Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 223: Et nyt dansk makrovertebrat indeks for søer

Wiberg-Larsen, P. & Rasmussen, J.J. 2016. A new Danish macroinvertebrate index for lakes - a method to assess ecological quality. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 38 pp. Scientific Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 223. http://dce2.au.dk/pub/SR223.pdf

 

Sammenfatning

Ifølge EU’s Vandramme Direktiv er Danmark forpligtet til at tilvejebringe et nationalt indeks baseret på bundlevende makroinvertebrater (smådyr) til vurdering af økologisk tilstand i søer (ligesom for andre biologiske kvalitetselementer som planteplankton, bundlevende alger & vandplanter, og fisk).

Denne rapport præsenterer et sådant nyt makroinvertebrat indeks. Dette er baseret på et allerede eksisterende Litauisk indeks (LLMI), som er interkalibreret i forhold til sammenlignelige indices fra andre lande inden for den såkaldte Central-baltiske interkalibreringsgruppe (CB-GIG), som også Danmark tilhører.

Det danske indeks, Dansk Littoralzone Makroinvertebrat Indeks (DLMI) er multimetrisk, dvs. sammensat af fire forskellige delelementer, og beregnes som:

DLMI = (ASPT + H1 + EPTCBO + %COP)/4,

hvor ASPT er et indeks udviklet i U.K. til vurdering af økologisk tilstand i vandløb, H1 er defineret som exp(Shannon-Wiener Indekset) (et matematisk udtryk for diversitet), EPTCBO er antallet af taksonomiske grupper af døgnfluer (Ephemeroptera), slørvinger (Plecoptera), vårfluer (Trichoptera), biller (Coleoptera), muslinger (Bivalvia) og guldsmede (Odonata), og %COP er den relative hyppighed af biller, guldsmede og slørvinger.

DLMI beregnes for et given sø-lokalitet på grundlag af en såkaldt “sammensat” sparkeprøve, indsamlet over 2 minutter og ved brug af en standard ketsjer, på fast bund (sand, grus, sten) i bredzonen (også kaldet littoralzonen).

Indekset blev testet på i alt 280 prøver fra 55 danske søer. To af disse søer kunne ud fra generelt accepterede kriterier karakteriseres som ”reference” søer, dvs. nærmest upåvirkede af menneskets aktiviteter. Der indgik både lavvandede og dybe søer, som var alkaliske og basalt set med klart ikke-humusholdigt vand. De to søtyper omfatter omkring halvdelen af alle danske søer.

Indekset var signifikant og ret godt korreleret (r2 = 0,33) med en kombination af (a) en “eutrofieringsparameter”, som blev konstrueret på baggrund af en såkaldt “Principal Components Analysis” ud fra en række fysiske, kemiske (bl.a. fosfor og kvælstof) og biologiske faktorer (som karakteriserer den pågældende sø), og ved anvendelse af analysens bedst forklarende faktor (PCA1), og (b) en parameter (PI) som udtrykte “menneskeskabte påvirkninger” i søens lavvandede bredzone (hvor DLMI-prøven blev indsamlet) og de nærmeste omgivelser på land. DLMI var også signifikant korreleret med eutrofiering (PCA1) alene, men ikke med bredzone-påvirkningen (PI).

Derudover var DLMI ret stærkt og signifikant korreleret (r2 = 0,48) med det fælles makroinvertebrat indeks (ICCM), som samtlige lande inden for CB-GIG er blevet interkalibreret (”benchmarked”) i forhold til, således at de enkelte landes nationale grænser mellem ”Høj/God” og ”God/Moderat” for økologisk tilstand er sammenlignelige. 

Efter en foreløbig national fastlæggelse af grænserne mellem de fem klasser (Høj, God, Moderat, Ringe, Dårlig) af økologisk tilstand (udtrykt på en EQR-skala fra 0 til 1, hvor 0 er dårligst og 1 bedst) blev disse grænser interkalibreret efter præcis samme procedure som allerede anvendt ved den allerede gennemførte interkalibrering/benchmarking for flertallet af lande inden for CB-GIG (se Böhmer et al. 2014). På grund af en høj bias på grænserne mellem H/G og G/M i forhold til de andre lande, som betyder at de nationale grænser ville fremstå ”strengere”, er de foreløbige grænseværdier sænket. Med udgangspunkt i en bias på 0,25 er de justerede grænseværdier vist nedenfor. Grænserne H/G og G/M bliver dermed mere sammenlignelige med Litauens (justerede) grænser.

Grænse

H/G

G/M

M/R

R/D

DLMIEQR*

0,71

0,41

0,30

0,12

*EQR – Ecological Quality Ratio

Grænserne for H/G og G/M med bias 0 og -0.25 er vist i rapporten.

Eftersom det er påvist, at DLMI primært afspejler eutrofiering, kan det ud fra grænserne ovenfor beregnes, at opnåelse af mindst god økologisk tilstand (det overordnede mål i Vandramme Direktivet) kræver, at en søs indhold af total-fosfor (målt som årsgennemsnit) ikke bør overstige 0,049 mg/L (uanset om der er tale om lavvandede eller dybe, alkaliske, ikke-brunvandede søer). Dette er inden for de grænser (årsmiddel 0,045 mg/L for dybe søer, 0,051 mg/L for lavvandede søer), som er udmeldt nationalt i forbindelse med den igangværende vandplanlægning.

Det er på denne baggrund rapportens konklusion, at DLMI kan anvendes som et national, officielt indeks til vurdering af økologisk tilstand i de søtyper, som det er udviklet for.