Hoofdstuk 9 Waterkwaliteit en bodemkwaliteit
Databeschikbaarheid voor parameters gerelateerd aan eutrofiëring
In de figuur 9.1 is de databeschikbaarheid te zien van de 3 MWTL stations waar tot recente jaren regelmatig metingen zijn verricht. Deze stations zijn:
- Dreischor
- Scharendijke diepe put
- Herkingen
waarbij station Dreischor de langste ononderbroken tijdserie bevat.
De metingen van nutriëntenconcentraties op deze drie locaties zullen in de rest van dit hoofdstuk verder gebruikt worden om de waterkwaliteit te duiden.
Figuur 9.1: Beschikbaarheid van RWS MWTL data voor algemene waterkwaliteit in de datadistributielaag
Bovenstaand figuur geeft het overzicht van de beschikbaarheid van de verschillende parameters (rechts) over de afgelopen decennia (onder) en per meetpunt (boven). De totale periode waarover de parameters zijn/worden gemeten verschild per station. Sommige stations worden gemeten sinds de 1960-er jaren, andere sinds begin deze eeuw.
Besloten is om met de waterbase database verder te werken; deze heeft meer parameters (26 ipv 20), en omvat langere periodes in geval de parameters in beide datasets voorkomen. Alleen %Chla, %O2 en Gloeirest komen uniek in ddl voor, maar de periode waarover deze parameters zijn gemeten is zeer kort, en niet recent. Hieruit vallen geen lange termijn veranderingen (trends) af te leiden.
De beste (meest complete periode v.a. 1970 tot nu, meeste parameters) stations voor verdere analyse zijn Dreischor, Scharendijke diepe put, en Herkingen. Deze stations liggen verspreid over de Grevelingen en worden daarom gezien als representatief voor het gehele meer. Dit zijn ook de drie MWTL stations in de Grevelingen (Wetsteijn 2011).
Onderstaande figuren zijn het resultaat van de individuele tijdreeksanalyses van verschillende parameters die de waterkwaliteit representeren. De tijdreeksanalyses omvatten kwalitatieve beschrijvingen o.b.v. lopende gemiddelden, heatmaps, en winter/zomer medianen (indien relevant), en kwantitatieve analyses o.b.v. lineaire regressies en trendbreukanalyses. De analyses zijn univariaat, d.w.z. er worden geen structurele kwantitatieve vergelijkingen gemaakt tussen de parameters, maar beschrijvingen gegeven o.b.v. de enkele parameters. Relaties tussen waargenomen trends of variaties van parameters worden hier niet weergegeven, evenals relaties met eventueel sluisbeheer.
In de sectie “Continue metingen van waterhoogte, temperatuur en chloride” worden de meetresultaten van de HMC palen getoond. Deze meetpalen registreren de watertemperatuur, het chloride en de waterhoogte.
In de sectie “Nutriënten” zijn de waterkwaliteit gerelateerde metingen uit het MWTL getoond.
In de sectie “Stratificatie en zuurstofloosheid” zijn de metingen verzameld vanuit het TSO programma getoond.
9.1 Kaderrichtlijn Water doelen
Voor de Kaderrichtlijn Water (KRW) zijn doelen geformuleerd voor de volgende waterkwaliteitsparameters
Figuur 9.2: KRW doelen voor waterkwaliteit in het Grevelingenmeer.
9.2 Emissies
NB: Welke parameters meenemen?
NB: Massabalans bijvoorbeeld koolstofbalans en nutriëntenbalans
De lozingen kunnen verdeeld worden in polderlozingen en directe lozingen vanuit puntbronnen of de atmosfeer.
KRW rapportages gebruiken.
Polderlozingen
Tekst
Directe lozingen
Tekst
Atmosferische depositie
Tekst
9.3 Nutriënten
De variatie van nutriëntenconcentraties wordt op vier manieren getoond. Jaargemiddelde concentraties worden berekend door het gemiddelde te nemen van de maandgemiddelde concentraties.
- Lange termijn verloop van de jaargemiddelde concentraties. Deze representatie geeft een indruk van het verloop van de concentraties vanaf 1970 (of vanaf het begin van de meetserie) zonder enige statistische analyse.
- De lineaire trend over de laatste 10 jaar. Deze wordt geschat uit de jaargemiddelde concentraties. De regressielijn wordt alleen getoond in het geval er een significante opgaande of afgaande trend is berekend (p < 0.05).
- Een “heatmap” waarbij maandgemiddelde waarden als kleuren worden geplot in een matrix van jaren en maanden. Dit laat zowel de variatie over de jaren als over de seizoenen zien.
- In sommige gevallen wordt een “breekpunt”” plot toegevoegd. Deze is het resultaat van een statistische berekening waar significante veranderingen in concentraties getoond worden als breekpunten. De aanname van deze analyse is altijd dat de concentratie in de tijd niet verandert. Elke afwijking hiervan wordt in de grafiek getoond als een breekpunt met een betrouwbaarheidsinterval.
Nutriëntratio’s worden gerelateerd aan de gemiddelde samenstelling van fytoplankton in de zee (Redfield ratio). Dit is een grove maat voor de ratio waarin nutriënten nodig zijn voor groei van fytoplankton. De ratio die aangehouden wordt in deze rapportage is C:Si:N:P = 106:15:16:1 (mol/mol) wat in deze rapportage (met concentraties in mg/l in plaats van umol/l) neerkomt op \(106*12 : 15*28 : 16*14 : 1*32\) = 1272 : 420 : 224 : 32 (g/g).
Brzezinski, Mark A. (1985). “THE Si:C:N RATIO OF MARINE DIATOMS: INTERSPECIFIC VARIABILITY AND THE EFFECT OF SOME ENVIRONMENTAL VARIABLES1”. Journal of Phycology. 21 (3): 347–357. doi:10.1111/j.0022-3646.1985.00347.x. ISSN 1529-8817.
