1. INLEIDING
2. GERELATEERDE ONDERWERPEN EN DELTAFACTS
3. STRATEGIE ZOETWATERVOORZIENING (1 VASTHOUDEN, 2 BERGEN, 3 AANVOEREN)
4. WERKING – ZOUTWATERTOLERANTIE VAN AQUATISCHE ORGANISMEN IN HET ALGEMEEN
5. WERKING – VERZILTING EN WATERPLANTEN
6. WERKING – ZOUTGEVOELIGHEID VAN DE PLANTEN IN DE PLAS-DRAS ZONE (EMERGENTEN, TERRESTRISCH)
7. WERKING – ZOUTGEVOELIGHEID VIS
8. WERKING – ZOUTGEVOELIGHEID MACROFAUNA, MICROFAUNA EN ZOÖPLANKTON (ONGEWERVELDEN)
9. WERKING – ZOUTGEVOELIGHEID FYTOPLANKTON
10. RANDVOORWAARDEN
11. KOSTEN EN BATEN
12. GOVERNANCE – KADERRICHTLIJN WATER EN ZOUT
13. PRAKTIJKERVARINGEN EN LOPENDE ONDERZOEKEN
14. KENNISLEEMTEN
15. VERANTWOORDING

Inleiding

Verzilting, zoet, brak en zout vanuit verschillende perspectieven?

De woorden ‘zout’, ‘brak’ en ‘zoet’ worden op verschillende manieren gebruikt, gedefinieerd en gemeten. Wetenschappelijke disciplines, zoals de aquatische ecologie [1, 2], ecohydrologie [3], hydrogeologie [4], plantenfysiologie [5], mariene/estuariene ecologie [6, 7], cultuurtechniek [8] en ecotoxicologie [9] werken met uiteenlopende groot- en eenheden zoals elektrisch geleidingsvermogen (EGV), saliniteit en chlorideconcentratie. Hetzelfde geldt voor het Nederlandse waterbeheer [10] en het natuurbeleid [11].  In deze factsheet is het woordgebruik voor zoet en zout, zo goed als mogelijk, gebaseerd op de classificaties in tabel 2. Waar mogelijk zijn zouttoleranties uitgedrukt in saliniteit of EGV omgerekend [7, 12] naar chlorideconcentratie, uitgedrukt in (mg/l).

Tabel 1. Indeling in zoutklassen in het gegevensbestand ‘Abiotische Randvoorwaarden natuurdoeltypen, gebaseerd op [3]

Verzilting is te definiëren als een proces waarbij zoet water wordt belast met zout(er) water waardoor het zoutgehalte stijgt. Deze belasting kan een gevolg zijn van (a) zoutindringing vanuit zee, bijvoorbeeld in Nederland via de benedenrivieren (externe verzilting); (b) zoute kwel (interne verzilting), vooral in diepe polders en droogmakerijen [13] met zoute grondwatervoorkomens en in zones langs zeedijken en (c) verdamping/neerslagtekort [14]. Zowel natuurlijke dynamiek als menselijke ingrepen in het watersysteem of omliggende land kunnen ten grondslag liggen aan het proces van verzilting. Op langere termijn heeft ook klimaatverandering en stijgende watervraag [15] haar invloed op verzilting, zoals onderzocht in het deltaprogramma.

Voor de effectbepaling in het aquatisch ecosysteem zijn de volgende fysische zaken van belang: (1) de stijging van het gemiddelde zoutgehalte, (2) de maximale verhoging van het zoutgehalte, (3) de duur van de piekbelasting met zout, (4) de periode in het jaar wanneer de piekbelasting plaatsvindt (5) de kans op een seizoensgebonden stijging van het zoutgehalte bezien over meerdere jaren en (6) de samenstelling van het zout (welke kationen en anionen zijn dominant) [4]. In deze factsheet beschrijven we de consequenties van verzilting voor de zoete aquatische ecosystemen.

Gerelateerde onderwerpen en Deltafacts

• Dynamisch peilbeheer 
• Brakke kwel
• Effecten klimaatverandering op natuur

Strategie zoetwatervoorziening (1 vasthouden, 2 bergen, 3 aanvoeren)

Kennis over de effecten van verzilting op aquatische ecosystemen is o.a. relevant voor het bedenken en uitvoeren van maatregelen in het kader van de Kaderrichtlijn Water (KRW), Natura 2000 en het deltaprogramma. Meer kennis hoe aquatische levensgemeenschappen reageren op kort of langdurende fluctuaties van het zoutgehalte in het zoete tot licht brakke domein (300-1000 mg/l chloride) levert niet alleen inzichten op over de haalbaarheid van KRW en Natura 2000 doelen, maar kan ook duidelijkheid verschaffen wat voor flexibiliteit/veerkracht het ecosysteem biedt om ook tegemoet te komen aan de watervraag van andere gebruiksfuncties zoals landbouw of drinkwater. Maatwerk bij het bepalen van de gewenste zoutgehalten (serviceniveaus), afhankelijk van de functies en natuurdoelen per polder en/of boezemstelsel is wel vereist. Bij inlaat van gebiedsvreemd water is van belang naast zout ook naar de andere waterkwaliteitsvariabelen te kijken.

