Uitgebreid voorjaarsdossier onderwaterbodems

Als (vis)waterbeheerder begeleiden wij jaarlijks ongeveer 250 klanten in België, Nederland en Frankrijk. Het gaat hierbij om zo een 350-tal vijvers en meren. Hiermee bouw(d)en wij een bijzondere expertise op gebied van (vis)waterbeheer op.

De uitgelichte afbeelding zegt alles. Deze foto werd genomen begin maart 2018 en wat we zien zijn organische slibvlokken die van de bodem afkomstig zijn. De vijver was hiermee volledig bedekt.

Deze organische slibvlokken vormden voor ze aan het oppervlak dreven de microzone (zie verder) van het bodemslib en door gasvorming in deze laag en temperatuursinversie zijn deze vlokken naar het oppervlak gestegen. Deze vlokken zijn bijzonder onstabiel en zeer moeilijk te scheppen omdat ze bestaan uit kleine organische deeltjes met weinig onderlinge samenhang.

Bijzonder erbij te vermelden is dat deze vijver (door omstandigheden) gedurende 2 jaar niet behandeld kon worden met coccolietenkrijt. Al de tientallen jaren ervoor was het een intensieve wedstrijdvijver die jaarlijks een onderhoudsdosis coccolietenkrijt kreeg en werden deze organische slibvlokken nooit waargenomen. Hier valt dus zeer duidelijk te merken dat het zelfreinigend vermogen van de vijver ruim overschreden werd en er tijdens de laatste 2 jaar organisch materiaal (slib) cumuleerde op de vijverbodem.

Wat coccolietenkrijt juist doet kan u hier lezen https://aquaticengineers.be/2018/01/12/factsheet-coccolietenkrijt/

Modder, slib, bagger of slijk. Er bestaan een hele ris benamingen die men gebruikt om onze vijverbodem te definiëren, of tenminste, het materiaal dat daarop is terechtgekomen doorheen de tijd.

De kwantiteit en voornamelijk de kwaliteit van onze vijverbodem heeft een onbetwistbaar belangrijke invloed op de waterkwaliteit van onze vijver en de gezondheid van de aanwezige vissen. Onlosmakelijk is de bodem verbonden met de waterkolom en vaak vormt de vijverbodem één van de eerste aanleidingen tot eventuele beheerproblemen.

Waaruit bestaat onze vijverbodem?

Wanneer men spreekt over natuurlijke vijvers kan men de vijverbodem omschrijven als de zone waar de uitwisseling plaatsvindt tussen 2 milieus. De vaste bodem en het water. Deze sediment-water interfase is chemisch bijzonder actief waarbij de biologische activiteit hoofdzakelijk bepaald wordt door de bevoorrading van energierijk organisch materiaal.

Er bestaat een rechtstreeks verband tussen de dikte van de sliblaag en de voedselrijkheid van het water. Oligotrofe (voedselarme) vijvers worden veelal gekenmerkt door een zeer beperkte sliblaag waarbij eutrofe of hypertrofe (voedselrijke) vijvers meestal een dikke sliblaag bezitten. Deze evolutie is eens in gang gezet een vicieuze cirkel waarbij door continue bloei en sedimentatie van het organische materiaal in de waterkolom de sliblaag steeds verder aandikt.

Bij deze evolutie krijgt men te maken met de term ‘zelfreinigend vermogen’, wanneer dit overschreden wordt dikt de sliblaag steeds verder aan.

Zelfs in de beste omstandigheden wordt er slib gevormd. De term slib beschrijft dus niet enkel de ophoping van het organische materiaal zoals excretie van aquafauna, bladval e.d. maar ook het anorganische materiaal zoals kleideeltjes, ijzer, kalk, enzovoort.

Als norm kan men stellen dat wanneer een bodem meer dan 80% organisch materiaal bevat deze organisch is.

Wat gebeurt er eigenlijk op de bodem?

Bij sedimentatie van organisch materiaal op de bodem van de vijver wordt een bezinksel gevormd van losse deeltjes. Deze worden vrij snel gekoloniseerd door een microscopisch kleine maar zeer actieve populatie van bacteriën, algen, schimmels en zoöbenthos. Deze populaties zorgen op hun beurt voor de ontbinding van het detritus op een aerobe als anaerobe manier.

Er kunnen in de bodem 3 zones onderscheiden worden:

1-      De oppervlakkige microzone. De zone is 1 cm dik en zuurstofrijk, bevat zeer veel micro-organismen en is organisch. In deze zone vindt het overgrote deel van de biologische activiteit plaats.

2-      De oppervlakkige laag (1-5 cm). De bevat nog steeds zuurstof en micro-organismen maar reeds in mindere mate. Deze laag heeft een compactere structuur en is minder organisch van oorsprong. De structuur bestaat voornamelijk uit gesedimenteerd materiaal.