9.3.1 Fosfaat
Vlak voor 1980 was de concentratie van fosfaat aan de oppervlakte het hoogst (rond 0.5 mg P/l jaargemiddeld). Daarna is door allerlei maatregelen de fosfaatconcentratie afgenomen tot rond de 0.05 mg P/l na 2000, dus slechts een tiende van de concentratie in de tachtiger jaren (figuur 9.3). De drie MWTL stations zijn niet alle drie over de hele periode bemonsterd. Het station dat de langste ononderbroken tijdserie laat zien is Dreischor. Overigens verschillen de concentaties tussen de verschillende stations niet zichtbaar van elkaar.
Figuur 9.3: Jaargemiddelde concentratie van PO4 in de Grevelingen
Hoewel er dus over de afgelopen decennia een duidelijke afname is van opgelost fosfaat, neemt het de laatste 10 jaar weer significant toe (figuur 9.4). De toename is te zien in zomer en winter, bij 2 van de drie meetlocaties. De trend lijkt overigens de laatste jaren weer iets af te vlakken. Zo is de trend van opgelost fosfaat over de laatste 6 jaar (vanaf 2014) niet meer significant (niet in figuur te zien, maar apart berekend). Vanaf 2013 lijken de zomerwaarden hogere waarden en een grotere variatie te tonen dan daarvoor, wat er op kan duiden dat in die jaren meer fosfaat uit diepere waterlagen of de bodem naar de oppervlaktelaag wordt gemengd.
Figuur 9.4: Fosfaat trend over de laatste 10 jaar in de zomer (boven) en winterperiode (onder).
Een trendbreukanalyse is uitgevoerd vanaf 2000 op jaargemiddelde fosfaatconcentraties (figuur 9.5). Deze periode valt na de zeer hoge concentraties gedurende de jaren 80 en de na-ijling hiervan en is bovendien ook de periode waarin de debieten door de Brouwerssluis zijn verhoogd. De analyse laat zien dat er tussen 1997 en 2013 de jaargemiddelde fosfaatconcentratie lager is dan zowel de periode ervoor als erna. De verlaging rond 1997 lijkt meer een geleidelijke afname die al veel langer aan de gang was (figuur 9.3), dan een plotselinge verandering. De toename rond 2013 heeft een grote onzekerheid (te zien aan de brede rode horizontale streep in figuur 9.5 en is waarschijnlijk de meer geleidelijke toename zoals ook te zien in figuur 9.4. In figuur 9.4 en figuur 9.5 is er te zien dat de waarden tussen de jaren 2017 en 2019 afnaamen. De waarden voor 2020 zijn weer gestegen.
Figuur 9.5: Breakpoint analyse voor opgelost fosfaat voor de periode 2000 - 2022, dus na de de-eutrofiering. Groene lijn is het langjarig jaargemiddelde, blauw is de gemiddelde concentratie in de onderscheiden deelperioden, de verticale onderbroken lijnen zijn de meest waarschijnlijke breekpunten en de rode lijnen geven de onzekerheid daarin aan.
Voor eind 90er jaren trad de sterk verhoogde fosfaatconcentratie op in de late zomer/herfst, tot meer dan 0.6 mg/l P. De laatste 20 jaar is dit patroon nog wel te zien, maar is sterk afgevlakt ten opzichte van de periode ervoor (figuren 9.6 en 9.6).
Figuur 9.6: Heatmap van opgelost fosfaat (mg P/l) nabij het wateroppervlak. Seizoensvariatie is verticaal uitgezet, lange termijn variatie horizontaal. Maanden met een waarde hoger dan 0.1 mg/l worden niet getoond om de seizoensvariatie goed te laten uitkomen.
Over de afgelopen 10 jaar is de concentratie particulair gebonden fosfaat (TPP) ongeveer gelijk gebleven. Voor alle drie locaties, lijkt opgelost fosfaat (TDP) tussen de jaren 2013 en 2017 iets toe te nemen (figuur 9.7). Sinds 2017 blijft opgelost fosfaat voor Dreischor constant, voor Herkingen gaat het licht omhoog en voor Scharendijke diepe punt iets omlaag.
Figuur 9.7: De verdeling van particulair en opgelost totaal fosfaat nabij het wateroppervlak vanaf 2000
9.3.2 Stikstof
De verschillende stikstofcomponenten vertonen relatief weinig variatie over de tijd in het Grevelingenmeer (figuur 9.8). Het lijkt alsof er een toename is geweest van nitraat+nitriet in de periode voor 1980 in Scharendijke diepe put. Dit is niet te zien in concentratie totaal stikstof. Het is niet helemaal duidelijk waar deze stijging door veroorzaakt wordt. Na 1980 is er een lichte afname van nitraat+nitriet, en ook van totaal opgelost (TDN) en totaal stikstof (TN).
Figuur 9.8: Lange termijn veranderingen van opgelost anorganisch stikstof in oppervlaktemonsters van het Grevelingenmeer. NB: De schaal verschilt per parameter om de variatie van de afzonderlijke componenten beter te laten zien.
Opgelost anorganisch stikstof (DIN) is de som van ammonium, nitraat en nitriet. Dit is de direct beschikbare stikstof voor fytoplankton. De winterconcentraties zijn een maat voor de hoeveelheid beschikbaar stikstof voor de voorjaarsbloei. Het verloop van de opgelost anorganisch stikstofconcentratie (DIN) vertoont een soortgelijk patroon als fosfaat, maar minder extreem. De verlaging van DIN ten opzichte van 1980 is van 0.3 tot 0.15 mg/l N, grofweg een halvering 9.8. Sinds 2017 lijkt er een lichte stijging van DIN voor alle drie locaties.
Figuur 9.9: Lange termijn veranderingen van jaargemiddelde voor opgelost anorganisch stikstof.
Over de laatste 10 jaar is er geen significante trend te zien in DIN, in tegenstelling tot opgelost fosfaat. Hierdoor verandert de verhouding waarin stikstof en fosfaat beschikbaar is voor fytoplankton (figuur ??).
