Biologiske undersøkelser i Glomma 2009

NOTAT Biologiske undersøkelser i Glomma 2009 Kort presentasjon av biolgiske data for 2009. Torleif Bækken og Susanne Schneider, NIVA Oslo 25.05.2010.

Innhold 1. Begroingsalger 3 1.1 Prøvetakingssteder 3 1.2 Materiale og metoder 3 1.3 Resultater 3 1.3.1 Antall arter 3 1.3.2 Forsuringsindeks 4 1.3.3 Eutrofieringsindeks 5 1.3.4 Artsliste 6 1.3.5 Samlet vurdering i henhold til Vanndirektivet 7 2. Bunndyr 8 2.1 Prøvetakingstasjoner 8 2.2 Metoder 8 2.3 Resultater 8 2.3.1 Økologisk tilstand 8 2.3.2 Mengder og biologisk mangfold 10 3. Litteratur 13

1. Begroingsalger 1.1 Prøvetakingssteder SAR: Sarpsfossen; N 59,2798 Ø 11,1342 SOL: Solbergfossen; N 59,6172 Ø 11,1385 FUN: Funnefossen; N 60,1681 Ø 11,5183 GLO: Glomstadfossen; N 61,0782 Ø 11,3659 SJU: Sjulhusbrua; N 62,0963 Ø 10,6442 1.2 Materiale og metoder Innsamling av prøver av bentiske alger ble gjennomført 14./15. oktober 2009. På hver stasjon ble en elvestrekning på ca 10 meter undersøkt ved bruk av vannkikkert. Det ble tatt prøver av alle makroskopisk synlige bentiske alger og de ble lagret i separate beholdere (dramsglass). Dekningsgrad av alle makroskopisk synlige elementer ble estimert som % dekning. For prøvetaking av kiselalger og andre mikroskopiske alger ble 5 til 10 steiner med diameter 10-20 cm innsamlet fra hver stasjon. Et areal på ca 8 ganger 8 cm, på oversida av hver stein, ble børstet med en tannbørste, og det avbørstede materialet ble så blandet med ca. 1 liter vann. Fra blandingen ble det tatt en delprøve som ble konservert med formaldehyd. Innsamlede prøver ble senere undersøkt i mikroskop, og tettheten av de mikroskopiske algene som ble funnet sammen med de makroskopiske elementene ble estimert som hyppig (xxx), vanlig (xx) eller sjelden (x). For hver stasjon ble den nylig utviklede forsuringsindeksen for begroingsalger (AIP = acidification index periphyton) beregnet (Schneider & Lindstrøm, 2009). AIP er basert på indikatorverdier for til sammen 108 arter av bentiske alger (kiselalger ekskludert) og blir brukt til å beregne den årlige gjennomsnittsverdien for ph på en gitt lokalitet. En lav AIP-indeks (minimum = 5.13) indikerer sure betingelser, mens en høy AIP-indeks (maksimum = 7.50) indikerer nøytral til lett basiske betingelser. For å kunne beregne en sikker AIP indeks, må det være minst 3 indikatorarter til stede på en stasjon. I tillegg ble den nye eutrofieringsindeksen PIT (periphyton index of trophic status) beregnet for hver stasjon (Schneider, upublisert). PIT er basert på indikatorverdier for bentiske alger (ekskludert kiselalger) og brukes til å beregne den delen av total fosfor konsentrasjonen, som umiddelbart kan tas opp av algene og som dermed kan kalles eutrofieringsrelevant. Lave PIT verdier (minimum = 1.83) tilsvarer lave fosforverdier (oligotrofe forhold), mens høye PIT verdier (maksimum = 4.41) indikerer høye fosforkonsentrasjoner (eutrofe forhold). 1.3 Resultater 1.3.1 Antall arter Antall arter funnet på prøvestedet avhenger bl.a. av lys og strømhastighet og er således påvirket av årlige variasjoner. Ved Solbergfossen ble det funnet påfallende få arter, årsaken til dette er ukjent. Det nest laveste artsantallet ble funnet ved Sarpsfossen. Stasjonen SJU ligger forholdsvis høyt over havet, dvs. at både temperatur og lysforhold i midten av oktober er allerede dårlige for algene, noe som kan føre til at algene forsvinner tidligere om høsten. Ellers er artsantallene innenfor de rammene som kan betegnes som normalt i Norge. 3

