Zuurstofgehalte nabij bodem

Figuur 1: Variatie van jaargemiddelde zuurstofconcentratie over de jaren (Anon. 2020).

De concentratie zuurstof vertoont aan de oppervlakte (waterbase metingen) weinig variatie over de lange termijn (figuur 1). Dit is ook niet echt te verwachten vanwege de goede uitwisseling met de atmosfeer. Wel is er op het oog een lichte afname vanaf ongeveer 1980 tot nu.

Over de laatste 10 jaar is de afname van het jaargemiddelde zuurstof aan de oppervlakte in de zomermaanden significant op station Dreischor (figuur 2). De zomerconcentraties zijn gemiddeld in de buurt van 8.5 mg/l. In de winter is de trend ook significant bij Scharendijke diepe put (figuur 3). Gemiddelde winterconcentratie is rond de 10 mg/l. De lagere concentraties in de zomer worden veroorzaakt doordat de saturatieconcentratie afneemt met de temperatuur.

Figuur 2: Trend in oppervlakte zuurstofconcentratie over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations, zomermaanden (Anon. 2020).

Figuur 3: Trend in oppervlakte zuurstofconcentratie over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations, wintermaanden (Anon. 2020).

Zuurstofloosheid bodem

Figuur 4: Typerend zuurstofprofiel in het Grevelingenmeer in de zomermaanden, met zuurstofloze condities nabij de bodem in de diepere delen van het meer ( Didderen et al. 2016).

Het zuurstofgehalte van het water in het Grevelingenmeer een van de aspecten van de huidige situatie die reden tot zorg geven. De bovenste waterlaag is het hele jaar door voor circa 80% verzadigd met zuurstof (tussen 6 en 14 mg/l), maar diepere delen van het meer, vanaf circa 5m diepte, maar vooral op dieptes meer dan 10 m zijn veelal zuurstofloos of zuurstofarm (figuur 4). In en op de bodem kunnen het hele jaar door zuurstofloze condities heersen. Gedurende het voorjaar en de zomer is de zuurstofloosheid in en nabij de bodem het meest nadrukkelijk aanwezig. Twee processen die elkaar versterken liggen hieraan ten grondslag: zuurstof consumerende (afbraak)processen in en nabij de bodem en stratificatie van de waterkolom (Bouma et al. 2008). Onderzoek wijst uit dat bepaalde bacteriesoorten (cable bacteria) een cruciale rol spelen bij de seizoenszuurstofloosheid en de daarmee samenhangende fluctuatie van nutriëntenconcentraties. De activiteit van kabelbacteriën voorkomt dat er veel minder van het giftige sulfide vrijkomt in de waterkolom dan verwacht mag worden gezien de zuurstofloze omstandigheden in de zomerperiode in het Grevelingenmeer (Seitaj 2016).

Figuur 5: Gemiddelde waarden ±standaardafwijking voor het maximaal percentage oppervlak met < 1 mg O₂/l voor de perioden 1990 t/m 1998 en 1999 t/m 2009. Voor vakindeling in het Grevelingenmeer zie (Wetsteijn 2011, blz 61).

Er zijn aanwijzingen dat de zuurstofproblematiek in de loop van de jaren verder is toegenomen (zie figuur 5). Zuurstofloze condities kwamen niet alleen meer tijdens een warm voorjaar en warme zomers voor, maar gedurende het hele jaar. Daarnaast leek de zuurstofloosheid zich uit te breiden naar ondiepere delen van het meer, terwijl ze in het verleden alleen voorkwam op grotere dieptes (Bouma et al. 2008). Het lijkt erop dat het in 1999 ingevoerde spuiregiem geen verbetering van de zuurstofsituatie heeft opgeleverd ten opzichte van de periode daarvoor, waarbij het toelaten van sedimentatie en mineralisatie van Phaeocystis kolonies, afkomstig uit de Voordelta, de situatie zeker niet heeft verbeterd (Wetsteijn 2011). Zie ook deze pagina.

De grenswaarde van 2,54 mg O₂.L^-1 voor een areaal van 95 % van het totaal geldt als minimum om voldoende waarborg te bieden voor een gezond bodemleven. Daarmee worden ook de exploitatiemogelijkheden van commercieel belangrijke soorten gewaarborgd, voor zover ze bepaald worden door het zuurstofgehalte (Smaal en Wijsman 2014).

Bureau Waardenburg heeft in opdracht van Rijkswaterstaat onderzoek gedaan naar het effect van zuurstofloosheid op het bodemleven van het Grevelingenmeer en daarvan deze video gemaakt.

Streefbeeld

Bij het huidige beheer wordt ernaar gestreefd dat niet meer dan 5% van het totale bodemoppervlakte zuurstofloos wordt en dat de spronglaag op minimaal 15 meter ligt (Oorthuijsen & Iedema, 1992).
In de huidige situatie wordt dit streefbeeld echter niet gehaald en kan met name tijdens een warm voorjaar en tijdens warme zomers wel 10% van het bodemoppervlakte zuurstofloos worden (Hoeksema, 2002), (Koole 1995). In de periode 1999 t/m 2010 is het beleidsstreven dat niet meer dan 5% van het bodemoppervlak zuurstofloos wordt slechts in 5 van de 12 jaar (42%) gehaald In de periode 1990 t/m 1998 werd dit beleidsstreven nog in 8 van de 9 jaar (89%) gehaald (Wetsteijn 2011).

Meer informatie

Zie voor de laatste gegevens: Grevelingen systeemrapportage (Anon. 2020):

Referenties

De Grevelingen in ademnood, Anon., Bureau Waardenburg, 4 oktober 2010.
Grevelingen systeemrapportage, Anon., Deltares, Rijkswaterstaat, Staatsbosbeheer, Wageningen Marine Research, 22 oktober 2020.
Notitie knelpunten autonome ontwikkeling, Bouma, S, W. Lengkeek, T. Boudewijn, L. Turlings, R. Abma en R. Nieuwkamer, Ministerie van Verkeer en Waterstaat, 28 april 2008.
De verspreiding van witte bacteriematten en schade aan het bodemleven in het Grevelingenmeer IV, Zomer 2016 Nulmeting effect Flakkeese spuisluis (T0), Didderen, J. Bergsma, F. Driessen en W. Lengkeek, Bureau Waardenburg, 7 november 2016.
Grevelingenmeer van kwetsbaar naar weerbaar? Een beschrijving van de ontwikkelingen van 1996 tot 2001 en een toetsing aan het beleid, Hoeksema, H., RIKZ, 12 juli 2002.
Stratificatie in het Grevelingenmeer en de gevolgen daarvan voor de zuurstof- en nutriëntenhuishouding over de periode 1980-1994, Koole, A., RIKZ/HZ, mei 1995.
Analyse waterbeheer Grevelingenmeer, onderbouwing voor het waterhuishoudkundig beheer van het Grevelingenmeer, Oorthuijsen, W. en C. Iedema, Rijkswaterstaat Directie Zeeland, 1992.
Impact of cable bacteria on the biogeochemical cycling in a seasonal hypoxic basin, Seitaj, D., Vrije Universiteit Brussel, NIOZ, september 2016.
Minimum zuurstofgehalte voor bodemdieren in het Grevelingenmeer, Smaal, A. en J. Wijsman, IMARES, 8 december 2014.
Grevelingenmeer: meer kwetsbaar? Een beschrijving van de ecologische ontwikkelingen voor de periode 1999 t/m 2008-2010 in vergelijking met de periode 1990 t/m 1998, Wetsteijn, L., RWS Waterdienst, 7 januari 2011.