Biologiske metoder. Status, erfaringer og videreutvikling. v. Anne Lyche Solheim, NIVA

Transkript

1 Biologiske metoder Status, erfaringer og videreutvikling v. Anne Lyche Solheim, NIVA Anne Lyche Solheim

2 Innhold Hvorfor Biologi? Hvilke metoder har vi i dag? Erfaringer med bruk av disse, fordeler og ulemper, Videreutvikling: Hva mangler, hvordan foregår utviklingen 2

3 Hvorfor biologi? Barometer for miljøtilstand: hvordan reagerer våre akvatiske økosystemer og deres biologiske komponenter på menneskeskapt belastning? Integrert informasjon om økologiske effekter av påvirkning over tid: Mindre variabelt enn vannkjemien Koblet til vannkvalitet og fysiske inngrep Krav i Vannforskriften/Vanndirektivet Tilleggsinfo om biologisk mangfold Kobling til økosystemtjenester: fiske, badevannskvalitet, drikkevannskvalitet (algetoksiner), naturlig rensekapasitet, osv. 3

4 Hva menes med biologiske overvåkingsmetoder? Opplegg for overvåkingsdesign: Hvilke parametre, frekvens? Prøvetaking/feltobservasjoner Analyser Klassifisering 4

5 Overvåkingsdesign: Biologiske kvalitetselementer Kyst Innsjø Elv Planteplankton X X Vannplanter og påvekstalger Makroalger og angiospermer X (Vannplanter) X (Påvekst -alger) Bunndyr X X X Fisk X X X 5

6 Overvåkingsdesign - frekvens Planteplankton: Månedlig i vekstsesongen, hvert år eller hvert 2. år Andre biologiske kvalitetselementer: 1-2 ganger pr. år (vår, sensommer/høst) hvert år 6

7 Prøvetakingsmetoder / Feltobservasjoner/Analyser Botaniske kvalitetselementer Planteplankton: Integrerte prøver fra eufotisk sone, og identifisering/telling/beregning av biovolum i omvendt mikroskop (CEN), evt. pigmentsensor i vertikalprofil, fjernmåling m fly/satelitter Vannplanter/Makroalger: Transekt-analyser fra egnede habitater i strandsonen (CEN), evt. undervannsfoto, flyfoto Begroingsalger: Vading i elva m vannkikkert, skraping av steiner og identifisering i mikroskop (CEN) 7

8 Prøvetakingsmetoder / Feltobservasjoner/Analyser Zoologiske kvalitetselementer Bunnfauna: Vading i elv m håv: sparkeprøver fra egnede habitater (CEN) Grabb fra profundal-sedimenter i innsjøer/kystvann (CEN), Plukking/rensing, Identifisering/telling i lupe (CEN) Fisk: Prøvefiske med garn, nordisk garnserie (CEN), Telling, veiing, måling av all fanget fisk, evt. disseksjon og analyse av otolitter i mikroskop for aldersbestemmelse Ekkolodd-registrering av antall og størrelse 8

9 Klassifiseringsmetoder Biologiske indikatorer Klassegrenser/vannty per/belastninger Foreløpig system under utprøving Indekser for alle kvalitetselementer, men ikke komplett 9

10 Biologiske indikatorer Kyst Innsjø Elv Planteplankton klfa klfa Vannplanter og påvekstalger Artsindeks eutrofi Artsindeks Eutrofi og forsuring Makroalger og angiospermer Artsindeks eutrofi + nedre voksegrense Bunndyr Artsindeks org belast Artsindeks forsuring Artsindeks org belastn og forsuring Fisk Artsindeks og mengde forsuring/ regulering Mengde laksefisk, forsuring 10

11 Eksempler på klassegrenser IC type Typebeskrivelse Planteplankton i innsjøer, Klorofyll a klasser (interkalibrerte klassegrenser er uthevet med fet skrift) Naturtilstand Svært god God Moderat Dårlig Svært dårlig µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l µg/l LN2a Kalkfattige, klare, grunne 1,5 < >20 LN2b Kalkfattige, klare, dype 1,3 <2,5 2, >15 LN3a Kalkfattige, humøse 2,5 <5 5-7,5 7, >30 LN1 Kalkrike, klare 2,5 <5 5-7,5 7, >30 LN8a Kalkrike, humøse 3,5 <7 7-10,5 10, >40 LN5 Kalkfattige, klare 1,0 < >15 LN6 Kalkfattige, humøse 2,0 < >25 LN7 Kalkfattige, klare 0,80 <1,5 1,5-2,5 2, >12 Bunnfauna i elver, ASPT, klasser Naturtilstand Svært god God Moderat Dårlig Svært dårlig ASPT ASPT ASPT ASPT ASPT ASPT 6,9 >6,8 6,8-6,0 6,0-5,2 5,2-4,4 < 4,4 11