20 18 16 14 antall arter 12 10 8 gulgrønnalger rødalger grønnalger cyanobakterier 6 4 2 0 SAR;2008 SAR;2009 SOL;2008 SOL;2009 FUN;2008 FUN;2009 GLO;2008 GLO;2009 SJU;2008 SJU;2009 Figur 1. Antall rødalger, grønnalger, gulgrønnalger og cyanobakterier i 5 stasjoner i Glomma i oktober 2008 og 2009. SAR: Sarpsfossen; SOL: Solbergfossen; FUN: Funnefossen; GLO: Glomstadfossen; SJU: Sjulhusbrua. 1.3.2 Forsuringsindeks AIP-indeksen er rundt 7 for alle lokalitetene, bortsett fra SOL i 2008, der det ikke kunne beregnes en AIP indeks på grunn av manglende indikatorarter. Dette indikerer at ingen av lokalitetene er forsuret. Ca konsentrasjonen på alle stasjoner var i 2009 > 4 mg/l. Det betyr at stasjoner med en AIP indeks > 7.03 kan betegnes som å være i svært god tilstand, mens stasjoner med en AIP indeks mellom 6.4 og 7.03 er i god tilstand i henhold til forsuring. Dermed er stasjoner SAR i svært god tilstand i henhold til forsuring i 2009, mens de øvrige stasjoner er i god tilstand. 4

7.5 7 6.5 AIP 6 5.5 5 SAR;2008 SAR;2009 SOL;2008 SOL;2009 FUN;2008 FUN;2009 GLO;2008 GLO;2009 SJU;2008 SJU;2009 Figur 2. Forsuringsindeks AIP (acidification index periphyton) i 5 stasjoner i Glomma i 2008 og 2009. SAR: Sarpsfossen; SOL: Solbergfossen; FUN: Funnefossen; GLO: Glomstadfossen; SJU: Sjulhusbrua. Fargene indikerer økologisk tilstand (se nedenfor). 1.3.3 Eutrofieringsindeks Eutrofieringsindeksen PIT varierte lite mellom stasjonene i 2009. Det var likevel en tendens til økende verdier (og økende eutrofi) nedover i vassdraget. Alle PIT verdiene lå mellom 2.39 og 2.26. Det betyr at ved stasjon SAR ved Sarpsborg var tilstanden god. Alle de andre stasjonene ligger i tilstandsklasse svært god. Ut fra algeprøvene er det derfor en forbedring fra 2008 til 2009. På 4 av stasjonene medførte det også skifte av tilstandsklasse. Etter den foreløpige klassifiseringen regnes stasjoner med en PIT indeks mindre enn 2,35 som å være i svært god tilstand, mens stasjoner med en PIT indeks mellom 2.35 og 2.6 er i god tilstand og stasjoner med en PIT indeks mellom 2.6 og 3.6 er i moderat tilstand. 5