Werking - Zoutwatertolerantie van aquatische organismen in het algemeen

Tabel 2 geeft een generaliserend overzicht van de zouttolerantie van verschillende componenten uit het aquatisch ecosysteem. In deze tabel is het zoutgehalte omgerekend naar het chloridegehalte door toepassing van de omrekening: [Chloride concentratie] = [Saliniteit] / 1,807. Deze omrekening is toegestaan voor de verdunning van zeewater, waarin een vaste verhouding tussen de totale hoeveelheid zout en de hoeveelheid chloride bestaat. De formule is niet geldig bij saliniteitgehaltes onder de 20‰[7, 12].

Tabel 2. Generalisatie van zouttoleranties in het aquatisch ecosysteem, gebaseerd op waarnemingen en expert oordeel.

 Er zijn de volgende aanpassingsstrategieën te onderscheiden voor aquatische flora en fauna [16]:

• Acclimatiseren aan het zout. De snelheid van de verzilting in het fysieke systeem is daarbij belangrijk. Als de verzilting langzaam gaat kunnen plant en dier zich hier fysiologisch op instellen. Het gaat hierbij om osmo-regulatie of de actieve excretie van zout (bv bij vissen). Het blijkt dan ook dat er hogere zouttoleranties worden gevonden bij langzaam toenemende blootstelling aan zout dan bij acute blootstelling aan een hogere concentratie [17]. 
• Het vermijden van het zout door dispersie, (re)kolonisatie of tijdelijk in rust gaan als zaad of een ander overlevingsorgaan [18]. 

Wanneer de zoutschok voorbij is kan vanuit naburige locaties of systemen, het verloren terrein opnieuw gekolonialiseerd worden, bijvoorbeeld door de verspreiding van zaad door vogels[19, 20]. Dispersiemechanismen zijn veelvuldig onderzocht voor terrestrische ecosystemen [21], maar minder voor aquatische systemen. In hoeverre dispersie en rekolonisatiestrategieën van populaties succesvol zijn na verzilting, hangt ook af van andere factoren, zoals competitie met andere soorten en blootstelling aan andere stressfactoren (eutrofiëring, inlaat systeemvreemd water).

Er kunnen verschillen zijn in de historische blootstelling aan verzilting en verzoeting (natuurlijke selectie) waardoor de zouttolerantie van bijvoorbeeld een specifieke vissoort uit bijvoorbeeld het Scheldestroomgebied substantieel kan verschillen van dezelfde soort in het Rijnstroomgebied [22, 23].

Werking - Verzilting en waterplanten 

Veel zoetwaterplanten kunnen overleven tot een saliniteit van circa 1000 à 2000 mg/l [16, 17]. Boven deze waarde neemt bij veel soorten de groeisnelheid af en zijn de bladeren en wortelsysteem kleiner [24]. Algemene, wijdverbreide zoetwatersoorten (kosmopolieten) worden in het veld vaak niet meer waargenomen bij een saliniteit hoger dan 4000 mg/l [25].

Er is minder bekend over de overlevingskansen en herstelcapaciteit van aquatische macrofyten die voor een bepaalde periode aan een hoger chloridegehalte worden blootgesteld, met uitzondering van onderzoek in Australië [16, 17]. In Australië is in een experiment voor enkele karakteristieke moeraswaterplanten voor Australië gekeken wat het effect is van een blootstelling van water met een saliniteit van respectievelijk 1000, 4000 en 8000 mg/l, gevolgd door een herstelperiode in zoetwater. Uit het experiment blijkt dat bij deze planten fysiologische stress waarneembaar is, maar ook dat deze vier soorten zich na een blootstelling van 3 tot 6 weken grotendeels ook kunnen herstellen. De proef is alleen gedaan met volwassen individuen, de resultaten geven geen inzicht wat dit betekent voor de bloei, voortplanting, ontwikkeling en kieming van zaden.