Figuur 9.10: Opgelost anorganisch stikstof trend over de laatste 10 jaar. Omdat de trend niet significant is, is geen trendlijn toegevoegd.
Figuur 9.11: Opgelost anorganisch stikstof trend over de laatste 10 jaar. Omdat de trend niet significant is, is geen trendlijn toegevoegd.
Een breekpuntanalyse voor DIN vanaf 1990 laat een verhoging zien rond 1997, en een daling rond 2000 (figuur 9.12). In deze periode is ook het jaarlijkse debiet van zeewater door de Brouwerssluis verhoogd (vanaf 1999).
Figuur 9.12: Breakpoint analyse van opgelost anorganisch stikstof gemeten bij station Dreischor.
De seizoensvariatie van DIN laat een piek zien aan het eind van de winter. In het voorjaar neemt het weer af doordat het opgenomen wordt door fytoplankton. De zomerwaarden (juni, juli, augustus) zijn het laagst, waarna concentraties weer toenemen in de herfst door remineralisatie en diepere menging (figuur 9.13). Vergeleken met de periode 1970 - 1985 zijn tegenwoordig de winterwaarden lager, zomerwaarden ongeveer gelijk, en lijkt de toename aan het eind van het jaar iets eerder op gang te komen.
Figuur 9.13: Heatmap van opgelost anorganisch stikstof Seizoensvariatie is verticaal uitgezet, lange termijn variatie horizontaal
Stikstof is voornamelijk aanwezig in opgeloste vorm (TDN). Een klein deel is particulair gebonden (TPN) (figuur 9.14).
Figuur 9.14: De verdeling van de opgeloste (TDN) en particulair gebonden (TPN) fracties als aandeel in het gemeten totaal stikstof (lijn) door de jaren heen.
9.3.3 Stikstof/fosfaat ratio’s
De DIN/DIP ratio is sterk veranderd over de jaren tussen 1980 en endyear. Voor 1999, was de ratio zowel zomer als winter meestal beneden de redfield ratio, wat aangeeft dat primaire productie waarschijnlijk stikstofgelimiteerd was. Daarna is de ratio in de winter en ook in zomer veel hoger geworden, wat aangeeft dat er in ieder geval voor de voorjaarsbloei waarschijnlijk geen stikstoflimitatie meer was. Dit komt overeen met het verloop van PO4 in de loop van het seizoen over de laatste jaren 9.6
Figuur 9.15: Lange termijn veranderingen van jaarlijks gemiddeld (zomer) opgelost anorganisch stikstof fosfaat ratio.
Figuur 9.16: Lange termijn veranderingen van jaarlijks gemiddeld (winter) opgelost anorganisch stikstof fosfaat ratio.
Een breekpuntanalyse voor jaargemiddelde DIN/DIP ratio laat hetzelfde zien. Onder andere door ontbrekende data is de onzekerheid in het tijdstip van de verandering groot.
Figuur 9.17: Breakpoint analyse van opgelost anorganisch stikstof fosfaat ratio gemeten bij station Dreischor.
9.3.4 Silicaat
Het lange termijnverloop van opgelost silicaat lijkt op dat van stikstof. Rond 1980 zijn verhoogde waarden te zien (jaargemiddeld rond the 0.4 mg/l), die afnemen tot ongeveer 0.2 mg/l in de periode tussen 1990 en 2010 9.18. Na 2010 neemt de silicaatconcentratie weer significant toe met 0.02 mg/l. (zie ook figuur 9.19 en 9.20). Deze toename lijkt vooralsnog niet af te vlakken.
Figuur 9.18: Lange termijn concentraties van opgelost silicaat.
Over de laatste 10 jaar is de gemiddelde winterconcentratie van silicaat niet significant veranderd (figuur 9.20). De gemiddelde zomerconcentratie echter neemt geleidelijk toe over deze periode van ongeveer 0.2 naar 0.4 mg/l (figuur 9.19). Herkingen en Dreischor tonen een significante toename over deze periode. Dit betekent dat de zomerconcentraties de laatste jaren ongeveer gelijk zijn aan de hogere gemiddelde concentraties die optraden in de periode 1980 - 1990.
Figuur 9.19: Lange termijn concentraties van opgelost silicaat in de zomer.
Figuur 9.20: Lange termijn concentraties van opgelost silicaat in de winter.
Een breekpuntanalyse vanaf 1990 over de jaargemiddelde waarden laat een relatief geleidelijke afname zien rond 1995 (met grote onzekerheid, dat duidt op een meer geleidelijke verandering) en een meer abrupte toename rond 2013 9.21.
Figuur 9.21: Breakpoint analyse van opgelost silicaat op station Dreischor.
9.3.5 Opgelost anorganisch stikstof : silicaat ratio’s
Silicaat is nodig voor de groei van diatomeeën. Diatomeeën zijn meestal betere concurrenten, vooral bij laag licht en lage temperatuur, dan ander fytoplankton. Wanneer er weinig of geen overschot aan stikstof is betekent dit dan ook meestal dat de fytoplanktongemeenschap gedomineerd wordt door diatomeeen. Een overschot aan stikstof betekent (als er ook genoeg fosfaat en licht is) dat er ook ander fytoplankton kan groeien of, afhankelijk van de grootte van het overschot, dominant kan worden.
De jaargemiddelde ratio van DIN:Si in het Grevelingenmeer is over de hele periode meestal hoger dan de behoefte van fytoplankton, wat betekent dat er een overschot is van stikstof in relatie tot silicaat. Jaren waarin dit overschot klein of nul is zijn sommige jaren voor 1997, en in 2016.
Figuur 9.22: Lange termijn veranderingen van opgelost anorganisch stikstof - silicaat ratio.