3.5 3 2.5 2 PIT 1.5 1 0.5 0 SAR;2008 SAR;2009 SOL;2008 SOL;2009 FUN;2008 FUN;2009 GLO;2008 GLO;2009 SJU;2008 SJU;2009 Figur 3. Eutrofieringsindeks PIT (periphyton index of trophic status) i 5 stasjoner i Glomma i 2008 og 2009. SAR: Sarpsfossen; SOL: Solbergfossen; FUN: Funnefossen; GLO: Glomstadfossen; SJU: Sjulhusbrua. Fargene indikerer økologisk tilstand (se nedenfor). 1.3.4 Artsliste Stasjonen ved Sarpsfossen ble dominiert av en såkallt Chantransia stadium av en rødalge. Det er en spesiell livsstadium, der alle arter rødalger ser svært like ut og dermed ikke kan skilles fra hverandre. Også cyanobakterien Phormidium spp. var vanlig. På stasjonen ved Solbergfossen ble det observert få arter, vanligst var kiselalgen Tabellaria flocculosa. Ved stasjonen ved Funnefossen var grønnalgen Zygnema og kiselalgen Tabellaria flocculosa de vanligste artene, men det var stor forekomst også av grønnalgen Spirogyra, mens det ble observert et mer variert algesamfunn uten tydelig dominerende arter på Glomstadfossen og på Sjulhusbrua. 6

Tabell 1. Begroingsorganismer i 5 stasjoner i Glomma i oktober 2009. Hyppigheten av cyanobakterier og alger er angitt som dekningsgrad, organismer som vokser på/blant disse er angitt ved: x=observert, xx=vanlig, xxx=hyppig. BGL BGL FUN;2009_13_10; GLO;2009_13_10;G norsk_navn latinsk_navn Glomma, Funnefossen lomma, Glomstadfossen Calothrix ramenskii Calothrix spp. 8 Chamaesiphon confervicola x Chamaesiphon rostafinskii (c.v.elongata) CGL SAR;2009_12_10; Glomma, Sarpsfossen CGL SOL;2009_12_10; Glomma, Solbergfossen DGL SJU;2009_13_10; Glomma Sjulhusbrua Chamaesiphon spp. 7 12 4 Clastidium setigerum x x Cyanophanon mirabile x xxx xxx Dichothrix orsiniana xx x Geitlerinema splendidum Oscillatoria limosa Phormidium autumnale Phormidium interruptum Phormidium spp. 20 Pseudoanabaena catenata Rivularia biasolettiana Stigonema mamillosum xxx xxx xx Stigonema multipartitum <1 Tolypothrix distorta 18 Tolypothrix penicillata x 3 Tolypothrix tenuis xxx Uidentifiserte coccale blågrønnalger xx Bulbochaete spp. xx xx x Chaetophora pisiformins 1 Closterium spp. Cosmarium spp. Microspora abbreviata Microspora amoena <1 6 1 Microspora spp. 7 Mougeotia a (6-12u) x x x Mougeotia b (15-21u,korte celler) Mougeotia d (25-30u) xx Oedogonium a (5-11u) xx xx Oedogonium b (13-18u) xx 10 xx Oedogonium c (23-28u) 8 <1 Oedogonium d (29-32u) x Oedogonium e (35-43u) 3 Spirogyra a (20-42u,1K,L) Spirogyra c1 (34-49u,3?K,L,l/b>3,svart) 20 1 Spirogyra sp1 (11-20u,1K,R) xx x Spirogyra sp2 (30-38u,2K,R) Stigeochlonium spp. 8 Stigeochlonium tenue Ulothrix rorida Ulothrix zonata x Zygnema a (16-20u) Zygnema b (22-25u) 25 <1 Bacillariophyceae Achnanthes minutissima xx xx xxx x Bacillariophyceae Ceratoneis arcus x xx xxx Bacillariophyceae Cocconeis placentula x Bacillariophyceae Cymbella spp. xx x Bacillariophyceae Diatoma vulgare xx xxx Bacillariophyceae Didymosphenia geminata 6 Bacillariophyceae Fragilaria spp. 6 Bacillariophyceae Fragilaria ulna xx xx 4 Bacillariophyceae Frustulia rhomboides x x Bacillariophyceae Gomphonema spp. xx x 6 Bacillariophyceae Tabellaria flocculosa Bacillariophyceae Tabellaria flocculosa (agg.) 25 xx xx 45 x Bacillariophyceae Uidentifiserte pennate xxx xxx xxx xxx xxx Rhodophyceae (Rødalger) Batrachospermum gelationsum Rhodophyceae (Rødalger) Batrachospermum spp. x 3 Rhodophyceae (Rødalger) Uidentifiserte Rhodophyceer 70 Xanthophyceae Vaucheria spp. Saprophyta (Nedbrytere) Ciliater, uidentifiserte Saprophyta (Nedbrytere) Jern/mangan bakterier, trådformede xx Saprophyta (Nedbrytere) Ophrydium versatile 20 Saprophyta (Nedbrytere) Sopp, hyfer uidentifiserte 1.3.5 Samlet vurdering i henhold til Vanndirektivet Det er ikke enda bestemt hvordan PIT og AIP indeksen skal kombineres til en samlet vurdering av en lokalitet. Men siden forsuring og eutrofiering påvirker hverandre slik at en sterk eutrofiering som regel hindrer forsuring, og sterk forsuring som regel hindrer eutrofiering, foreslås det at den dårligste tilstandsklassen brukes som avgjørende. Dermed er kommer alle stasjonene i god tilstand. Det gjøres imidlertid oppmerksom på at begroingsalger er bare ett av flere kvalitetselementer som skal brukes for å vurdere tilstandsklassen i henhold til Vanndirektivet. 7