Stratoides aloides (Krabbenscheer)
Ter illustratie, dat zout meer is dan alleen chloride, gaan we in op de zoutgevoeligheid van de Krabbenscheer (Stratoides aloides). De Krabbenscheergemeenschap is een habitattype binnen Europese regelgeving voor natuurbeheer en karakteristiek voor de Nederlandse laagveengebieden. De soort wordt in de praktijk veelvuldig benoemd als een zoutgevoelige soort [26]. De soort is tevens belangrijk voor andere soorten, in bijzonder de zwarte stern (Chlidonias niger), de groene glazenmaker (Aeshna viridis) en de bittervoorn (Rhodeus amarus) [27].

De rozetvormige planten overwinteren op de onderwaterbodem en komen in het voorjaar omhoog. Gedurende de zomer drijven de planten op het water en zinken weer af naar de bodem in het najaar [28]. Krabbenscheer kan zich zeer snel ongeslachtelijk vermeerderen. Hierdoor kan de krabbenscheer, wanneer de omstandigheden goed zijn, in zeer korte tijd een groot wateroppervlak bedekken [29, 30]. Geslachtelijke voortplanting komt maar zelden voor [31]. Krabbenscheer is een soort van matig voedselrijke wateren. In Nederland is Krabbenscheer in de jaren zeventig en tachtig sterk achteruitgegaan, op dit moment lijkt de soort zich langzaam weer te herstellen [29]. De achteruitgang wordt vaak gerelateerd aan eutrofiëring door de directe verrijking van het oppervlaktewater met voedingstoffen en de inlaat van gebiedsvreemd water uit de grote rivieren [32]. Dit water is relatief hard en bevat tevens veel sulfaat [33, 34], een zout. Het sulfaat kan ook via kwel in het systeem komen, als gevolg van onderbemaling), en kan leiden tot het oxideren van pyriet tot sulfaat [27, 35]. Er heeft lang debat bestaan tussen wetenschappers welke sulfaatbron het belangrijkst is voor de sulfaatconcentratie in het oppervlaktewater. Recentelijk is er consensus bereikt[36]: “Sulfaat in inlaatwater is weliswaar de belangrijkste externe bron, maar deze bron is altijd geringer dan de vorige en draagt slechts in geringe mate bij aan de mineralisatie van de veenbodem, omdat zuurstof vrijelijk de uitdrogende bodem binnendringt en dus voldoende beschikbaar is. Onderwaterbodems zijn een belangrijke tijdelijke opslagplaats van zwavel, die door baggeren periodiek geleegd wordt en dan verdeeld wordt over het land, waardoor de zwavel weer beschikbaar komt. Een drempelwaarde voor het voorkomen van een soortenrijke onderwatervegetatie (start voor het verlandingsproces) ligt rond de 10-15 mg SO4-S l-1 (0.3-0.5 mmol l-1).”

Door de omzetting van sulfaat in sulfide in de bodem, wortelrot (sulfide vergiftiging) optreden, kunnen de planten ook last krijgen van ijzergebrek en kan ammonium toxificatie optreden [34]. Dit kan herkend worden aan een lichtgroene of zelfs gele kleur van de bladeren[29]. Ook het peilopzet in sloten heeft invloed op het voorkomen van de Krabbenscheer, een hoog waterpeil is belangrijk[27].

Er is geen literatuur gevonden met empirisch bewijs over de directe relatie tussen het voorkomen van de Krabbenscheer en chloride/saliniteitsgehalten. Voor sulfaat wel. Sulfaat is een anion en draagt natuurlijk bij aan de saliniteit van water, dus indirect is er wel een verband tussen zoutgehalte/zoutgevoeligheid van deze soort via sulfaat. In de Limnodatabase worden de 10 en 90% percentiel voor chloride vastgesteld op respectievelijk 29 en 135 mg/l chloride voor Krabbenscheer. Het is echter ook duidelijk dat botanische verschillen tussen onze laagveen gebieden sterk samenhangen met zout, zo vind je krabbenscheer en waterviolier wel in Nieuwkoop en niet in Botshol (persoonlijke mededeling Flip Witte).

Links: Krabbenscheer en gele plomp nabij Reeuwijkse plassen (Foto: Jeroen Veraart, mei 2011)
Rechts: Moerasviooltje (viola palustris) nabij Nieuwkoopse plassen (Foto: Sija Stofberg, voorjaar 2013)

Werking - Zoutgevoeligheid van de planten in de plas-dras zone (emergenten, terrestrisch)

Zout kan op verschillende manieren fysiologische en toxische effecten hebben op terrestrische natuur, hierbij zijn ook parallellen te trekken met expertise over zouttoleranties bij landbouwgewassen [37]. Zout verhoogt bijvoorbeeld de zuigspanning in de bodem [38] waardoor planten moeilijker water kunnen nemen. Anders dan bij aquatische natuur is bij terrestrische en wetland natuur aan de orde in hoeverre soorten daadwerkelijk worden blootgesteld aan zout dat wordt aangevoerd via het grond- of oppervlaktewater. Immers, Nederland heeft op jaarbasis een neerslagoverschot, waardoor zich in de wortelzone van deze planten regenwaterlenzen kunnen vormen. Deze neerslaglenzen kunnen ervoor zorgen dat de blootstelling van soorten aan brak of zout water van onderaf (zoute kwel) of zijdelings (indringing vanuit oppervlaktewater) beperkt blijft. 