9.3.6 Fosfaat silicaat ratio’s
Er is in het Grevelingenmeer een overschot aan fosfaat ten opzichte van silicaat. Het overschot was vooral in de jaren voor 2000 heel duidelijk. Over de laaste 15 jaar, tot 2017, bleek de overschot bij Scharendijke diepe put te vermindern. Maar sinds 2017 stijgt het overschot bij Scharendijke diepe put weer en gaat omlaag bij Herkingen en Dreischor.
Figuur 9.23: Lange termijn veranderingen van opgelost anorganisch fosfaat - silicaat ratio.
9.4 Zuurstof
Aan de oppervlakte (waterbase metingen) vertoont de concentratie zuurstof maar weinig variatie over de lange termijn (figuur 9.24). Dit is ook niet echt te verwachten vanwege de goede uitwisseling met de atmosfeer. Wel is er op het oog een lichte afname vanaf ongeveer 1980 tot nu. De metingen bij de verschillende stations sluiten goed bij elkaar aan. Het verschil in de gemiddelde waarde voor 1982 kan veroorzaakt worden doordat daar bij Dreischor nog niet het hele jaar gemeten werd.
Figuur 9.24: Variatie van jaargemiddelde zuurstofconcentratie over de jaren.
Over de laatste 10 jaar is de afname van het jaargemiddelde zuurstof aan de oppervlakte in de zomermaanden significant op station Dreischor (figuur 9.25). De zomerconcentraties zijn gemiddeld in de buurt van 8.5 mg/l. Sinds winter 2018 is de jaargemiddelde zuurstofconcentratie weer gestegen voor de drie stations (figuur 9.26). Gemiddelde winterconcentratie is rond de 10 mg/l. De lagere concentraties in de zomer worden veroorzaakt doordat de saturatieconcentratie afneemt met de temperatuur.
Figuur 9.25: Trend in oppervlakte zuurstofconcentratie over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations, zomermaanden.
Figuur 9.26: Trend in oppervlakte zuurstofconcentratie over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations, wintermaanden.
Figuur 9.27: Variatie in de maandgemiddelde zuurstofconcentratie aan de oppervlakte voor de drie MWTL stations over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal).
In de heatmap hierboven is te zien dat de periode met lage zuurstofconcentraties tegenwoordig langer is dan in de jaren tussen 1970 en 1990. Er is geen duidelijke trendbreuk te vinden in de jaargemiddelde zuurstofconcentratie gevonden.
9.5 Zuurstof uit gtso metingen
9.5.1 Meetpunten en vlakken
In het Grevelingenmeer wordt het vertikale profiel van zuurstof gemeten sinds 1988. De metingen worden uitgevoerd door Rijkswaterstaat, en de resultaten ervan zijn per meting te bekijken op https://waterberichtgeving.rws.nl/monitoring/tso-metingen/grevelingenmeer.
De problematiek van zuurstofarmheid in de diepere wateren kan zo gevolgd worden, om bijvoorbeeld het effect van maatregelen te beoordelen. Deze sectie beschrijft hoe de zuurstofconcentratie in het Grevelingenmeer in de loop van de tijd is veranderd. Eveneens wordt hier de verdeling van temperatuur en saliniteit over de diepte behandeld.
Het Grevelingenmeer is verdeeld in 8 vakken die verschillende basins vertegenwoordigen. De vakken zijn gekozen op basis van de bathymetrie. De aanname is dat er binnen de vakken goede horizontale menging plaatsvindt, waardoor de profielen binnen een vak met elkaar te vergelijken zijn.
De exacte meetlocaties verschillen per jaar. Per cruise wordt over het algemeen wel een aantal min of meer vaste stations aangedaan. Een kaart met locaties is te zien in figuur 7.18. De noordelijke tak is alleen in de laatste jaren bemonsterd. Meer informatie over de metingen is te vinden in het sectie 7.3
Voor de presentatie in de figuren en voor de analyse van de verandering in zuurstofarm of -loos oppervlakte zijn de metingen van zuurstof ingedeeld in diepteklassen van 0.25 meter, en gemiddeld per week en per vlak (figuur 7.18). Aan deze profielen is bepaald op welke diepte een bepaalde grenswaarde voorkomt. Deze diepte is vervolgens omgerekend naar volume of oppervlakte per vlak met behulp van de relatie tussen diepte en volume of oppervlakte (hypsografen), die verkregen is uit de bathymetrie (zie @ref(#bathymetrieMorfodynamiek)).
De gtso metingen zijn gemiddeld per week en per vak voor de onderstaande analyse. Deze data zijn te downloaden via onderstaande button (35 Mb).
9.5.2 Verticale profielen
De zuurstofconcentratie neemt af met de diepte, vooral in de zomerperiode, wanneer stratificatie optreedt. In die perioden wordt zuurstofconcentratie ook < 3 mg/l. Dit is het meest duidelijk in de diepste vakken 1 en 2, waar de lage concentraties zuurstof in het diepe water elk jaar optreden. In de andere vakken worden deze lage concentraties niet elk jaar bereikt. Verticale profielen van een selectie van jaren laten inderdaad variatie zien in de mate waarin zuurstofconcentraties onder 3 mg/l worden bereikt in de verschillende vakken (figuur 9.28)
Figuur 9.28: Variatie in de gemiddelde verticale verdeling van zuurstof per vak in de Grevelingen. Een selectie van jaren worden hier getoond als voorbeeld. Punten zijn gemiddelde per diepteklasse (1 m) en vak. In de zomer worden wekelijks profielen opgenomen waardoor er meerdere profielen per maand te zien zijn.
Over de hele periode neemt de minimale diepte waarop een concentratie van 3 mg/l jaarlijks optreedt niet toe in vak 1 (diepte van blauwe oppervlak figuur ??). Dit impliceert dat het maximale oppervlakte dat jaarlijks te maken krijgt met 3 mg/l zuurstof of lager niet afgenomen is na de jaarrond openstelling van de brouwersdam in 1999.
