Pad: Fauna / Bedreigingen / Problemen door stikstofdepositie (vermesting en verzuring)

Problemen door stikstofdepositie (vermesting en verzuring)

Inhoud van deze pagina:
Effecten van vermesting en verzuring
  
1. Verandering microklimaat
2. Ongeschikt raken van foerageergebied
3. Verdringing kruidachtige waardplanten
4. Verdringing kruidachtigen: problemen voor bloembezoekers en waardplanten
5. Verandering van voedingswaarde van waardplanten
6. Periodiek zuurstoftekort door algengroei
7. Verzuring en mineralentekort
8. …en verder in de voedselketen
Literatuur

Effecten van vermesting en verzuring
Effect van vermesting is dichtere en hogere vegetatie, afname van open grond en verandering van de nutriëntensamenstelling van de voedselplanten. Binnen de vegetaties treedt ook een verschuiving op van kruiden naar grassen en gemiddeld een afname van de bloemendichtheid. In open water kan extra stikstofdepositie leiden tot algenbloei en als gevolg daarvan perioden van zuurstoftekorten. Zowel in het aquatisch, als terrestrisch milieu kan -afhankelijk van de vorm waarin stikstof neerslaat- extra stikstof leiden tot verzuring van water en bodem. De effecten van deze veranderingen op de fauna worden hieronder besproken.

1. Verandering microklimaat
Door de dichtere vegetatie wordt de temperatuursom (of de hoeveelheid door een dier opgevangen zonnewarmte) in of direct op de bodem kleiner. Hierdoor wordt de ontwikkelingsduur van insecten en andere ongewervelde dieren langer, soms te lang om nog de levenscyclus vol te kunnen maken binnen het seizoen. Gevolg is het lokaal uitsterven van die soorten. De grotere insectensoorten zijn hiervoor het meest gevoelig: deze hebben namelijk vaak de grootste temperatuursom nodig om hun cyclus te vervolmaken. In onderzochte graslanden leidt dit tot het verdwijnen van deze grotere soorten ten gunste vaak van kleinere soorten, die nog wel hun levenscyclus kunnen sluiten, vaak omdat ze doorgaans meerdere generaties per jaar hebben. Het missen van een extra generatie per jaar leidt wel tot een lagere abundantie, maar niet tot uitsterven. Bovendien leidt een dichte (en dus vochtige) vegetatie bij overwinterende rupsen vaak tot schimmelinfecties en dus hoge sterfte. Bij nestvliedende kuikens (bijvoorbeeld Grutto en andere weidevogels) leidt een lagere temperatuursom tot onderkoeling, terwijl de extra tijd die de oudervogels moeten besteden aan opwarmen ten koste gaat van de foerageertijd en dus van de hoeveelheid voedsel die zij kunnen bemachtigen.
Beheersingrepen om de hogere, dichtere vegetatie te verwijderen, leiden niet in alle gevallen tot een verbetering voor de fauna. Begrazing zorgt bijvoorbeeld wel voor een kortere vegetatie, maar deze is tegelijkertijd ook vaak dichter, waardoor het temperatuureffect op of juist onder het bodemoppervlak onveranderd blijft. Begrazing en ook een hogere frequentie van maaien, plaggen of chopperen, leiden ieder op hun beurt weer tot een verhoging van de frequentie van verstoring, waardoor dit een beperkende factor wordt voor diersoorten met een lange ontwikkelingsduur. De frequentie van verstoring bepaalt in samenhang met het herstelvermogen van de populatie, dan wel de rekolonisatiecapaciteit van de soort het effect op de lokale aanwezigheid.

2. Ongeschikt raken van foerageergebied
Door het dichtgroeien van de vegetatie kunnen plekken ongeschikt worden als broed- en/of foerageergebied. Bijvoorbeeld Tapuiten mijden delen van duingraslanden waar de vegetatie te hoog wordt voor deze op de grond foeragerende vogel, ook als het aanbod van insecten in de strooisellaag er hoger is dan in de nabijgelegen kortere vegetatie.