Empirische kennis uit laboratorium-, kas- of veldexperimenten met betrekking tot terrestrische of wetlandsoorten en ecosystemen uit Europa of andere gematigde streken is betrekkelijk schaars [39-43]. Dit soort experimenten varieert bovendien vaak ook in proefopzet, gemeten responsvariabelen en internationale studies hebben vaak ook betrekking op soorten die in Nederland niet voorkomen. Daarnaast is er kennis gebaseerd op veldwaarnemingen structureel (monitoring) of incidenteel verzameld bijvoorbeeld gedaan tijdens droge perioden [26]. Een nadeel hiervan is dat de geldigheid van deze informatie enigszins anekdotisch is en beperkt blijft tot een gebied of een bepaalde natte of droge weerperiode. 

Ook zijn er in Nederland studies uitgevoerd op basis van een risico-benadering voor verzilting en natuur [risico = kans x effect] in het Veenweidegebied / West-Nederland, [44, 45] en in het Deltaprogramma Zuidwestelijke Delta [46]. Deze databases en de beschreven risicobenadering lenen zich het best voor toepassing in landsdekkende of regionale verkenningen en minder voor gedetailleerde uitspraken op standplaatsniveau. Een voordeel van de genoemde databases is dat ze via een uniforme benadering gegevens beschikbaar maken over een brede (vaak landsdekkende) reeks vegetatietypen, natuurtypen, habitattypen of plantensoorten. Het nadeel van deze benadering is dat de gegevens vaak correlatief bepaald zijn of gebaseerd zijn op expertkennis. Empirisch vastgestelde dosis-effectrelaties of schadedrempels zijn een belangrijke lacune in deze benadering. 

Typisch voor terrestrische en wetland-milieus is dat het effect van verhoogde zoutconcentraties niet altijd kan worden gescheiden van het effect van droogte, zoals ook bij landbouwgewassen het geval is [38]. In een substantieel deel van de natuurterreinen in gebieden met zoutbelasting in laag Nederland speelt het dilemma of in een droge periode droogteschade voor verschillende waterafhankelijke functies kan worden tegengegaan met het al dan niet inlaten van licht brak water. Verhoogde zoutconcentraties betekent in wetland bodems doorgaans ook meer sulfaat, waarbij onder anoxische condities sulfide kan ontstaan dat voor flora en fauna giftig is.

In Kennis voor klimaat is nader onderzoek gedaan naar de daadwerkelijke blootstelling aan zout in de wortelzone van terrestrische en wetland-systemen. Dit onderzoek richtte zich vooral op de hydrologie en de vegetatie op kraggen, die bijvoorbeeld in de Nieuwkoopse Plassen te vinden zijn [47]. De uitkomsten van dit onderzoek leveren een bijdrage aan de onderbouwing van toepassingsgerichte methodieken, zoals de risicobenadering verzilting en natuur, ten behoeve van het Nederlandse water- en natuurbeheer en -beleid.

Werking - Zoutgevoeligheid vis

Volwassen zoetwatervis is in staat om te overleven onder brakke condities tot circa 8.8‰ saliniteit [16]. Veel zoetwater vissen migreren ook gedurende hun levenscyclus naar de zee of oceaan. Vaak doen jong adulte individuen dit voor het verkrijgen van voedsel of voor de voortplanting. Echter, veel soorten zijn afhankelijk van water met een saliniteit die lager is dan 5-6‰ voor de embryonale ontwikkeling na het kuitschieten [16, 49]. Het optimum voor de embryonale groeisnelheid ligt voor veel zoetwatersoorten, verrassenderwijs, vaak in het licht brakke tot brakke domein binnen deze range [50]. We werken, ter illustratie de informatie uit die we gevonden hebben voor de Zeelt (een illustratieve soort voor de Krabbenscheergemeenschap/natuurdoeltype), kleine modderkruiper (Rode lijst soort) en snoek (belangrijk voor waterbeheer).