De afgenomen sterkte van de stratificatie in het Grevelingenmeer na 1999 heeft dus niet geleid tot een kleiner oppervlakte zuurstofarm bodemwater. Blijkbaar is het veronderstelde toename van het verticale transport van zuurstof niet groter geweest dan de (blijkbaar) toegenomen zuurtstofvraag over deze periode.
9.5.3 Zuurstofverzadiging in vak 1
Figuur 9.29: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.30: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.31: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.32: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.33: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.34: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.35: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.36: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.37: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.38: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.39: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.40: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.41: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.42: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.43: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.44: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.45: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.46: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.47: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.48: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.49: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.50: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.51: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.52: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.53: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.54: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.55: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.56: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.57: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.58: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.59: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.60: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.61: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Het totale oppervlakte van het Grevelingenmeer dat een diepwaterconcentratie van minder dan 3 mg/l heeft, is iets toegenomen sinds ongeveer 1999. Dit blijkt uit de maandelijkse maximale uitbreiding van het zuurstofarme oppervlak (figuur 9.62), waar te zien is dat vooral in de de maanden juli en augustus extreme waarden van de uitbreiding tot ongeveerl 800 hectare voorkomen na 1999, waar ze voor dat jaar bijna geheel ontbreken.
Figuur 9.62: Variatie in het maximum oppervlakte waarbij opgelost zuurstof lager dan 3 mg/l optreedt per maand in de onderste waterlaag over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal).
Wanneer de uitbreiding van zuurstofarm oppervlak in de tijd beschouwd wordt, valt ook op dat er na 1999 vaker extreme waarden voorkomen (figuur 9.63). Ook is de mediane waarde per jaar in de zomermaanden (maart - oktober), na 1999 vaak veel hoger dan daarvoor. Voor de kwaliteit van het bodemleven is overigens de maximale uitbreiding belangrijker dan een gemiddelde of mediaan.
Figuur 9.63: Het verloop van het zuurstofarm oppervlak in het Grevelingenmeer. Boxplots zijn toegevoegd voor zomer- en winterwaarden apart. De punten zijn extreme waarden die buiten de statistiek van de boxplots vallen (mediaan (horizontale streep), eerste, en derde quantiel (boxen), en 1.5 * IQR (lijnen).
De jaarlijks gemiddelde uitbreiding van het zuurstofarm oppervlak vertoont een plotselinge toename rond het jaar 1999 en een kleinere plotselinge daling rond 2003 (breekpuntanalyse in figuur 9.64). De toename is gelijktijdig met de vergrote uitwisseling van Grevelingenmeerwater met de Noordzee door de Brouwersdam jaarrond te openen. De lichte afname is moeilijker te verklaren.
Figuur 9.64: Breekpunt analyse voor zuurstofarm oppervlak in het Grevelingenmeer. Voor verklaring, zie begin van dit hoofdstuk.
9.6 Saliniteit en temperatuur op basis van GTSO
De verticale profielen van temperatuur over de tijd in de verschillende vakken laat duidelijk zien dat er na 1999 een verhoging optrad in het bodemwater. Voor 1999 kwam de temperatuur van het diepe water nauwelijks boven de 10 graden uit, maar na 1999 zijn er kortere perioden met veel hogere temperaturen, tot ongeveer 20 graden (figuur ?? en ??). Dit was ook geconstateerd door Wetsteijn (2011) en meer uitgebreid behandeld in Wijsman (2002).
9.6.1 Temperatuurprofielen in vak 1
Figuur 9.65: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.66: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.67: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.68: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.69: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.70: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.71: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.72: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.73: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.74: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.75: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.76: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.77: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.78: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.79: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.80: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.81: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.82: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.83: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.84: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.85: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.86: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.87: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.88: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.89: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.90: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.91: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.92: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.93: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.94: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.95: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.96: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.97: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.98: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.99: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.100: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.101: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.102: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.103: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.104: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
Figuur 9.105: Tijdreeksen van zuurstofverzadiging in vak 1, het dichtst bij de Brouwersdam. De metingen (gevulde rondjes) zijn geinterpoleerd tot een vlak. De kleurenschaal van het geinterpoleerde vlak en de vulling van de rondjes is dezelfde.
De vertikale profielen van saliniteit laten geen opvallend verschil zien tussen de periode voor en na 1999 (geen figuur opgenomen.
De zomergemiddelde saliniteit en temperatuur aan de oppervlakte, zoals gemeten met de frequente GTSO metingen, vertoont vrij grote jaarlijkse variatie, maar vertoont geen significante trend in de tijd (figuur 9.106).
Figuur 9.106: Jaarlijks gemiddelde (maart t/m oktober) saliniteit en temperatuur in vak 1 (Scharendijke diepe put) op een diepte kleiner dan 5 meter.
In de diepere delen van vak 1 en 2 is de situatie anders. In 1999 is er een sprong in de zomergemiddelde temperatuur van het diepe water, het sterkst in vak 1 (figuur 9.107). Dit is te verklaren doordat er vanaf 1999 elke zomer relatief warm Noordzeewater de Grevelingen in stroomt, wat het meest te merken is in de diepe putten van vak 1 en 2 (figuur 7.25). Bovendien is hierdoor de sterkte van de stratificatie afgenomen waardoor (door de vergrote verticale menging) de temperatuur van het bodemwater nog meer kon toenemen.
Figuur 9.107: Jaarlijks gemiddelde (zomermaanden, maart - oktober) saliniteit en temperatuur in vak 1 (Scharendijke diepe put) op een diepte groter dan 25 meter.
De plotselinge verhoging van de temperatuur van het diepe water komt ook tot uiting in de breekpuntanalyse (figuur 9.108). Voor 1999 was de gemiddelde zomertemperatuur in het diepe water van vak 1 ongeveer 8 oC, en na 1999 was deze gemiddeld bijna 12 graden.
Figuur 9.108: Breakpoint analyse van jaarlijks gemiddelde zomertemperatuur (maart - september) in vak 1 (Scharendijke diepe put) op een diepte groter dan 25 meter.
