Dynamics of colonization by benthic communities in newly created river channels: effects of contaminated floodplain sediments

Hoofdaanvrager:
Dr. M.H.S. Kraak, Universiteit van Amsterdam, Afdeling Aquatische Oecotoxicologie,

Onderzoeker:
Dr. H.G. van der Geest Loopduur: 01-08-2001 tot 01-08-2004

 

Resultaat van het project

De bodems van de uiterwaarden van de grote rivieren zijn veelal matig tot ernstig vervuild. Dit komt omdat in de vorige eeuw de kwaliteit van het rivierwater en het daarin zwevende stof zeer slecht was, en tijdens hoogwater verontreinigde sedimentie-lagen in de uiterwaarden zijn afgezet. Toen de waterkwaliteit beter werd zijn deze vervuilde lagen afgedekt met schoon sediment.

Nu het klimaat verandert en we rekening moeten houden met nattere winters en meer smelt- en regenwater, zal het waterniveau in de rivieren stijgen. In de toekomst kan dat voor grote problemen zorgen. Daarom vind er een reconstructie van de uiterwaarden plaats. Er zullen onder andere nieuwe nevengeulen worden gegraven om te zorgen voor een betere doorstroming tijdens hoogwater. Echter, de oevers van deze (nieuw te graven) nevengeulen zullen de vervuilde lagen doorsnijden en plotseling worden blootgesteld aan het oppervlakte water. Dit grensvlak tussen vervuilde bodem en rivierwater wordt gekenmerkt door een hoge dynamiek, waardoor grote veranderingen in de mobiliteit en beschikbaarheid van toxicanten (in het speciaal van metalen) te verwachten zijn.

Om te achterhalen of er schadelijke effecten te verwachten zijn van deze veranderingen, zijn bodemmonsters van vervuilde locaties onder water gezet in een kunstmatige stroomgoot. In deze experimentele opstelling konden verschillende hydrologische regimes worden nagebootst, zoals die zich ook in het veld voor kunnen doen. Vervolgens is er gekeken hoe de metalen in de bodem zich ‘gedragen’ en hoe de gemeenschappen van microalgen zich ontwikkelen op dit vervuilde sediment. Deze microalgen behoren tot de eerste colonizers van de bodem en zijn daarmee mogelijk een geschikte groep van organismen om eventuele effecten op te sporen. Daarnaast vormen zijn een belangrijke component van de aquatische levensgemeenschap als voedselbron voor veel andere organismen.

De totaalgehaltes van koper in de vervuilde bodem overschreden het maximaal toelaatbaar risico niveau zoals dat wettelijk is vastgelegd voor onze bodems. Met behulp van een nieuwe techniek, DGT, is gekeken wat er gebeurt met de beschikbaarheid van koper voor organismen op het moment dat de bodem onder water wordt gezet. Hieruit is gebleken dat al zeer snel (binnen 1 week) de aanwezige metalen gebonden raken en niet langer beschikbaar zijn voor de organismen. Het effect hiervan was dan ook dat de algen die op de vervuilde grond groeiden geen last hadden van de metaalvervuiling. Er is echter wel gebleken dat er afhankelijk van de omgevingscondities momenten zijn waarop er tijdelijk metalen vrijkomen; de biobeschikbaarheid van metalen wordt in systemen zoals de uiterwaarden gekenmerkt door een grote dynamiek. Op langere termijn lijken metalen zich dan ook op te hopen in organismen. Een eerste ophoping vindt plaats in de biofilm van microalgen die groeit op het sediment. Vervolgens is aangetoond dat deze metalen kunnen worden doorgegeven aan evertebraten die eten in en op het sediment.