Zeelt (Tinca Tinca)
De Zeelt schiet kuit bij een watertemperatuur van 18 tot 20 graden Celsius [51-55]. De mannetjes zijn na 3 jaar volwassen en de vrouwtjes na 4 jaar [56]. In de zomermaanden prefereert de soort koel water in schaduw of in diepere gedeelten[55]. De vis houdt zich schuil gedurende de dag en foerageert na zonsondergang [57, 58]. De soort is gevoelig voor verlies aan habitat met vegetatie [59], hoge predatiedruk [60] en eutrofiering [61]. De soort kan brakke omstandigheden aan, en is in Europa aangetroffen in estuariene condities met saliniteitswaarden tot circa 10-12 ‰ (≈ 5,5-6,6 g/l chloride) [62]. In toxicologische experimenten is een lethale 24 uur-dosis berekend van 15.4 ‰ [57] en een maximaal toelaatbaar risico van 13.8‰ [63].

Kleine Modderkruiper (Cobitis taenia)
Uit laboratorium testen [49] is gebleken dat de kleine Modderkruiper zich succesvol kan ontwikkelen bij een saliniteit tussen 0.12 en 4.80 ‰. Uit deze testen bleek ook dat bij een saliniteit van 6.00 ‰ de groei van de vis sterk geremd wordt. De groei stopte boven een saliniteit van boven 7.20 ‰. Onder de 0.12‰ was de groei instabiel. De gevonden bovenlimiet van 4.80‰ (≈ 0,3 g/l) komt overeen met observaties in het veld in de Baltische kust. Hier kan uit geconcludeerd worden dat de soort zich ook kan ontwikkelen in brakke habitats. 

De snoek (Esox lucius)
Literatuur over de overlevingskansen van de snoek in brakke omstandigheden is schaars. In een Noors toxicologisch onderzoek [64] zijn de overlevingskansen van snoek onderzocht bij een kortdurende blootstelling (72 tot 96 uur) aan zout, een piekbelasting. In de proef werd de saliniteit gevarieerd tussen de 9–14 ‰ ((≈ 5 - 8 g/l) in combinatie met verschillende temperaturen (10, 14 en 18 °C). De gevonden LC50 waarden lagen tussen de 11.2 en 12.2‰, het effect was het grootst bij hogere temperaturen. Opvallend was dat de mortaliteit significant hoger en sneller was voor de grote vissen in vergelijk tot de kleinere vissen. De onderzoekers stellen dat deze resultaten betekenen dat de snoek in ieder geval gedurende korte tijd een piekbelasting met brak-zout water kan overleven. In een vervolg-experiment [65] is gekeken hoe kuit en juvenielen van een brakwater populatie van Snoek uit het westelijke gedeelte van het Baltische zee gebied zich ontwikkelen vanaf waarden van 8.5 psu (P.S.U. is een maat voor het zoutgehalte dat in de mariene ecologie soms wordt gebruikt.). Bij 13 psu vertoonden de juvenielen stress en nam de groeisnelheid af.

Werking - Zoutgevoeligheid macrofauna, microfauna en zoöplankton (ongewervelden) 

Het zoutgehalte van het water is één van de belangrijkste sleutelfactoren voor aquatische ongewervelden. In sloten en meren werd een sterk verband gevonden tussen een afname van de soortenrijkdom en een stijging van het chloridegehalte [66, 67]. De belangrijkste reden hiervoor is dat de zoutconcentratie een direct effect heeft op de fysiologie van ongewervelden. In veel zoetwatersoorten verloopt de osmoregulatie via passieve mechanismen. Bij een verhoging van het zoutgehalte kunnen deze organismen hun inwendige ionenconcentratie op peil houden, totdat de zoutconcentratie in het water die van de lichaamsvloeistof benadert[66]. De concentratie opgeloste stoffen in de lichaamsvloeistof zoetwaterdieren is soort specifiek en ligt grofweg tussen de 1 en 15 g/L [68]. Voor de meeste zoetwatersoorten is dit getal de lethale drempelwaarde. Echter, negatieve effecten op groei, ontwikkeling, reproductiecapaciteit en gedrag worden meestal al opgemerkt bij een chloridegehalte van ongeveer 550 mg/L (omgerekend van saliniteit) [68]. Een belangrijke reden hiervoor is dat het in stand houden van de juiste inwendige ionenbalans veel energie kost. Negatieve consequenties van een verhoging van het zoutgehalte treden dus al veel eerder op dan de lethale drempelwaarde. Verder hebben factoren zoals het levensstadium, conditie, en andere milieufactoren invloed op de zouttolerantie[68].