2. Bunndyr 2.1 Prøvetakingstasjoner SAR: Sarpsfossen; N 59,2798 Ø 11,1342 SOL: Solbergfossen; N 59,6172 Ø 11,1385 FUN: Funnefossen; N 60,1681 Ø 11,5183 GLO: Glomstadfossen; N 61,0782 Ø 11,3659 SJU: Sjulhusbrua; N 62,0963 Ø 10,6442 2.2 Metoder Prøvene er tatt med standardisert sparkemetode. Det er tatt en såkalt 3x1 minutt prøve. Denne er, i henhold til forslag i veileder for klassifiseringen, konkretisert til flere enkeltprøver. Hver prøve tas over en strekning én meter. Det anvendes 20 sekund pr. 1 m prøve, 3 slike pr. minutt, samlet 9 én meters prøver på 3 minutter (gir 3x1 minutt). For å unngå tetting av håven og tilbakespyling, tømmes håven etter 3 enkeltprøver (1 minutt). Alle prøvene samles til en blandprøve. Økologisk tilstand på elvestasjonene er vurdert etter foreløpige kriterier, i henhold til status i utviklingen av norske vurderingssystemer for elver. Til dette er det anvendt bunndyrindeksen ASPT som også ble brukt som norsk vurderingssystem ved interkalibreringen av bunndyrsystemer i EU. I tillegg er det gjort en vurdering av biologisk mangfold basert på opptelling av antall arter i gruppene døgnfluer, steinfluer og vårfluer (EPT) i materialet. Det ble også gjort en vurdering av tettheten av grupper og arter i bunndyrsamfunnet. 2.3 Resultater 2.3.1 Økologisk tilstand I følge de foreløpige kriteriene basert på indeksen ASPT og tilhørende EQR verdiene (ASPT-verdi registrert/aspt-verdi referanse), var den økologiske tilstanden ved Sjulhusbrua i Alvdal svært god både i 2007, 2008 og 2009. Ved Glåmstadfossen var tilstanden god i 2008, men svært god i 2009. Stasjonen ble ikke prøvetatt i 2007. Tilstanden både ved Funnefoss og Solbergfoss i 2007 kunne ikke vurderes med disse kriteriene, da lokalitetene hadde helt avvikende fysiske forhold (stille områder). I 2008 ble det opprettet ny stasjon i strykpartier nedstrøms Solbergfossen. Den økologiske tilstanden ble her vurdert til god i 2008, og på grensen mellom god og moderat i 2009. Ved Sarpsfossen var den økologiske tilstanden i 2007 vurdert som god. I 2008 var tilstanden moderat, mens den i 2009 lå på grensen mellom god og moderat. 8