Aan de oppervlakte is deze temperatuurstijging rond 1999 niet te zien (9.109). Wel is een lichte daling en stijging te zien in de temperatuur rond 1985 respectievelijk 1989. Het verschil in temperatuur was slechts ongeveer 2 oC, en het is vooralsnog niet duidelijk waardoor dit veroorzaakt is.
Rond 2013 treedt opnieuw een verhoging op van de oppervlakte temperatuur in vak 1.
Figuur 9.109: Breakpoint analyse van jaarlijks gemiddelde zomertemperatuur (maart - september) in vak 1 (Scharendijke diepe put) aan de oppervlakte (diepte < 5 m).
9.7 Doorzicht
Figuur 9.110: Variatie van jaargemiddelde secchi-diepte (doorzicht) over de jaren.
Figuur 9.110 geeft het jaargemiddelde vertikale doorzicht van het water in decimeter waterkolom vanaf het wateroppervlak d.m.v. een Secchi schijf. Uit de grafiek valt op dat er een tijdelijk minimum te zien gaf rond 2000, waarna het doorzicht weer toenam, met een tweede minimum rond 2013. Voor station Scharendijke diepe put gaat het sinds 2016 weer omlaag.
Figuur 9.111: Trend in doorzicht over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations, zomermaanden.
Figuur 9.111 geeft de jaargemiddelde Secchi diepte weer over de laatste 10 jaar, grofweg de periode na de meeste recente systeemrapportage van de Grevelingen. De trend van de Secchi diepte is niet significant. Er kan dus op basis van deze data niet geconstateerd worden dat het doorzicht op dit moment toe- of afneemt.
Figuur 9.112: Secchi diepte variatie per jaar (horizontaal) en per seizoen (vertikaal) voor station Dreischor in dm
Figuur 9.112 is een zogenaamde heatmap van de Secchi waarden over de jaren (op de x-as) en de maanden (y-as). Rode waarden geven hoge Secchi waarden (dus relatief goed doorzicht) weer, en blauwe waarden geven lage Secchi waarden (dus relatief slecht doorzicht) weer. De maandwaarden zijn gemiddelden van de metingen binnen een maand van de drie stations, maar van 1996 tot 2010 zijn de gegevens alleen afkomstig van Dreischor. Deze figuur geeft de verschillende resultaten van de bovenstaande figuren goed weer: Hoge Secchi waarden aan het eind van de 70er jaren en gedurende de 80er en begin 90er jaren, met lagere waarden daarna. Winters geven hogere waarden te zien dan zomers.
Figuur 9.113: Trendbreukanalyse over de periode 1995 - 2021 voor Secchi diepte in dm op station Dreischor
Figuur 9.113 is een zogenaamde trendbreukanalyse; deze analyse kijkt naar de mate van verandering over de tijd, en benoemt relatief sterke veranderingen in de tijd als trendbreuk. De jaargemiddelde Secchi-diepte is uitgezet over de jaren, en de analyse heeft een trendbreuk gedetecteerd rond 1993 en 1996 (rode balk onderaan geeft de onzekerheid aan, de verticale stippellijn is het meest waarschijnlijke tijdstip van de trendbreuk). Aangezien de onzekerheden hier aan elkaar grenzen lijkt het hier eerder om een meer geleidelijke verandering te gaan. De groene lijn geeft de gemiddelde Secchi-diepte aan over de gehele periode, de blauwe lijn geeft de gemiddelde Secchi-diepte weer van de periodes voor, en na de breuk. De periode van 2004 tot 2014 geeft een verhoging te zien ten opzichte van de tijd ervoor en erna, maar dit is niet als een trendbreuk gedetecteerd; daarvoor is de mate van verandering te gering ten opzichte van de veranderingen daarvoor. De waarden voor 2020 gaan sterk omhoop en daardoor is een verdere trendbreuk gedetecteerd maar met een grote onzerkerheid.
Het ligt voor de hand om deze veranderingen te koppelen aan veranderingen in de waterkwaliteit of weersomstandigheden. Waterkwaliteit kan worden beïnvloed door sluisbeheer, maar ook door regenval, temperatuursschommelingen, windsterkte en -richting etc.
Eerdere rapportages geven geen uitsluitsel over de oorzaken. De 2002 watersysteemrapportage laat precies de daling van de Secchi-diepte zien van ca. 50 dm in 1990 naar ca. 20 dm in 2001. In de 2002 rapportage wordet aangegeven dat dit niet gerelateerd is aan chlorofyl-a of zwevend stof; gesuggereerd wordt dat er een humusachtige kleurstof in het water is toegenomen. Alhoewel aangegeven wordt dat dit gevolgen kan hebben voor het fytoplankton, kon dit niet worden aangetoond. In de 2011 rapportage is aangegeven dat de afname in 1990 weer is gekeerd in een lichte toename. De oorzaak van de variatie wordt nog steeds als onbekend gegegeven. Ook chlorofyl-a en zwevend stof worden niet gezien als mogelijke oorzaken en humuszuren worden in de 2011 rapportage uitgesloten, omdat het absorptiepspectrum van humuszuren niet teruggevonden werd in het gefilterde Grevelingenwater.
9.8 Extinctiecoëfficient
Figuur 9.114: Variatie van jaargemiddelde extinctiecoefficiënt over de jaren.
De extinctiecoefficiënt (mate van uitdoving, E) is een parameter die sinds 2002 op station Dreischor wordt gemeten en sinds 2010 ook op Herkingen en Scharendijke. De extinctie wordt gemeten door de mate van uitdoving van zichtbaar licht (met een golflengte van 400-700 nm, de Photosynthetically Active Radiation, PAR; meting van een lichtcel die verticaal te water gelaten wordt, waarbij de lichtintensiteit varieert met de diepte), en is daarmee een andere maat voor de mate van doorzicht. Hoe hoger de E des te sneller de uitdoving (met de diepte) en des te slechter het doorzicht. Deze variatie is goed te zien binnen jaren, waarbij hogere E-waarden in de zomer voorkomen en lagere E-waarden in de winter, omgekeerd aan de Secchi-diepte, en vermoedelijk samenhangend met de toename van algen in het water in de zomer.