De subtiele effecten van een stijging van het zoutgehalte op de fauna is ook terug te zien in de habitatpreferenties van de Nederlandse zoetwaterfauna [69]: van de 1316 taxa waarvan de zoutpreferentie bekend is prefereert 86% van de soorten een chloridegehalte onder de 300 mg/L. Echter, veel soorten worden nog - zij het  minder frequent en in lagere dichtheden - aangetroffen op plekken met een hoger chloridegehalte [70]. Er is sprake van een zeer geleidelijke overgang in de range 1000-3000 mg/L, waarbij steeds meer zoetwatersoorten verdwijnen en de zoutwatersoorten toenemen[71]. Vooral het aantal soorten kreeftachtigen neemt sterk toe bij stijgende chlorideconcentratie [72]. Kokerjuffers, haften en steenvliegen zijn groepen waarvan veel soorten erg gevoelig zijn voor hoge chlorideconcentraties. Vedermuggen (Chironomidae), kevers en wantsen blijven daarentegen lang goed vertegenwoordigd binnen de levensgemeenschap. Voor de meeste soorten zijn de exacte drempelwaarden waarop (sub)lethale effecten optreden onbekend. Een moeilijkheid bij het vaststellen van de effecten van verzilting op het verdwijnen van ongewervelden is dat er meestal sprake is van multistress-situaties, waarbij bijvoorbeeld concentraties van voor de fauna toxische stoffen toenemen, er veranderingen optreden in de onderwatervegetatie of het water troebeler wordt [16, 67].

De zoetwatersoorten die in eerste instantie weinig hinder ondervinden van de gestegen zoutconcentratie zijn diegene die, hetzij in beperkte mate, hun inwendige zoutconcentratie kunnen verhogen of hun interne zoutconcentratie onder die van het water kunnen houden, waardoor ze bij hogere zoutconcentraties kunnen overleven. Deze soorten passen zich dus aan wanneer de zoutconcentratie stijgt [73]. De frequentie, duur, timing en snelheid waarmee concentraties stijgen bepalen in hoeverre soorten zich kunnen acclimatiseren aan een verandering in het zoutgehalte[16]. Ook heeft een sterk fluctuerend zoutgehalte veel grotere effecten op de levensgemeenschap dan een constant of langzaam stijgend zoutgehalte. Aanpassing kan ook spelen op een veel grotere (historische) tijdschaal, zo zijn populaties van bepaalde soorten ongewervelden in gebieden waar het water in het verleden zouter was toleranter voor een stijging in zoutgehalte dan populaties van dezelfde soort waar dit niet het geval was[16].  

Ongewervelden kunnen verzilting ook overleven door de perioden van hoge zoutconcentraties te ontwijken. Veel aquatische insecten kunnen als volwassen dier vliegen en kunnen zich zo verplaatsen naar meer geschikte wateren. Andere soorten kunnen als ei of cyste minder gunstige perioden overbruggen. Wanneer in een gebied verzilting slechts optreedt in een deel van de wateren, kunnen de overgebleven zoete systemen dienen als bron van kolonisten. Dispergerende individuen kunnen zo de plekken waar gevoelige soorten verdwenen zijn opnieuw bezetten. 

Werking - Zoutgevoeligheid fytoplankton

Er zijn ontzettend veel fytoplanktonsoorten, ingedeeld in groenwieren, bruinwieren, blauwwieren en blauwalgen. Iedere soort heeft zijn specifieke optimale abiotische omstandigheden. Ze zijn te vinden in de zoute oceanen tot in de zoete sloot. Wanneer voedingstoffen ruim aanwezig zijn, graasdruk beperkt is en de verblijftijd van het water lang is, kunnen bepaalde soorten overmatig groeien en het water troebel maken (algenbloei). Wanneer de betreffende algensoort gevoelig is voor zout kan verzilting of doorspoeling van het watersysteem (verkorten verblijftijd) theoretisch ingezet worden als ‘bestrijdingsmiddel’ tegen de algenbloei. In Nederland is in het kader van het blauwalgenprobleem in het Volkerak-Zoommeer ook gekeken wat voor effect verzilting, doorspoelen (met zoet water) en veranderende graasdruk betekent als maatregel om blauwalgenbloei te bestrijden [14, 74-78]. Bij verzilting in het Volkerak-Zoommeer wordt bedoeld dat het gemiddelde chloridegehalte in het water wordt verhoogd tot circa 10-11 g Chloride per liter in combinatie met getempt getijde. Op dit moment varieert het chloridegehalte in dit watersysteem tussen 200 en 1000 mg/l chloride, met een streefwaarde van 450 mg/l chloride (waterakkoord).

Randvoorwaarden

Niet van toepassing, deze factsheet betreft geen innovatie.