3-      De onderliggende laag. Deze is zuurstofloos en reducerend, ze bestaat uit de originele bodem. De grens tussen laag 2 en 3 wordt de redoxcline en stemt overeen met de grens aeroob – anaeroob.

De poriën tussen de deeltjes worden opgevuld met water. In vele gevallen is het mogelijk dat deze concentratie aan interstitieel water dermate groot is dat het sediment als vloeistof beschouwd dient te worden. Een vloeistof met een hoge densiteit aan vaste particles waarbij de overgang tussen water en sediment amper of niet voelbaar is. Dit heeft zeer belangrijke gevolgen in het vijverbeheer, verder meer hierover.

Bodemverzuring:

Bodemverzuring is een zeer belangrijk proces. Het wordt veroorzaakt door de omzetting van het organische materiaal door de aanwezige micro-organismen enerzijds (nitrificatie en sulfaatreductie) en anderzijds door het uitwassen van basische kationen naar diepere lagen. Met name magnesium, calcium, kalium en ammonium.

Het fundamentele verschil tussen natuurlijke vijvers en artificiële vijvers is het feit dat er een fysische grens is gecreëerd door middel van een kunststof (foliesoort of polyester). Deze grens zorgt voor de scheiding tussen zone 1-2 en 3. Dit heeft echter belangrijke repercussies voor het leven in de bodem. Zone 3 ontbreekt veelal in een artificiële vijveromgeving.

SOD?

SOD of languit Sediment Oxygen Demand (Sediment Zuurstof Vraag) is een niet te onderschatten parameter als we over vijverbeheer spreken en is een maat voor de totale zuurstof nodige voor aerobe decompositie in de bodem.

We weten allemaal reeds dat er in de waterkolom talrijke processen plaatsvinden die zuurstof produceren en/of verbruiken en dat dit afhankelijk is van de biotische en abiotische factoren. Ook in het sediment wordt zuurstof verbruikt en dit zuurstofverbruik houdt geen rekening met de zuurstofconcentratie van het water. In die zin kan een hoge SOD aanleiding geven tot zuurstofgebrek niettegenstaande er in oorsprong voldoende zuurstof in het water aanwezig was.

Ook bij enkele millimeter slib kan de oxidatie dermate zijn dat er veel zuurstof gevraagd wordt door het sediment.

SOD waarden van 2,5 tot 5 gram O2/m²/dag zijn geen uitzondering op eutrofe vijvers met een aanwezige sliblaag. Concreet betekent dit dat in een vijver van 1 meter diepte 50 % van de opgeloste zuurstof in de waterkolom verbruikt wordt door het slib. Een belangrijk aspect om mee te nemen bij het zoeken van een causaal verband bij calamiteiten.

Impact van het sediment op de waterkwaliteit:

De kwaliteit van het sediment heeft een zeer belangrijke invloed op de waterkwaliteit. Er is immers een positieve correlatie tussen het zuurbindend vermogen van het water en de pH van het bodemslib. Wanneer er zich een dikke sliblaag ophoopt in de vijver wordt alleen de bovenste laag afgebroken wat tot gevolg heeft dat dieper in de sliblaag er een anaerobe mineralisatie optreedt. Hierbij treedt dus gisting op met de vorming van toxische gassen (ook bij een zeer dunne sliblaag in een folievijver!). Deze gassen (voornamelijk methaan, ammoniak en waterstofsulfide) verzamelen zich in de bodem en kunnen wanneer de druk te hoog wordt plaatselijk ontsnappen. Bij onweerachtig weer is het tevens mogelijk dat dit proces versneld en algemeen wordt doorgezet met de gekende dramatische gevolgen van dien.

Dit proces en de verdere activiteit van anaerobe bacteriën laat de bodem in dergelijke mate verzuren dat enkel melkzuurbacteriën nog kunnen overleven. Op deze manier worden condities van het slib volkomens zuurstofloos wat leven in en rond het sediment onmogelijk maakt. De impact op het visbestand mag dan duidelijk zijn.

  • de pH:

De bodem pH is afhankelijk van verschillende factoren: de grondsoort op zich (indien aanwezig), aanwezige mineralen, organische fractie, de concentratie aan interstitieel water, de aanvoer van zure of basische ionen, de aan- of afwezigheid van zuurstof en de uitwassing van basische ionen. Deze zijn de voornaamste.

Verzuring treedt echter op wanneer er uitloging plaatsvindt uit de bodem, bij organische decompositie waarbij koolstofdioxide vrijkomt en nitrificatie. Wanneer het sediment verouderd wordt evolueert dit in een neutralisatie van de bodem.