12 Kobling av kvalitetselementer gjøres via EQR = forhold mellom observert verdi og referanseverdi Normalising (naturtilstand) EQR Metric national EQR Normalised EQR value for the metric for the metric REF SG/G 17 G/M 11 17/20 11/20 0, ,75 0,55 (0,75-0,55)*(0,80-0,60) (0,85-0,55) +0,60 0,80 0,73 0,60 M/D SD/D 7 4 7/20 4/20 0,35 0,20 0,40 0, Prepared by: Anne Lyche 0 Lyche Solheim & JRC 12

13 Erfaringer med bruk av de biologiske metodene Lite erfaring så langt, da metodikken er helt ny Brukt i enkeltprosjekter: Leira/Nitelva, Morsa/Vansjø i 2009/2010, Basisovervåkingen 2009 Fordeler: Gir integrert bilde av økologisk tilstand Gir tilleggsinfo om biologisk mangfold Lett å huske felles skala for vurdering av tilstand: normalisert EQR med klassegrenser: 0.8, 0.6, 0.4, 0.2 Ulemper/utfordringer: Problem m vanntyper, hva gjør vi m vannforekomster nær typegrenser? Foreløpig stor usikkerhet for enkelte indekser For få biologer m taksonomisk kompetanse 13

14 Eksempler på resultater av bruk av biologiske metoder Leira-Nitelva Leira Begroing Bunndyr Vannkjemi Skedsmokorset Nitelva Bøl L8 N6 Sti F3 Fjellhamarelva Lillestrøm N8 L5 Lindholm et al. 2009, NIVA-rapport

15 Eksempler på resultater Morsa Bunndyr Bunndyr Begroingsalger Fisk Begroingsalger Fisk Haande et al. 2010, NIVA-rapport xxxx 15

16 Eksempler på resultater: Innsjøer i Morsa Haande et al. 2010: Klassifisering i hht. det verste styrer prinsippet 16

17 Eksempler på resultater av bruk av biologiske metoder Basisovervåking Longumvatnet Innsjøkode: L Beliggenhet: Arendal, Aust-Agder Vanntype: L-N2a Farge (mg Pt/L): 20,3 Kalsium (mg/l) 4,9 Høyde over havet (m): 34 Påvirkning: Eutrofiering Innsjøareal (km 2 ): 1,0 Middeldyp (m): 9,6 Kvalitetselement Verdi Klasse EQR Normalisert EQR Biologiske kvalitetselementer Totalvurdering planteplankton (klorofyll a, µg/l) Totalvurdering vannplanter (Tic) Totalvurdering biologiske kvalitetselementer 6,78 M 0,22 0,49 62,5 G 0,76 0,68 M 0,49 Schartau et al. 2010, DN/KLIF/Vannforskriften-rapport 17

18 Eksempler på resultater av bruk av biologiske metoder Basisovervåking Potensielle referansesjøer Status Normalisert EQR Bjorvatn God 0,79 Maridalsvatn God 0,78 Nøklevatn God 0,62 Store Skillingen God Songsjøen God 0,76 Alle parametre Forsurede innsjøer Status Normalisert EQR Langvatn Svært dårlig Store Lyseren Moderat Tvetervatn Moderat Eutrofe innsjøer Status Normalisert EQR Askjemvatnet Svært dårlig 0,17 Goksjø Moderat 0,49 Longumvatnet Moderat 0,49 Temse Dårlig 0,24 Forsuringsrelevante parametre Eutrofierings -relevante parametre Schartau et al. 2010, DN/KLIF/Vannforskriften-rapport 18

19 Videreutvikling hva mangler? Indekser for vannplanter i elver Indekser for karpefisk-samfunn Enkeltparametre for mange biologiske kvalitetselementer, artssammensetning planteplankton, mengde vannplanter aldersstruktur fisk Referanseverdier for mange indekser Forsuringsindekser for bunnfauna og fisk Klassegrenser for flere indekser Indekser for brakkvann (overgangsvann) 19

20 Videreutvikling hva gjøres? BIOCLASS-FRESH (innsjøer og elver) Miljø 2015 prosjekt (Forskningsrådet) + støtte fra DN/KLIF NIVA, NINA, LFI Oslo, Bergen, Trondheim, JRC- Ispra WISER (innsjøer, kystområder og brakkvann) EU FP7 prosjekt, 25 partnere

21 Eksempler på videreutvikling Planteplankton indekser for artssammensetning Utkast foreligger og vurderes for bruk i interkalibr Phillips et al

22 Takk for oppmerksomheten Foto: Temse, Aust-Agder, Anne Lyche Solheim,