Over de periode van 2009 tot 2020 laat E een lichte variatie zien, met een lichte toename na 2007, na 2015 een lichte afname en na 2018 (vooral voor Scharendijke diepe put) en duidelijke toename. De variatie over de jaren valt vrijwel geheel binnen de seizoensvariatie (figuur 9.116). De parallel met de Secchi-diepte is goed te zien; deze heeft een vergelijkbare seizoens- en jaarlijkse variatie. Als we deze gegevens vergelijken met de Secchidiepte, zien we tegengestelde patronen: de extinctie neemt toe tussen 2007 en 2015, een slechter doorzicht indicerend, terwijl de Secchie diepte ook toeneemt in die periode, een beter doorzicht indicerend. Extinctie is geen parameter die in de eerdere rapportage (van 2011) is besproken.
Figuur 9.115: Lineaire trend over de laatste 10 jaar van jaargemiddelde extinctiecoefficiënt gemeten bij de stations Dreischor, Scharendijke diepte put, en Herkingen. De afname is significant als een trendlijn zichtbaar is (p < 0.05).
De E (figuur 9.115) vertoont een lichte maar significante dalende trend sinds 2008 tot 2017 voor de stations Dreischor en Scharendijke diepe put. Opvallend is dat er geen trend was te zien in het doorzicht (9.111). Een afnemende extinctiecoefficiënt suggereert een beter doorzicht maar dat wordt op dit moment niet door de data ondersteund.
Figuur 9.116: Variatie van extinctiecoefficiënt voor de drie MWTL stations door de jaren (horzontaal) en per seizoen (verticaal).
De heatmap van de extinctiecoefficiënt (figuur 9.116) geeft de maandgemiddelden van de extinctie van de drie stations Dreischor, Scharendijke en Herkingen over de jaren (x-as) en de maanden (y-as). De seizoensvariatie (een lagere extinctiecoefficiënt in de winter, en een hogere in de zomer) is goed zichtbaar. De afname van E over de jaren is vanwege de geringe trend niet goed zichtbaar;vooral sinds 2015 komen er vaker lagere waarden voor van rond de 0,50 (indicatief voor een beter doorzicht).
9.9 Chlorofyl-A
Figuur (9.117) geeft de concentratie van chlorofyl-A weer in microgram per liter in de bovenste waterlaag van de drie MWTL stations Dreischor, Scharendijke en Herkingen (rond het fluorescentiemaximum, dus de hoogste waarde in de waterkolom; monsternameprotocol geeft aan dat diepte afhankelijk is van waar dit maximum zich bevindt. Er wordt ook een monster in de spronglaag en aan de bodem genomen in geval van een spronglaag; die waarden zijn hier niet meegenomen in de berekening van de Chla concentratie). De gemiddelde concentratie ligt rond de 5 ug/l. Tussen 1991 en 2009 was de gemiddelde concentratie chlorofyl-A iets verhoogd ten opzichte van de perioden ervoor en erna.
Figuur 9.117: Variatie van jaargemiddelde chlorofylconcentratie over de jaren.
De trend van chlorofyl-A in de zomermaanden over de laatste 10 jaar is licht stijgend met ongeveer 0.3 microgram/l per jaar (figuur 9.118) voor station Dreischor. Voor de andere stations kon dit niet geconstateerd worden.
Figuur 9.118: Trend in oppervlakte chlorofylconcentratie over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations, zomermaanden.
In de wintermaanden is de concentratie chlorofyl-A veel lager dan in de zomer (rond de 2.5 ug/l) en vertoont geen trend over de laatste 10 jaar (figuur 9.119)
Figuur 9.119: Trend in oppervlakte chlorofylconcentratie over de laatste 10 jaar voor de drie MWTL stations, wintermaanden.
De 90-percentielwaarden over de zomermaanden voor chlorofyl is belangrijk voor de beoordeling van de waterkwaliteit voor de kaderrichtlijn water. Deze waarde ligt voor het Grevelingenmeer gewoonlijk rond de 8 ug/l, maar was wat verhoogd in 2015 en 2016 (ongeveer 13 ug/l). Dit is nog altijd beneden de grenswaarde voor goede status (18 ug/l) voor het Grevelingenmeer.
Figuur 9.120: Chlorofyl-A over de laatste 10 jaar. De groene lijn is de Kaderrichtlijn Water drempelwaarde voor het 90-percentiel in de zomermaanden voor goede status, de blauwe en rode horizontale lijnen zijn de 90-percentielen per jaar en seizoen. Zomermaanden zijn maart - september.
De trendbreukanalyse geeft aan dat in de periode van 1980 tot nu drie trendbreuken voorkwamen (alleen station Dreischor meegenomen in de analyse), rond 1993 een verhoging van 4 naar 9 ug/l (periodegemiddelden), rond 1997 een verlaging van 9 naar 6 ug/l, en rond 2006 een verdere verlaging van 6 naar 4 ug/l (figuur 9.121). In de systeemrapportage van 1996 werd aangegeven dat de maximumwaarden voor chlorofyl-A flink waren verhoogd, en werd aangegeven dat dit waarschijnlijk kwam doordat de bemonstering van maandelijk naar tweewekelijks was veranderd, en de kans op waarnemen van een voorjaarspiek daarmee is verhoogd. Daardoor zouden de gemiddelde waarden ook omhoog gaan.De rapportage van 2002 geeft geen chlorofylwaarden weer.In de rapportage van 2011 is de verhoogde waarden tussen 1993 en 1997 ook zichtbaar. Er is verder geen verklaring gegeven voor de toe- en afnamen van de chlorofyl-A concentraties in de 2011 rapportage.