Kosten en baten

Kosten
Inzichten over zoutgevoeligheid van het aquatisch ecosysteem is bruikbaar bij het vaststellen van inlaatnormen en doorspoelcriteria. Als uit onderzoek of uit praktijkervaringen blijkt dat er mogelijkheden zijn om deze normen flexibeler te maken, dan is vervolgens een investering noodzakelijk om met de betrokken actoren afspraken te maken over nieuwe inlaatcriteria in de vorm van bijvoorbeeld een waterakkoord of peilbesluit. Deze kosten moeten niet onderschat worden en kunnen substantieel zijn, zeker bij verschil van inzicht bij verschillende belanghebbenden. Wanneer iedereen akkoord is zijn er geen extra kosten ten opzichte van het huidige waterbeheer.

Baten/vermeden kosten
Flexibele inlaatregels op maat per functie/regio beperkt de inzet van de Kleinschalige Water Aanvoer procedure, mede in het licht van klimaatverandering [79], in het kader van het Deltaprogramma is voorgesteld om de Kleinschalige Water Aanvoer procedure robuuster te maken[80]. Verder kunnen KRW doelen kosten effectiever gerealiseerd worden voor de regionale waterbeheerder.

Governance - Kaderrichtlijn water en zout

De zoutnormering die in de kaderrichtlijn Water per type waterlichaam zijn afgesproken (tabel 3), zijn afgeleid uit een assessment van toxicologische dosis-effect studies uitgevoerd door het RIVM, RIZA en STOWA [9, 81-84]. Het RIVM beschrijft de MTR (Maximaal Toelaatbaar Risiconiveau) en ER (Ernstig Risiconiveau) voor oppervlaktewater, bodem en sediment. Dit zijn wetenschappelijk afgeleide waarden die dienen als advieswaarden. Deze milieurisicogrenzen hebben geen officiële status [85]. Binnen de kaderrichtlijn water wordt veel gewerkt met het concept van cenotypen [86-88] om de ecologische toestand van sloten en stromende wateren globaal te omschrijven op basis van aanwezige macrofauna (veld data). 

Praktijkervaringen en lopend onderzoek

Limnodatabase (STOWA), www.limnodata.nl
Binnen Kennis voor Klimaat is in het kader van een studie voor het boezemstelsel van Schieland  [79] voor een geselecteerd aantal soorten literatuuronderzoek gedaan naar de zout/chloride tolerantie en zijn chloride responsietabellen (Cl10, CL25, CL50, CL90) opgesteld op basis van geregistreerde waarnemingen in de Limnodatabase van STOWA. Deze responsietabellen van STOWA zijn gebaseerd op Nederlandse veldgegevens[89-91]. Er is van verschillende soorten bekend dat op basis van buitenlandse veldobservaties er hogere zouttolerantie grenzen, vastgesteld kunnen worden [92]. Dit komt bijvoorbeeld omdat er in het buitenland meer veldgegevens beschikbaar zijn van de lichtbrakke tot brakke milieus, maar kan ook verklaard worden door genetische aanpassingen binnen de soort. 

KRW Verkenner (DELTARES), https://publicwiki.deltares.nl/display/KRWV/KRW-Verkenner
De KRW-Verkenner is een analyse-instrument voor het doorrekenen van effecten van KRW- maatregelen op de ecologische en chemische kwaliteit van het oppervlaktewater. Het geeft de gebruikers inzicht in de effectiviteit van maatregelen en maatregelpakketten in relatie tot de KRW-doelen. Voorbeelden van maatregelen zijn het aanpakken van puntbronnen zoals rioolwaterzuiveringsinstallaties of diffuse bronnen zoals landbouw of verkeer. Ook kan de KRW- Verkenner de effecten van ecologische maatregelen zoals het opnieuw meanderen van een beek of het aanleggen van natuurvriendelijke oevers doorrekenen. Veel nuttige data van de waterbeheerders is ook te vinden op het Waterkwaliteitsportaal.

Effectmodellen natuur (in beeld bij Deltaprogramma)
Door STOWA wordt momenteel een overzicht gemaakt van modellen die effecten kunnen bepalen door veranderingen in de waterhuishouding, zoals (maar niet alleen) verzilting. Het gaat om modellen zoals Demnat (Deltares), Habitat (Deltares), ITORS/ICHORS (Universiteit Utrecht), SMART-Sumo / SMART-MOVE (Alterra/PBL) en NHI-Probe (KWR). Beschrijvingen van deze modellen zijn ook gemaakt door NMDC [93], zie ook Deltafact Effecten van klimaatverandering op terrestrische natuur. Een combinatie van empirische data en expertkennis komt ook voor bijvoorbeeld toegepast in DEMNAT [94].