3. Verdringing kruidachtige waardplanten

Verandering van de vegetatiesamenstelling van kruidachtigen naar meer grassen als gevolg van hogere stikstofbeschikbaarheid leidt tot een achteruitgang van diersoorten die de kruidachtigen als specifieke waardplanten hebben. Bijvoorbeeld parelmoervlinders leven als rupsen van viooltjes. De rups kan echter van elk viooltje maar een klein deel van het blad consumeren, doordat de plant als reactie op de vraat afweerstoffen aanmaakt. De rups zal dus doorlopend op zoek moeten naar andere viooltjes, waardoor niet zozeer het voorkomen van viooltjes in de vegetatie bepalend is, maar vooral het aantal en de dichtheid ervan. Eenzelfde situatie doet zich voor bij bes- en zaadeters, wanneer de diversiteit en hoeveelheid van planten met bessen en vooral grote zaden (vanaf formaat graankorrel) in de vegetatie afneemt. Deze soorten zijn dan niet meer in staat van een relatief kleine oppervlakte voldoende diversiteit en voedingswaarde efficiënt op te nemen.

4. Verdringing kruidachtigen: problemen voor bloembezoekers en waardplanten
Verandering van de vegetatiesamenstelling van kruidachtigen naar meer grassen als gevolg van grotere stikstofbeschikbaarheid leidt ook tot een achteruitgang van met name specifieke bloembezoekende insecten. Een proces in de vegetatie is bestuiving van bloemplanten door insecten. Vele soorten insecten zijn zogenoemde polylectische soorten, dat wil zeggen dat ze vele soorten bloemen bezoeken om zich met nectar te voeden. Het stuifmeel dat ze hierbij overbrengen, komt dan op een veelheid van verschillende soorten bloemen terecht. De effectiviteit van doelgerichte bestuiving kan hoger zijn als bloemen van eenzelfde soort relatief dicht bij elkaar staan en tegelijkertijd bloeien. De kans dat een niet kieskeurige bestuiver dan weinig soorten stuifmeel overbrengt en daarmee de bestuivingseffectiviteit verbetert, is dan groot.
Een andere mogelijkheid is dat de bestuiving door een selecter groepje van insecten plaatsvindt: oligolectische of zelfs monolectische soorten. Ook wanneer de planten dan niet zo dicht bijeen staan, wordt de bestuiving effectief geregeld, doordat de bestuivers gericht naar slechts een of enkele bloemensoorten vliegen. Wanneer deze effectieve bestuivers niet meer aanwezig zijn, zal de zaadzetting van daarvan afhankelijke plantensoorten teruglopen. Meerjarigheid van de plantensoorten zorgt ervoor dat het gebrekkige functioneren van de bestuiving jarenlang onopgemerkt kan blijven: de planten blijven nog een tijd aanwezig, maar het aantal nieuwe kiemplanten loopt terug.
De achteruitgang van Beemdkroon (Knautia arvensis) is grotendeels veroorzaakt door verlies van groeiplaatsen door intensivering van de landbouw, maar kan in de bermen en randen veroorzaakt zijn door de verdwijning van de oligolectische bestuivers, de zandbijen Andrena hattorfiana en A. marginata. Verharding van allerlei zandpaden geeft minder nestelgelegenheid aan zandbij-populaties en zet de bestuiving van de tot de marges teruggedrongen Beemdkroon nog verder onder druk. Uitzaaien van deze soort zorgt zonder terugkeer van de bestuiver slechts voor een tijdelijke verbetering en kan moeilijk natuurlijk worden genoemd. Het hier geschetste verloop kan heel goed de verdwijning van deze plantensoort uit het landelijk gebied verklaren na de grote teruggang door intensivering van de graslanden. Herstel moet dus een combinatie zijn van introductie van de plantensoorten met het opnieuw creëren van nestgelegenheid voor de bestuivers en het de herintroductie van die bestuivers.

5. Verandering van voedingswaarde van waardplanten
In een aantal gevallen zijn waardplanten alleen voor herbivoren te consumeren als deze op niet optimale groeiplaatsen groeien, en daardoor niet in staat zijn een adequate afweerreactie te geven op de herbivorie door aanmaak van afweerstoffen. De rupsen van de grote vuurvlinder op Waterzuring zijn daar een voorbeeld van. De rupsen leven alleen op Waterzuring als deze in een rietveld staan, niet als deze optimaal langs de oevers groeien. Ook kunnen planten door een verhoogde beschikbaarheid van stikstof niet-proteïne componenten aanmaken die vraatremmende effecten hebben. Dit blijkt uit recent onderzoek aan herbivoren in stuifzanden en heides.