Figuur 9.121: Trendbreukanalyse voor jaargemiddelde chlorofyl-A concentratie op station Dreischor. De verticale gebroken lijnen geven tijdstippen weer waarop een significante verandering van het gemiddelde plaats heeft. De rode banden eronder geven de onzekerheid aan. De blauwe lijn geeft de variatie van het gemiddelde over de verschillende perioden aan.
Figuur 9.122 laat de gemiddelde seizoensvariatie zien van chlorofyl-A per bemonsterde week voor de periode 2007 - 2020. Op de y-as de (logaritmische) chlorofyl-A waarde in ug/l, op de x-as de jaardag (Julian day) met in de grafiek de maandaanduidingen. Waarden zijn uigedrukt in boxplots, met een lopend gemiddelde lijn (blauw). De voorjaarsb;oei negint gemiddeld begin februari, met maxima eind februari, waarna de concentratie iets afneemt maar relatief hoog blijft gedurende het gehele groeiseizoen, en pas afneemt rond oktober.
Figuur 9.122: seizoensvariatie van chlorofyl-A voor de drie MWTL stations in de Grevelingen over de periode 2007 - 2020. De boxplot is per week. De dikte van de box is een indicatie voor het aantal waarden. Zwarte punten zijn outliers.
Figuur 9.123 laat de gemiddelde seizoensvariatie zien van chlorofyl-A per bemonsterde week voor de periode 1995 - 2006. De voorjaarsbloei begon in die periode later, eind februari, en leek nauwelijks af te nemen gedurende het hele jaar. Pas in oktober neemt chlorofyl-A weer langzaam af naar het winterniveau. In juli is de variatie groot, en komen ook zeer lage waarden voor. Er lijkt dus niet echt sprake te zijn van een uitgesproken voorjaarsbloei in die periode.
Figuur 9.123: seizoensvariatie van chlorofyl-A voor de drie MWTL stations in de Grevelingen over de periode 1993 - 2006. De boxplot is per week. De dikte van de box is een indicatie voor het aantal waarden. Zwarte punten zijn outliers.
Figuur 9.124 toont een heatmap van de gemiddelde chlorofyl-A concentratie waarbij horizontaal de jaren zijn uitgezet, verticaal de maanden (seizoenen) en de kleur geeft de gemiddelde waarde per maand aan. Dit laat de hierboven besproken trends ook zien: een groeiseizoen dat begint in februari en de hoogste waarde bereikt in maart, met een afname veela in oktober. Hogere waarden zijn structureel zichtbaar in de periode 1993 - 2006. Ook is er veel variatie zichtbaar in interjaarlijkse variabiliteit. Sommige jaren geven een najaarsmaximum te zien, bij andere jaren is een verlengde voorjaarsbloei te zien.
Figuur 9.124: Variatie in maandgemiddeld chlorofyl-A over de jaren (horizontaal) en over seizoenen (verticaal).
9.10 Zwemwaterkwaliteit en schelpdierwaterkwaliteit
Gedetailleerde informatie over de zwemwaterkwaliteit is te vinden op de site https://www.zwemwater.nl/.
9.12 Korrelgrootte en organische stof gehalte bodem
Sinds 1992 worden er sedimentmonsters genomen in het Veerse meer om de korrelgrootte te bepalen. Bij deze korrelgroottebepaling wordt ook de bodemvervuiling in kaart gebracht en het organische stof gehalte. Deze korrelgroottebepalingen worden voornamelijk op 5 locaties in het Veerse meer uitgevoerd (zie 9.125).
Figuur 9.125: Locaties in het Veerse meer waar de korrelgrootte wordt bepaald.
Zoals getoond in figuur 9.126 kan ongeveer 32% tot silt of fijnere fracties gerekend kan worden (boven de 63 µm wordt dit beschouwd als zand of grover). Hiervan kan ongeveer 29% tot lutum gerekend worden (< 2 µm).
FALSE [1] "1990-10-10 05:31:00 CET"FALSE [1] "2019-03-20 10:33:00 CET"
Figuur 9.126: Percentage korrelgrootte per klasse over 1990-2019
Wanneer men deze fracties en het organisch koolstof gehalte uitzet over de gemeten locaties (zie figuur 9.127), dan is te zien dat het grootste percentage silt of fijner in de Scharendijkse diepe put is te vinden. Een mogelijk oorzaak is het uitzakken van zwevendstof uit water afkomstig vanuit de Grevelingen en de Noordzee in de diepe put waarna het niet meer resuspendeerd. De grootste fractie organisch koolstof in het sediment is te vinden bij Dreischor. Zoals uit deze figuur te zien is zijn de fijne korrelfractie en het organische koolstofgehalte niet direct aan elkaar te relateren, maar lijken externe invloeden op het meer hier meer inzicht in te geven. Naarmate de meetlocatie dichter bij de Brouwersdam komt en invloed ondervindt van de Noordzee neemt het organisch koolstof gehalte af. Ook de diepte van de verschillende locaties (“Scharendijkse diepe put” = ~ 40 m , “Ouddorp diepe put” = ~ 35 m , “Dreischor” = ~ 30 m, “Bocht van St Jacob” ~ 25 m en “Bruinisse binnen” ~ 20 m; zie figuur 8.1)
Figuur 9.127: Percentage korrelgrootte per locatie over 1990-2019
Bij de jaar op jaar metingen is geen duidelijke trend zichtbaar voor de siltige fractie(figuur ??). Bij Dreischor en Ouddorp diepe put zijn de organisch koolstof gehaltes afgenomen in de periode 2001 - 2019. In het jaar 2001 zijn er twee metingen kort na elkaar geweest (2001-05-01 en 2001-05-10) waarbij de eerste een onderschatting lijkt te zijn van het organische koolstof gehalte.
Figuur 9.128: Percentage korrelgrootte < 63 µm per locatie per jaar