Ellenberg indicatiewaarden
Er bestaan verschillende databases met responsgegevens van soorten of natuurtypen voor zout. Zo zijn er Ellenberg-indicatiewaarden voor zout[11, 95], eveneens correlatieve gegevens over zoutpreferentie maar dan op basis van metingen [96].

Milieu- en habitatpreferenties van Nederlandse zoetwatermacrofauna
Werkgroep Ecologisch Waterbeheer (WEW), http://www.wew.nu/publicaties.php.
Hier zijn habitatpreferenties macrofauna met betrekking tot het chloridegehalte te vinden.

Kennis voor Klimaat
Binnen kennis voor klimaat heeft onderzoek gelopen op het gebied van verzilting en waterkwaliteit in thema 2 Zoetwatervoorziening en in de Hotspot Ondiepe Wateren en Veenweide gebieden. Ecohydrologisch onderzoek vond plaats in zowel thema 2 en thema 3 (CARE). CARE richtte zich op ecohydrologische vraagstukken in Hoog Nederland terwijl thema 2 zich meer richt op de gebieden in Laag-Nederland. 

Kennisleemten

• Er is over het algemeen weinig literatuur gevonden over het herstelvermogen van de aquatische leefgemeenschap in relatie tot de blootstelling tot lichtbrak water (300-1000 mg/l chloride). Dit maakt het moeilijk om beter inzicht te krijgen op de effecten van de inlaat van lichtbrak water op de aquatische levensgemeenschap. Hoe verzilting optreedt is essentieel: de frequentie, duur, timing en snelheid waarmee concentraties stijgen bepalen in hoeverre soorten zich kunnen aanpassing aan een verandering in het zoutgehalte. De relatie tussen deze parameters en het verdwijnen van soorten moet worden onderzocht.
• De responsietabellen uit de Limnodatabase voor chloride zijn niet altijd representatief voor de daadwerkelijke zouttolerantie van de geselecteerde waterplanten omdat de habitats met hogere chloridegehalten, waar deze soorten soms ook nog in kunnen voorkomen (volgens observaties in het buitenland), weinig in Nederland te vinden zijn. Er zijn weinig vergelijkende studies tussen veldwaarnemingen in verschillende landen.
• Veel van de zouttoleranties voor soorten in het aquatisch ecosysteem zijn in de internationaal wetenschappelijke literatuur uitgedrukt in saliniteit en niet in chloride. Er is een algemene omrekenfactor (UNESCO, 1973), maar die mag eigenlijk niet toegepast worden voor water met een saliniteit < 20‰. Het omrekenen van zouttoleranties met deze formule kan tot verkeerde inschattingen van de risico’s op zoutschade leiden voor aquatisch ecologische levensgemeenschappen. Het verdient de voorkeur om per watersysteem een specifieke omrekenfactor vast te stellen op basis van tijdreeksanalyse van gemeten chloride, EGV en saliniteit. Voor het vaststellen van zouttoleranties voor natuur is het misschien beter om een maat te gebruiken voor alle zouten (e.g. EGV of saliniteit) bij het vaststellen van gebiedsgerichte inlaatnormen, dit blijkt onder andere voor de Krabbenscheer. 
• Bij het vaststellen van de effecten van klimaatverandering op de aquatische levensgemeenschap in relatie tot de inlaat van lichtbrak water is het aan te bevelen om ook te kijken naar het effect van stijgende water temperatuur in combinatie met veranderende zoutdynamiek.
• Voor de meeste macrofaunasoorten zijn de drempelwaarden waarop sub lethale en lethale effecten optreden onbekend. Om de effecten van verzilting in beeld te krijgen moeten deze worden vastgesteld voor een representatieve groep (indicator)soorten. Zeker omdat de aan- of afwezigheid van de soorten direct gekoppeld is aan KRW-doelen.
• Er bestaan nog veel kennisleemten op het vlak van de daadwerkelijke blootstelling aan zout in de wortelzone van terrestrische en wetland-systemen en bovendien is het nog niet mogelijk om tot een eenduidige kwantificering van schadedrempels en hersteltijden te komen voor terrestrische natuur. 

Verantwoording

Deze Deltafact is opgesteld door Alterra, juli 2013, in opdracht van STOWA en Kennis voor Klimaat (thema 2 – Zoetwatervoorziening)

Auteurs

• J.A. (Jeroen) Veraart
• R.C.M. (Ralf) Verdonschot
• M.P.C.P (Maurice) Paulissen

De factsheet is voorgelegd als collegiale toets aan Flip Witte (KWR Water) en Ad Jeuken (Deltares). Hun suggesties voor verbetering zijn in de eindversie verwerkt. Fotomateriaal is beschikbaar gesteld door Sija Stofberg en Jeroen Veraart.