Figur 4. Økologisk tilstand basert på bunndyr på stasjoner i Glomma i 2007 og 2008. Åpne søyler angir habitattyper som ikke er med i klassifikasjonssystemet ASPT/prøve 8 7 6 5 4 3 2 1 0 Sjulhusbrua, Alvdal Glåmstadfossen Funnefossen Solbergfossen Sarpsfossen 2007 2008 2009 Figur 5. ASPT indeksverdier på stasjoner i Glomma i 2007, 2008 og 2009. Åpne søyler angir habitattyper som ikke er med i klassifikasjonssystemet. 9

2.3.2 Mengder og biologisk mangfold Sammensetningen av hovedgrupper i bunndyrsamfunnet varierte mellom stasjonene. Særlig var det forskjeller mellom habitater med stryk og roligflytende vann. Insektpopulasjoner vil også naturlig kunne variere mye i tettheter. Metoden for bunndyr i elver er ikke kvantitativ, og vil også bidra med usikkerhet i mengdeestimatene. Likevel, på strykhabitatene med sammenlignbare prøver fra 2007, 2008 og 2009, var hovedinntrykket at bunndyrsamfunnene var nokså like. Det biologiske mangfoldet uttrykt som EPT arter var høyest, og nokså likt, på de øverste stasjonene Sjulhusbrua i Alvdal og Glåmstadfossen ved Rena. EPT var på 23-25, noe som generelt er ganske høyt, men likevel normalt for denne type habitater. De roligflytende/stille partiene ved Funnefoss og Solbergfoss (2007) hadde langt lavene antall EPT. Denne type habitat har normalt færre EPT enn strykpartier. I 2008 ble stasjonen ved Solbergfoss flyttet til et strykparti nedstrøms fossen. Det biologiske mangfoldet uttrykt med EPT endret da karakter, men var likevel lavt med henholdsvis 14 og 18 EPT arter i 2008 0g 2009. Tilsvarende lave verdier ble observert ved Sarpsfossen. Ved denne stasjonen var det en tydelig reduksjon fra 2007 til 2008. I 2009 ble det ikke registrert steinfluer her. De lave EPT verdiene her er mest sannsynlig forårsaket av forurensninger. 5000 4500 4000 3500 Antall/prøve 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 Sjulhusbrua, Alvdal. Glåmstadfossen. Funnefossen. Solbergfossen. Sarpsfossen Asell Billelarver Døgnfluer Fjærmygg Fåbørstemark Småmuslinger Snegl Steinfluer Vårfluer Figur 6. Sammensetning av utvalgte hovedgrupper i bunndyrsamfunnet på stasjoner i Glomma 2007, 2008 og 2009. 10

30 25 Antall EPT arter 20 15 10 5 0 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 2007 2008 2009 Sjulhusbrua, Alvdal. Glåmstadfossen. Funnefossen. Solbergfossen. Sarpsfossen E P T Figur 7. EPT indeks (døgnfluer, steinfluer, vårfluer) på stasjoner i Glomma 2007, 2008 og 2009. 11

