De verwachting is dat neerslagextremen door de opwarming van de aarde vaker zullen gaan voorkomen. Dat zal leiden tot een toename in de omvang en frequentie van piekafvoeren. De vraag is wat de effecten zijn van dergelijke weersextremen op organismen in laaglandbeken. Daarom is in het kader van het Europese project Euro-limpacs onderzocht wat de effecten van piekafvoeren zijn op het gedrag en de habitatvoorkeur van kokerjuffers. Uit het onderzoek blijkt dat bij verstoring drift toeneemt en soorten specifiek gedrag vertonen. Zandtransport verstoort alle soorten kokerjuffers. Bij herinrichting van beken en bij beken waarvan de hydrologie en morfologie niet op orde zijn, zou zandtransport daarom moeten worden voorkome

Dekkers, T.B.M.

Didderen, K.

Verdonschot, P.F.M.

Dutch

Name not available

Effecten van piekafvoeren op kokerjuffers in laaglandbeken

Wageningen Yield 

33H2O / 23 - 2009
platform
Karin Didderen, Alterra
Dorine Dekkers, Alterra
Piet Verdonschot, Alterra
Effecten van piekafvoeren op 
kokerjuffers in laaglandbeken
De verwachting is dat neerslagextremen door de opwarming van de aarde 
vaker zullen gaan voorkomen. Dat zal leiden tot een toename in de omvang 
en frequentie van piekafvoeren. De vraag is wat de eﬀ ecten zijn van dergelijke 
weersextremen op organismen in laaglandbeken. Daarom is in het kader 
van het Europese project Euro-limpacs onderzocht wat de eﬀ ecten van 
piekafvoeren zijn op het gedrag en de habitatvoorkeur van kokerjuﬀ ers. Uit het 
onderzoek blijkt dat bij verstoring drift toeneemt en soorten speciﬁ ek gedrag 
vertonen. Zandtransport verstoort alle soorten kokerjuﬀ ers. Bij herinrichting 
van beken en bij beken waarvan de hydrologie en morfologie niet op orde zijn, 
zou zandtransport daarom moeten worden voorkomen.
De laatste jaren is het besef doorgedrongen dat een warmer klimaat grote gevolgen heeft voor 
zoetwaterecosystemen in Europa1). Naast 
de hogere temperatuur zullen neerslag-
extremen vaker voorkomen. Dit zal leiden tot 
perioden van hevige regenval in de winter en 
langere perioden van droogte in de zomer. 
Daarnaast zijn er tijdens droge perioden in 
de zomer vaker hevige buien, die tot extra 
hoge zomerpiekafvoeren in beken zullen 
leiden. De verwachte eﬀ ecten van deze 
wijzigingen in het klimaat in Europa zijn 
groot en zullen signiﬁ cante gevolgen hebben 
voor bereikbaarheid van de regionale, 
nationale en internationale doelen die 
gesteld worden voor zoete wateren.
Europees onderzoek naar klimaat en 
water
In het kader van het Europese project 
‘Euro-limpacs: Integrated project to evaluate 
the impacts of global change on European 
freshwater ecosystems’2) is onderzoek 
verricht naar de eﬀ ecten van een warmer 
klimaat op de zoetwatersystemen. Beken 
behoren tot de ecosystemen die het meest 
kwetsbaar zijn bij klimaatverandering. Het 
Nederlandse deel van het onderzoek ging 
dan ook nader in op de eﬀ ecten van een 
toenemende omvang en frequentie van piek-
afvoeren op organismen in laaglandbeken.
In een experimentele opstelling is 
onderzocht wat de eﬀ ecten zijn van 
toenemende verstoringen in beken die 
samenhangen met piekafvoeren. Het ging 
hierbij om toenemende stroomsnelheid, 
turbulente verstoring van de beekbodem en 
zandtransport. Om deze eﬀ ecten in kaart te 
brengen is speciﬁ ek gekeken naar verande-
ringen in het gedrag en de habitatvoorkeur 
van macrofauna3).
Omdat een onderzoek niet in één keer 
de hele macrofaunagemeenschap kan 
omvatten, is ervoor gekozen één soortgroep 
nader te onderzoeken. Kokerjuﬀ ers 
(Trichoptera) hebben een opvallende koker, 
gesponnen van een variëteit aan materialen, 
zijn typische bewoners van laaglandbeken 
en door hun soortenrijkdom ook geschikt als 
