenteling ook internationaalbijdrage Nederlandse rivieren

Fractie N in fytoplankton

Blauw et al., 2006 (WL | Delft Hydraulics)

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 26

Afwentelingook internationaal

België kuststrook <34

sal.Bronomschrijving NFrankrijk 6%België (incl Schelde) 21%Nederland totaal 44%

Nieuw e Waterw eg / Haringvliet 36%

overige bronnen NL 8%

Verenigd Koninkrijk 1%Kanaal 28%

Duitsland kuststrook <34

sal.Bronomschrijving NFrankrijk 5%België (incl Schelde) 2%Nederland totaal 28%

Nieuw e Waterw eg / Haringvliet 19%

IJsselmeer 6%

overige bronnen NL 3%

Duitsland (incl Ems) 24%Verenigd Koninkrijk 5%Denemarken 4%Kanaal 9%noordelijke rand 24%

1-5%5-15%15-30%30-50%>50%

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 27

• Doorvertaling van stikstof-norm voor kustwateren naar norm voor bovenstroomse wateren

• Afhankelijk van aannames:• Verband tussen zoutgehalte en

nutriënten• Natuurlijke

achtergrondconcentraties• Natuurlijke

verwijderingsprocessen in binnenwateren, rivieren, estuaria

• 1e schatting op basis van jaren 1995-2005

•Voor grote rivieren:•TN norm = 2-2,5 mg/l

Van een zoute naar een zoete norm

0

1

2

3

4

5

6

7

1985 1990 1995 2000 2005

Jaar

gem

idde

lde

tota

al N

in m

g/l

Lobith Maassluis

27 juni 2007

Eutrofiëring van de Nederlandse kustwateren 28

Conclusies

• Vermesting leidt tot verhoogde algenbloeien in kustwateren

• Alleen incidenteel secundaire effecten van eutrofiering in Nederlandse kustwateren waargenomen

• Afwenteling naar Belgische en Duitse kustwateren speelt een rol

• Verdergaande reductie van nutriëntenvrachten

– Wat is effect van huidige beleid?– afspraken maken in internationale

stroomgebieden