Tabell 2. Sammensetningen av bunndyrsamfunnene ved de ulike stasjonene i Glomma oktober 2009 Mnd År TaxaGroup Sjulhusbrua, Alvdal Glåmstadfossen Funnefossen Solbergfossen Sarpsfossen 10 2009 Bivalvia Sphaeriidae 224 296 40 10 2009 Coleoptera Coleoptera indet ad 4 10 2009 Coleoptera Coleoptera lv 8 167 28 8 10 2009 Coleoptera Elmidae indet lv 80 24 10 2009 Coleoptera Elmis aena ad 1 10 2009 Coleoptera Elmis aena lv 8 84 10 2009 Coleoptera Gyrinidae 8 10 2009 Coleoptera Limnius volckmari 2 10 2009 Crustacea Asellus aquaticus 240 136 2 10 2009 Diptera Ceratopogonidae 8 12 10 2009 Diptera Chironomidae 256 504 3184 976 416 10 2009 Diptera Diptera indet 16 1 3 10 2009 Diptera Simuliidae 2 136 56 10 2009 Ephemeroptera Alainites muticus 52 10 2009 Ephemeroptera Baetis rhodani 984 112 3 6 10 2009 Ephemeroptera Baetis sp 12 2 4 2 10 2009 Ephemeroptera Centroptilum luteolum 20 44 26 10 2009 Ephemeroptera Ephemerella aurivillii 16 10 2009 Ephemeroptera Ephemerella mucronata 12 152 116 56 40 10 2009 Ephemeroptera Ephemeroptera 1044 420 186 161 168 10 2009 Ephemeroptera Heptagenia sp 16 32 2 24 40 10 2009 Ephemeroptera Heptagenia sulphurea 16 40 1 44 64 10 2009 Ephemeroptera Kageronia fuscogrisea 1 4 10 2009 Ephemeroptera Leptophlebiidae indet 16 10 2009 Ephemeroptera Nigrobaetis niger 4 10 2009 Gastropoda Ancylus fluviatilis 4 10 2009 Gastropoda Gastropoda 6 56 24 4 10 2009 Gastropoda Planorbidae indet 4 10 2009 Gastropoda Radix labiata 6 56 24 10 2009 Hirudinea Glossiphonia sp 4 10 2009 Hirudinea Hirudinea 4 10 2009 Hydrachnidia Hydrachnidia 16 88 28 44 6 10 2009 Nematomorpha Nematomorpha 2 10 2009 Oligochaeta Oligochaeta 64 68 56 752 32 10 2009 Plecoptera Amphinemura sp 52 44 10 2009 Plecoptera Capnia sp 808 10 2009 Plecoptera Dinocras cephalotes 2 10 2009 Plecoptera Diura nanseni 16 2 10 2009 Plecoptera Isoperla sp 20 80 24 10 2009 Plecoptera Plecoptera 906 128 26 10 2009 Plecoptera Taeniopteryx nebulosa 10 2 10 2009 Trichoptera Agapetus ochripes 3 20 1 2 10 2009 Trichoptera Arctopsyche ladogensis 2 2 10 2009 Trichoptera Athripsodes sp 1 10 2009 Trichoptera Brachycentridae indet 48 136 10 2009 Trichoptera Cheumatopsyche nevae 5 10 20 168 10 2009 Trichoptera Glossosomatidae indet 3 1 10 2009 Trichoptera Hydropsyche angustipennis 24 10 2009 Trichoptera Hydropsyche contubernalis 80 10 2009 Trichoptera Hydropsyche pellucidula 2 8 10 2009 Trichoptera Hydropsyche siltalai 1 10 2009 Trichoptera Hydropsyche sp 164 64 108 536 10 2009 Trichoptera Ithytrichia lamellaris 10 20 10 2009 Trichoptera Lepidostoma hirtum 2 14 2 24 1 10 2009 Trichoptera Leptoceridae indet 2 10 1 6 10 2009 Trichoptera Limnephilidae indet 2 1 1 10 2009 Trichoptera Lype sp 1 2 10 2009 Trichoptera Neureclipsis bimaculata 40 12 10 2009 Trichoptera Oxyethira sp 1 1 10 2009 Trichoptera Polycentropodidae indet 328 232 16 10 2009 Trichoptera Polycentropus flavomaculatus 1 10 2009 Trichoptera Psychomyia pusilla 10 10 2009 Trichoptera Rhyacophila nubila 24 6 10 2009 Trichoptera Rhyacophila sp 32 6 10 2009 Trichoptera Trichoptera 308 287 394 395 828 10 2009 Trichoptera Trichoptera indet 1 12

3. Litteratur Schneider, S. & Lindstrøm, E.-A., 2009: Bioindication in Norwegian rivers using non-diatomaceous benthic algae: The acidification index periphyton (AIP). Ecological Indicators 9: 1206-1211. 13