indicatoren van een gezond beeksysteem. 
Bovendien zijn veel kokerjuﬀ ersoorten 
doelsoorten of soorten van de Rode lijst4). 
Van zes soorten kokerjuﬀ ers is eerst de 
habitatvoorkeur bepaald. Vervolgens zijn de 
organismen in een experimentele opstelling, 
een kunstbeek, geconfronteerd met versto-
ringen van de habitat welke gerelateerd 
zijn aan processen die optreden tijdens 
piekafvoeren: een toename van de stroom-
snelheid, het turbulent verstoren van de 
habitat en het bedekken van de habitat met 
zand. Het gedrag na verstoring is geobser-
veerd.
Habitatvoorkeur in een 
experimentele beek
De habitat van beeksoorten bestaat uit een 
plek waar voedsel aanwezig is, maar ook 
waar de soort kan schuilen, rusten, eieren 
afzet of voortplanting plaatsheeft. Substraat 
is het belangrijkste structuurvormende 
onderdeel van de habitat. De meeste studies 
naar habitatvoorkeur van organismen zijn 
gebaseerd op correlatief onderzoek via 
veldobservaties5). Deze studies zijn echter 
Afb. 1: Fractie van de individuen die kiest voor blad en fractie die geen keuze maakt (gemiddelde van N = 320 
individuen) voor zes soorten kokerjuﬀ ers. Specialisten kiezen vaker voor blad, terwijl generalisten vaker geen 
keuze maken.
34 H2O / 23 - 2009
momentopnamen en het is niet mogelijk de 
habitatvoorkeur over een langere periode af 
te leiden. Ook is de invloed van veranderende 
omstandigheden, zoals een toename in 
stroomsnelheid, niet af te lezen uit dergelijke 
gegevens. Daarom is gekozen voor een 
experimentele benadering, waarbij gebruik is 
gemaakt van kunstbeken. Van de zes soorten 
kokerjuﬀ ers, waaronder drie specialisten die 
voorkomen in meer natuurlijke beken en drie 
generalisten in genormaliseerde beken, is 
de habitatvoorkeur bepaald. Ze hadden de 
keuze uit slib, zand, grind, detritus en blad als 
habitatmateriaal.
Specialisten hebben een sterke voorkeur 
voor blad als habitatmateriaal, omdat dit een 
hoge voedingswaarde heeft. Generalisten 
worden gekenmerkt door een grote fractie 
individuen die geen keuze maakt voor een 
speciﬁ eke habitat en rond blijft lopen (zie 
afbeelding 1). Verder is de habitatkeuze van 
generalisten zeer variabel. Dit duidt op de 
mogelijkheid van deze soorten om gebruik 
te maken van verschillende soorten habitat-
materiaal. Waarschijnlijk is het in genormali-
seerde systemen met wisselende omstandig-
heden voordelig niet afhankelijk te zijn van 
één habitatmateriaal.
Driften bij verstoring
Het duidelijkste eﬀ ect van een verhoogde 
stroomsnelheid en een turbulente verstoring 
op de habitatvoorkeur en het gedrag van 
kokerjuﬀ ers is af te meten aan een toename 
van het aantal individuen dat zich naar 
benedenstrooms laat drijven. Wanneer 
beekorganismen zich in de waterkolom 
begeven en passief laten drijven, wordt dit 
ook wel ‘drift’ genoemd. Drift is een goed 
bestudeerde eigenschap van beekorga-
nismen6). Het stelt organismen in staat aan 
ongunstige omstandigheden te ontsnappen 
en biedt de mogelijkheid nieuwe habitats 
te koloniseren. Er zijn echter ook risico’s 
aan drift verbonden, waarbij de kans op 
overlijden aanzienlijk toeneemt. Drift waarbij 
individuen expres de waterkolom in gaan, 
wordt ook wel actieve drift genoemd.
Doodgaan in het zand
Wanneer echter de habitat bedekt wordt met 
zand, verlaten weinig individuen de habitat 
en zijn er ook minder driftbewegingen. Dit 
wordt waarschijnlijk veroorzaakt doordat 
kokerjuﬀ ers niet in staat zijn de habitat te 
verlaten wanneer die bedekt is met zand. 
Sommige kokerjuﬀ ers verlaten uiteindelijk 
de habitat, maar met achterlating van hun 
koker. Zonder koker zijn ze tijdelijk kwetsbaar 
voor predatie. Bovendien kost het maken 