6. Periodiek zuurstoftekort door algengroei
In wateren kan een extra hoeveelheid stikstof leiden tot grotere groei van algen (mits niet andere stoffen zoals P limiterend zijn). Dit kan leiden tot lagere zuurstofspanning in de nacht en in seizoenen met een grotere afbraak en daarmee zuurstofconsumptie, dan zuurstofproductie door de vegetatie onder water. Waterinsecten met een grote zuurstofbehoefte kunnen hieronder leiden.

7. Verzuring en mineralentekort
Wanneer stikstofdepositie neerslaat in ammoniumvorm leidt dit in de bodem en in wateren tot verzuring en vermindering van de beschikbare hoeveelheid Calcium. In wateren leidt dit o.a. tot vermindering van de visstand, hetgeen consequenties heeft voor visetende vogels en ook voor vogels die op een combinatiemenu van vis en insecten leven. Op sterker verzuurde bodems zijn huisjesslakken, pissebedden en miljoenpoten (allen met een Ca-gedomineerd uitwendig skelet) verdwenen en insecten leveren in die omstandigheden te weinig Ca aan vogels, waardoor eischalen zwakker zijn, maar ook gebrekkige botaanleg bij kuikens kan optreden.

8. …en verder in de voedselketen
Veel van de hierboven besproken problemen van stikstofdepositie betreffen directe effecten op dieren. Daarbovenop zijn er de gevolgen die optreden door combinaties van effecten en doorwerking op soorten van hogere trofische niveaus.
Veranderingen in waardplantkwaliteit door toename van de beschikbaarheid van stikstof (punt 5) en afname van de beschikbaarheid van mineralen (punt 7) kan ertoe leiden dat het gehalte aan essentiële voedingsstoffen (stoffen die dieren niet zelf kunnen maken: vooral mineralen, vitamines, aminozuren) in herbivoren afneemt. Daardoor kunnen bij soorten hoger in de voedselketen problemen optreden in de embryonale ontwikkeling, zoals bij o.a. Sperwers is vastgesteld. Zie: Tekorten in het voedsel bij Sperwers.
Een ander probleem waar soorten hoger in de voedselketen mee te maken kunnen krijgen, is dat herbivoren door de gevolgen van stikstofdepositie in aantal afnemen of verdwijnen. Soorten die een belangrijke prooi vormen voor predatoren en ook de totale diversiteit –zowel in aantal soorten, als in dichtheid- van prooidieren voor predatoren nemen dan af. Dit probleem is duidelijk gebleken uit onderzoek aan de hand van Grauwe klauwieren. Zie: Grauwe klauwier als gidssoort.