  • de redoxpotentiaal:

Eerst even de redoxpotentiaal op zich. De redoxpotentiaal bepaalt welk type van oxidatie er plaatsvindt. Reducerende condities zijn te vermijden echter komen ze zeer vaak voor in onderwaterbodems.

Impact op visgezondheid:

Als we terugkoppelen naar onze praktijkervaring zien we dat de aanwezigheid van een anaerobe sliblaag op korte of middellange termijn steeds voor problemen zorgt. Wanneer men als mens niet zelf ingrijpt in het systeem is elke vijver gedoemd te verlanden. Een meer doet daar natuurlijk iets langer over dan een poel maar als vijverbeheerder moeten we steeds in het achterhoofd houden dat visleven reeds vroeg in deze evolutie het loodje kan leggen.

Voornamelijk wanneer er veel interstitieel water aanwezig is kan een sliblaag voor zeer ernstige problemen zorgen. Concreet komt het erop neer dat het waterrijke slib gedragen wordt door de vijverbodem. Hiervoor zijn de zwaartekracht en het feit dat de temperatuur boven de vijverbodem meestal lager is dan hoger in de waterkolom verantwoordelijk. Zolang het tweede aspect aanhoudt verwachten we weinig problemen. Het is wel mogelijk reeds waarschuwingen te ontvangen onder de vorm van bruine of zwarte wolken in het water. Onder een ijslaag kan men dan gele tot bruinzwarte neerslag zien aan de onderkant van het ijs. Ook gasbellen die ontsnappen aan het wateroppervlak of zich ophopen onder de ijslaag zijn doorgaans een teken aan de wand evenals organische slibvlokken zoals bovenaan te zien zijn.

Eens men deze ontwikkelingen ziet is het hoog tijd om in te grijpen. Deze instabiliteit is de voorbode van een potentiële ramp. Het feit dat slib door de waterkolom het oppervlak bereikt is een duidelijk signaal van gasvorming en/of veel interstitieel water. Wanneer de watertemperatuur stijgt gedurende het voorjaar warmt de vijver langzaam op terwijl boven de bodem het water en slib koeler blijven. Na de zomer, wanneer de nachten kouder worden, treedt het omgekeerde proces op en bij enkele koude nachten kan de bovenlaag zeer snel afkoelen. Net op het kantelmoment wanneer de temperatuur van de bovenlaag kouder wordt dan de onderlaag treedt er het verschijnsel najaarsomkering op waarbij het bodemwater en het waterrijke slib zich door de waterkolom verplaatsen naar het oppervlak. Dit zorgt voor een algehele zuurstofval en het vrijstellen van schadelijke gassen. Sterfte is in deze situatie amper te vermijden en de vijver verandert in een bruinzwarte zuurstofloze poel.

Keuzes maken!

Na alles wat we nu weten stelt men zich zeer waarschijnlijk de vraag: Hoe los ik dit nu op in mijn geval, in mijn eigen vijver?

Wat ten allen tijde vermeden dient te worden is het transporteren van slib door de waterkolom. Wanneer het waterpeil normaal is en de visstand aanwezig blijft is het opdwarrelend sediment zeer hinderlijk voor de vissen. Tevens kan het zorgen voor het vrijkomen van gassen uit het slib, het aanreiken van water met nutriënten (resuspensie), een grote zuurstofonttrekking, en niet onbelangrijk een verhoogde ziektedruk gedurende langere tijd omdat de slijmlaag van de vis veelal aangetast wordt en er veel ziekteverwekkers die latent aanwezig in het slib vrij spel krijgen. Het zwevend sediment kan tevens vast komen in de kieuwblaadjes van de vissen en daar voor infecties zorgen.

Nooit doen dus en dit geldt tevens voor het harken of eggen van de bodem wat veelal ingeburgerd is in vele regio’s.

Mocht u toch overwegen om de sliblaag te verwijderen, en in sommige gevallen kan dit absoluut noodzakelijk zijn, wordt er absoluut voorkeur gegeven om deze weg te zuigen. Belangrijk hierbij is dat het slib in de vijver niet opgewoeld wordt maar dat de slib/waterfractie onmiddellijk afgevoerd wordt. Werk accuraat en systematisch om waterverlies zoveel mogelijk te beperken. Indien nodig kan enkel de sedimentval gereinigd worden.

Slibverwijdering hoeft echter niet altijd mechanisch te gebeuren. Op grote meren en vijvers is coccolietenkrijt een milieuvriendelijke en zachte manier om slib te reduceren en de bodem- en waterkwaliteit zeer sterk te verbeteren. Het is tevens een zeer goedkope oplossing.

Heeft u vragen rond goed vijverbeheer? Contacteer Aquatic Engineers geheel vrijblijvend.

0 opmerkingen op “Uitgebreid voorjaarsdossier onderwaterbodemsAdd yours →

Geef een reactie