van een nieuwe koker veel energie. Andere 
kokerjuﬀ ersoorten zijn helemaal niet in staat 
uit het zand te kruipen, waardoor sterfte 
optreedt. De resultaten laten zien dat koker-
juﬀ ers kwetsbaar zijn wanneer zandtransport 
optreedt tijdens een piekafvoer.
Soortspeciﬁ eke eigenschappen
Organismen hebben soortspeciﬁ eke eigen-
schappen, die zijn ontstaan door aanpassing 
aan bepaalde omgevingsfactoren. Zo zijn 
beekbewoners vaak afgeplat, gestroom-
lijnd of voorzien van haken zodat ze zich 
beter in de stroming kunnen handhaven7). 
Een andere soortspeciﬁ eke eigenschap is 
de wijze waarop organismen omgaan met 
verstoringen. Uit de resultaten blijkt dat 
verstoringen verschillende eﬀ ecten hebben 
op verschillende soorten.
Illustratief is het gedrag van twee uitersten:
De generalist  Anabolia nervosa heeft geen 
duidelijke en bovendien een in de tijd 
wisselende habitatvoorkeur. Bij versto-
ringen verlaat de soort vaak en snel de 
habitat en loopt of drijft richting beneden-
strooms. De soort is met zijn beweeglijke 
gedrag waarschijnlijk goed aangepast aan 
wisselende omstandigheden: wanneer een 
habitat niet meer geschikt is door verstoring, 
is de soort goed in staat naar een nieuwe 
habitat te bewegen. Beweeglijkheid is met 
name in heterogene milieus een belangrijk 
kenmerk, dat voordeel biedt ten opzichte van 
minder beweeglijke soorten. Aan de andere 
kant brengt bewegen nadelen met zich mee. 
Zes kokerjuﬀ ersoorten die onderwerp waren van de studie. Opvallend is de variatie in kokers. Cheatopteryx 
villosa, Halesus radiatus, Micropterna sequax zijn specialisten, kenmerkend voor natuurlijke beeksystemen. 
Anabolia nervosa, Limnephilus lunatus, Mystacides longicornis zijn generalisten.
Kokerjuﬀ ers lopen rond in de kunstbeken en hun habitatvoorkeur en gedrag wordt geregistreerd.
35H2O / 23 - 2009
platform
Zo kost bewegen energie en zijn soorten 
op het moment dat ze zich verplaatsen 
kwetsbaar voor predatie. Wanneer de habitat 
van A. nervosa tot slot bedekt wordt met een 
dikke laag zand, is de soort niet meer in staat 
zich te verplaatsen en treedt sterfte op.
Een voorbeeld van het andere uiterste is 
Micropterna sequax. Deze soort heeft een 
sterke en niet veranderende voorkeur voor 
blad als habitatmateriaal. Bovendien komt de 
soort bij verstoring nauwelijks in beweging. 
De soort is plaatsgebonden. Wanneer het 
geschikte habitatmateriaal aanwezig is, 
is zij goed in staat zich te handhaven in 
hoge stroomsnelheden. De soort is echter 
ook kwetsbaar: wanneer het bladpakket 
verdwijnt, verdwijnt daarmee de favoriete 
habitat. Omdat de soort ten opzichte van 
generalisten minder goed is aangepast om 
gebruik te maken van alternatief habitat-
materiaal, heeft dit negatieve consequenties 
voor de soort. In extreme gevallen, wanneer 
de habitat wordt bedekt onder een dikke 
laag zand, is de soort in staat zijn koker te 
verlaten en uit het zand te kruipen. Dit levert 
een voordeel op, maar maakt de soort ook 
kwetsbaar voor bijvoorbeeld stroming en 
predatie.
Toepassing in de praktijk
Uit het onderzoek blijkt dat er grote 
verschillen zijn in eﬀ ecten van verschillende 
typen verstoring en hoe soorten daarmee 
omgaan. Deze kennis is te extrapoleren naar 
de huidige toestand van de Nederlandse 
beken.
Het ontstaan van een stabiel beek eco-
systeem heeft tijd nodig. Nederlandse beken 
worden vaak gekenmerkt door menselijke 
aanpassingen aan de hydromorfologie, zoals 
kanalisering, de aanwezigheid van stuwen 
en de afkoppeling van de beek van de rest 
van het stroomgebied. Vandaag de dag 
worden veel maatregelen getroﬀ en om een 
natuurlijker morfologie en hydrologie in 
beken te realiseren. Op basis van het huidige 
onderzoek is het zeer aannemelijk dat 