Met bijdragen van:
Henk Siepel, december 2010; Gert-Jan van Duinen, januari 2011

Literatuur
Beintema A.J., 1997.
European black terns (Chlidonias niger) in trouble: examples of dietary problems. Colon Waterbirds 20:558–565.
Beintema, A.J., J.B. Thissen, D. Tensen & G.H. Visser, 1991. Feeding ecology of charadriiform chicks in agricultural grassland. Ardea, 79, 31-44.
Biesmeijer, J.C., S.P.M. Roberts, M. Reemer, R. Ohlemüller, M. Edwards, T. Peeters, A.P. Schaffers, S.G. Potts, R. Kleukers, C.D. Thomas, J. Settele & W.E. Kunin, 2006. Parallel declines in pollinators and insect-pollinated plants in Britain and the Netherlands.
Science 313, 351-354.
Bink, F.A., 1992. De ecologische atlas van de dagvlinders van Noordwest Europa. Schuyt & Co, 512 pp.
Both, C., C.A.M. van Turnhout, R.G. Bijlsma,, H. Siepel, A.J. van Strien & R.P.B. Foppen, 2010.
Avian population consequences of climate change are most severe for long-distance migrants in seasonal habitats. Proc. Royal Soc. Series B. 277, 1259-1266.
Gilbert, A.T. & F.A. Servello, 2005. Insectivory versus piscivory in Black terns: implications for food provisioning and growth of chicks.
Waterbirds 28, 436-444.
Graveland, J., R. van der Wal, J. H. van Balen en A.J. van Noordwijk, 1994.
Poor reproduction in forest passerines from decline of snail abundance on acidified soils. Nature 368, 446-448.
Fründ, J., K.E. Linsenmair & N. Blüthgen, 2010. Pollinator diversity and specialization in relation to flower diversity.
Oikos 119, 1581-1590.
Huijbregts, H. 2003. Beschermde kevers in Nederland (Coleoptera). Nederlandse Faunistische Mededelingen 19: 1-34.
Jeppesen, E., J.P. Jensen, M. Sondergaard, T. Lauridsen & F. Landkildehus, 2000.
Trophic structure, species richness and biodiversity in Danish lakes: changes along a phosphorous gradient. Freshwater Biol. 45, 201-218.
Lindberg, N. & J. Bengtsson, 2006. Recovery of forest soil fauna diversity and composition after repeated summer droughts.
Oikos 114, 496-506.
Loeb, R., P.F.M. Verdonschot, F. Kragt & H. van Grinsven, 2010. Sturen op fosfor of stikstof voor verbetering ecologische kwaliteit van zoete wateren.
H2O 22, 32-34.
Moore, D.J., T.D. Williams & R.D. Morris, 2000.
Mate provisioning, nutritional requirements for egg production, and primary reproductive effort for female Common terns Sterna hirundo. J. Avian Biol. 31, 183-196.
Moorkens, E.A., 2007. Management prescriptions for Vertigo moulinsiana at cSAC sites for the species in the Republic of Ireland. Unpublished report to National Parks and Wildlife.
Nie, H.W. de, 1997.
Atlas van de Nederlandse zoetwatervissen. Media publishing, Doetinchem, 151 pp.
Nijssen, M. & H. Siepel, 2010.
The characteristic fauna of drift sands. In: Fanta, J. & H. Siepel.
Inland drift sand landscapes. KNNV-Uitgeverij, Driebergen, 255-278.
Oosten, H. H. van, R. Versluijs, O. Klaassen C. van Turnhout & A.B. van den Burg, 2010. Knelpunten voor duinfauna. Relaties met aantasting en beheer van duingraslanden. Rapport DKI nr. 2010/dk129-O, Ede.
Schekkerman, H. & A.J. Beintema, 2007.
Abundance of invertebrates and foraging success of Black-tailed Godwit Limosa limosa chicks in relation to agricultural grassland management. Ardea 95, 39-54.
Schekkerman, H. 2008. Precocial problems. Shorebird chick performance in relation to weather, farming, and predation. Thesis RU Groningen/Alterra Scientific Contributions 24, 228 pp.
Siepel, H., 1990. The influence of management on food size in the menu of insectivorous animals. In: Sommeijer, M.J. & J. van der Blom (eds) Experimental and applied entomology, Proc. Neth. Entomol. Soc. Amsterdam, Vol I, 69-74.
Siepel, H., 1996. The importance of unpredictable and short-term environmental extremes for biodiversity in oribatid mites. Biodiversity Letters 3, 26-34.
Thompson, H.M., A. Fernandes, M. Rose, S. White & A. Blackturn, 2006. Possible chemical causes of skeletal deformities in grey heron nestlings (Ardea cinerea) in North Nottinghamshire, UK. Chemosphere 65, 400-409.
Tilgar, V., R. Mänd, P. Kilgas & S.J. Reynolds, 2005. Chick development in free-living Great tits Parus major in relation to calcium availability and egg composition. Physiol. Bioch. Zool. 77, 530-535.
Turnhout, C.A.M. van, R.S.E.W. Leuven, A.J. Hendriks, G. Kurstjens, A.J. van Strien, R.P.B. Foppen & H. Siepel, in druk.
Ecological strategies successfully predict the effects of river floodplain rehabilitation on breeding birds. River Research and Applications.

Wingerden, W.K.R.E. van, J.C.M. Musters & F.I.M. Maaskamp, 1991. The influence of temperature on the duration of egg development in West European grasshoppers (Orthoptera: Acrididae). Oecologia 87, 417-432.

 

Groen Kennisnet, een netwerk van kennisportalen in het groene domein Zoeken in de
infobladen

(U gaat naar de
website van
Groen Kennisnet)
Groen Kennisnet, een netwerk van kennisportalen in het groene domein
Homepage
Home | Colofon | Print pagina
Zoek binnen deze website