Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 296: Udvikling af biologisk indeks for bentiske alger (fytobenthos) i danske vandløb

Andersen, D.K., Larsen, S.E., Johansson, L.S., Alnøe, A.B. & Baattrup-Pedersen, A. 2018. Udvikling af biologisk indeks for bentiske alger (fytobenthos) i danske vandløb. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 42 s. - Videnskabelig rapport nr. 296.  http://dce2.au.dk/pub/SR296.pdf

Sammenfatning

Ifølge EU’s Vandrammedirektiv skal den økologiske tilstand vurderes med anvendelse af de biologiske kvalitetselementer, som rummer akvatisk flora, smådyr og fisk, hvor den akvatiske flora omfatter alger (fytoplankton og bentiske alger) og vandplanter. I Danmark eksisterer der pt. indeks til vurdering af den økologiske tilstand baseret på smådyr, vandplanter samt fisk, mens der endnu ikke eksisterer et indeks for alger. Formålet med dette projekt er at udvikle og interkalibrere et dansk indeks for de bentiske alger til brug ved vurdering af den økologiske tilstand i vandløb.

I perioden 2013-2016 er der indsamlet prøver af bentiske alger fra 524 af NOVANAs kontrolovervågningsstationer på de allerede udpegede 100 m strækninger, hvor samtlige undersøgelser under kontrolovervågningen foretages. Fra samme strækninger findes der data om naturgivne, fysiske, kemiske og arealmæssige forhold. For en delmængde af strækningerne er der også målt vandføring.

Indledningsvist blev sammenhængen mellem artssammensætningen og de forskellige miljøfaktorer undersøgt. Resultaterne viste, at de bentiske algesamfund i danske vandløb varierer langs gradienter i de vandkemiske forhold, og at disse betyder mere end de fysiske og hydrologiske forhold for algesammensætningen. Vi fandt, at koncentrationen af PO4-P, alkalinitet og dernæst graden af organisk belastning var de vigtigste faktorer for artssammensætningen.

Da de fleste eksisterende indeks for bentiske alger i andre lande er baserede på, at netop næringsbelastning og/eller organisk belastning er de primære påvirkningsfaktorer, blev det undersøgt, om et eller en kombination af disse kan anvendes under danske forhold. Vi fandt, at et gennemsnit af de to indeks, SID (saprobisk kiselalgeindeks) og TID (Trofisk kiselalgeindeks), herefter kaldet SID_TID, havde den højeste forklaringsgrad (26 %) i forhold til den primære påvirkningsfaktor, PO4-P-koncentrationen. Disse to indeks anvendes i flere andre EU-lande enten alene eller i kombination som indeks til vurdering af økologisk tilstand.

I Vandrammedirektivet stilles der krav om, at indeks for de biologiske kvalitetselementer interkalibreres (harmoniseres) med de indeks der anvendes i de lande, der indgår i den samme interkalibreringsgruppe. Dette skal sikre, at der er overensstemmelse mellem økologiske tilstandsvurderinger mellem landene. Det er en forudsætning for interkalibrering, at indekset har en forklaringsgrad på mindst 25 % med de påvirkningsfaktorer, indekset er følsomt overfor. Det anbefalede indeks, SID_TID, har en forklaringsgrad på 26 % og kan derfor interkalibreres.

Interkalibreringen skal følge den procedure, der er beskrevet i forbindelse med den fælles interkalibrering i Danmarks interkalibreringsgruppe i 2008. Den er baseret på sammenhængen mellem det valgte indeks, SID_TID, og en ”Intercalibration Common Metric” (ICM), der er et gennemsnit af to meget anvendte indeks, der samtidig er i overensstemmelse med de fleste af de øvrige anvendte indeks. I forbindelse med den fælles interkalibrering blev der fastsat accepterede intervaller for ICM, hvor grænsen mellem høj/god og god/moderat tilstandsklasse skal ligge. Når ICM har god sammenhæng med det valgte indeks, kan disse intervaller overføres til SID_TID, og grænser mellem tilstandsklasserne høj/god og god/moderat kan uddrages. Desuden kvalificeres grænsefastsættelsen mellem de forskellige økologiske tilstandsklasser ved hjælp af en ”Threshold Indicator Taxa Analysis”, der identificerer PO4-P-koncentrationer, hvor der sker markante skift i artssammensætningen (change points).

Det anbefales at anvende resultaterne fra TITAN-analyserne til at fastsætte grænserne mellem høj/god og god/moderat, således at change point for de arter, der responderer negativt på stigende PO4-P-koncentration er udgangspunkt for grænsefastsættelsen mellem høj og god tilstandsklasse, mens change point for de arter, der responderer positivt på stigende PO4-P-koncentration er udgangspunkt for grænsefastsættelsen mellem god og moderat tilstandsklasse. Niveauet kan enten sættes ud fra de identificerede change points eller ud fra de givne percentiler, afhængig af hvilken sandsynlighed/risiko der ønskes for, at det faktiske change point er inkluderet.