dergelijke beken vooral soorten bevatten die 
aangepast zijn aan wisselende omstandig-
heden. Na het uitvoeren van de maatregelen 
zijn vaak echter de meer specialistische 
soorten gewenst. Uit het onderzoek blijkt dat 
specialisten zich niet gemakkelijk verplaatsen 
en bovendien sterk gebonden zijn aan het 
voorkomen van stabiele blad pakketten 
als foerageerhabitat. Dit betekent dat 
wanneer specialisten gewenst zijn, zowel 
de hydrologie als de morfologie zodanig op 
orde moeten zijn dat een stabiel systeem 
ontstaat. Voor de hydrologie betekent dit dat 
zandtransport, turbulentie en wisselende 
stroomsnelheden voorkomen moeten 
worden. Naast een stabiele hydrologie 
zijn voor het ontstaan van bladpakketten 
bovendien bomen nodig en luwtes (bijvoor-
beeld dood hout) waar het blad zich kan 
verzamelen. Het mag duidelijk zijn dat de 
benodigde omstandigheden voor typische 
bewoners van natuurlijker beekecosystemen, 
niet met één of enkele maatregelen zijn te 
realiseren. Daarnaast kost het tijd voordat 
optimale omstandigheden voor deze soorten 
zich ontwikkelen. Het is aan te bevelen 
hiermee rekening te houden wanneer deze 
soorten gewenst zijn in een herstelde beek.
Voorkomen van zandtransport
De uitkomsten van dit onderzoek geven aan 
dat een verstoring, waarbij zandtransport 
zorgt voor een bedekking van de habitat, 
grote gevolgen heeft voor de macrofauna. 
Kokerjuﬀ ers blijken slecht in staat de habitat 
te verlaten wanneer die bedekt is met 
zand. Uiteindelijk treedt zelfs sterfte op. 
In de praktijk kan dit betekenen dat zowel 
een toename van piekafvoeren waarbij 
zandtransport optreedt, als het toenemen 
van maatregelen waarbij als neveneﬀ ect 
zandtransport kan optreden, een bedreiging 
vormen voor de omvang van veel kokerjuf-
ferpopulaties in laaglandbeken. Gezien de 
modelfunctie van kokerjuﬀ ers kan dit ook 
gelden voor andere macrofaunasoorten, die 
door klimaatverandering en het toenemende 
aantal beekherstelprojecten nog meer onder 
druk komen te staan.
Het is aan te raden de hydrologie en 
morfologie van beken zodanig op orde te 
brengen dat piekafvoeren waarbij groot-
schalig zandtransport optreedt, worden 
voorkomen. Bovendien treedt vaak het 
eerste jaar na herstelmaatregelen, zoals 
hermeandering, grootschalig zandtransport 
op. Dit eﬀ ect staat lijnrecht tegenover het 
vaak gewenste eﬀ ect: een verbetering van 
de ecologische kwaliteit. Het is dan ook 
raadzaam in de voorbereiding van beekher-
stelprojecten aandacht te besteden aan de 
wijze waarop zandtransport is te voorkomen.
LITERATUUR
1)  Bates B., Z. Kundzewicz, S. Wu en J. Palutikof (eds.) 
(2008). Climate change and water. Technical paper 
of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 
IPCC Secretariat.
2)  www.eurolimpacs.ucl.ac.uk.
3)  Didderen K., T. Dekkers en P. Verdonschot (2009). 
Alterra. Rapport 1912.
4)  LNV (2004). Besluit van de minister van Landbouw 
Natuur en Voedselkwaliteit TRCJZ/2004/5727, 
houdende vaststelling van rode lijsten ﬂ ora en 
fauna.
5)  Tolkamp H. (1980). Organism-substrate 
relationships in lowland streams. Thesis Agricultural 
University Wageningen. 
6)  Brittain J. en T. Eikeland (1988). Invertebrate drift - a 
review. Hydrobiologia 166, pag. 77-93.
De beschikbaarheid van verschillende soorten 
habitatmateriaal in de experimentele opstelling 
(kunstbeken). 
Anabolia nervosa verlaat uiteindelijk naakt de habitat, nadat die bedekt is met zand.
Driftende kokerjuﬀ ers bij een verhoogde stroom-
snelheid verzamelen zich aan het eind van de 
kunstbeek.


Effecten van piekafvoeren op kokerjuffers in laaglandbeken

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Name not available

Wageningen Yield

NARCIS