FELSZÍNI VÍZMINŐSÉGGEL ÉS A HIDRO- MORFOLÓGIAI ÁLLAPOTJAVÍTÁSSAL KAPCSOLATOS INTÉZKEDÉSEK TERVEZÉSE A VGT-BEN Ács Éva, Boda Pál, Borics Gábor, Engloner Attila, Erős Tibor, Lukács A. Balázs, Sály Péter, Várbíró Gábor, Zagyva Tünde: TIPOLÓGIAI VALIDÁCIÓ ÉS A BIOLÓGIAI ÁLLAPOTÉRTÉKELÉS TOVÁBBFEJLESZTÉSE A 2. VÍZGYŰJTŐ GAZDÁLKODÁSI TERVEZÉS SORÁN
TIPOLÓGIA VALIDÁLÁSA Vegetációs periódusból származó minták Erősen terhelt vizek kiszűrése Többváltozós, többlépcsős klaszterelemzés; NMDS (nem metrikus többváltozós) eljárás; SOM 60 50 40 30 20 10 0 A tipológiai elemzésbe bevont minták száma élőlény csoportonként: Folyóvizek 1 2 3 4 5 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Folyó Állóvíz Hal 163 - Mzoo 822 468 Kova 744 618 Makrofita 100 74 Fitoplankton 1408 (295 folyó év) 1070 (153 tó év) A tipológiai elemzésbe bevont minták száma típusonként 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1 3 6 1 6 8 1 Állóvizek 4 16 5 35 2 2 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 15 31 15
TIPOLÓGIA VALIDÁLÁS EREDMÉNYE - FOLYÓVIZEK 24 típusból 10 biológiai típus (5 FP, 8 FB, 6 MZ, 4 MF, 6 Hal)
TIPOLÓGIA VALIDÁLÁS EREDMÉNYE - ÁLLÓVIZEK 17 típusból 6 biológiai típus (5 FP, 5 FB, 3 MZ, 3 MF)
VÁLTOZÁSOK A VÍZFOLYÁSOK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN 1. A folyóvízi tipológiában egyszerűsítés történt. A Duna magyarországi szakasza 2 külön típus volt eltérő határértékekkel. Most a teljes hazai szakasz egyetlen típusba tartozik. 2. A korábban az alsó szakaszra megállapított engedékeny a-klorofill határértékek annyiban módosultak, hogy a teljes hazai szakaszon a szigorúbb határértékeket alkalmaztunk. Ezek az a-klorofill határértékek közel azonosak azokkal amelyeket más európai országok állapítottak meg és használnak nagy folyóik esetén. A vízfolyásokra kialakított típuscsoportok és a-klorofill határértékek 1. Típuscsoport 1/2/3/4/5/8/9/11/12 kiváló jó közepes gyenge rossz 2,7 5,6 10,5 15,5 >15,5 2. Típuscsoport 6/7/10/14/20 5,9 10 18,3 27,6 >27,6 3. Típuscsoport 13/15/16/17/18/19/21/22 4,2 8,7 18,5 28 >28,0 4. Típuscsoport 23/24 15 30 45 60 >80,0 3. A fitoplankton összetétel alapján számolt mérőszám számítási módjában és a határértékekben nem történt változás. A fitoplankton mérőszám kialakítása során az a-klorofill mérőszám és a fitoplankton összetétel mérőszámának súlyozott átlagát képeztük: EQR= (2Nkl-a+Q)3
AZ ÁLLÓVIZEK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE Az állóvizek fitoplankton alapján történő állapotértékelése során változások történtek mind a kompozíciós mind a biomassza mérőszám kialakításában és a határértékekben is. Az új állóvízi tipológia fitoplankton alapján történő validálása 5 típuscsoportot eredményezett, 3 szikes és 2 meszes (szerves) típuscsoportot alakítottunk ki. A fitoplankton összetétel alapján történő értékeléshez egy meszes és egy szikes indexet dolgoztunk ki. A fitoplankton biomassza mérőszámaként alkalmazott a-klorofill értékekre 3 határértékrendszert javasoltunk. 1. Az 1. típus esetén a Közép-európai Geográfiai Interkalibrációs Csoport által jóváhagyott határértékeket alkalmaztuk. 2. A 2..3. 4. 5. típusok esetén a Kelet-európai Geográfiai Interkalibrációs Csoport által javasolt határértékekkel történt a minősítés. 3. A 3m -nél nagyobb átlagos mélységű tavaknál ugyancsak a Közép-európai Geográfiai Interkalibrációs Csoport közepes mélységű tavakra kidolgozott határértékeit használtuk. Tó típus Kiváló Jó Közepes Gyenge Rossz 1. Típus A típuscsoportokra (LCB-GIG javaslat) javasolt a-klorofill 11határértékek. 23 35 50 >50 2. 3. 4. 5.Típusok (EC-GIG javaslat) 18 40 75 100 >100 6. Típus (LCB-GIG javaslat) 8 15 30 50 >50
AZ ÁLLÓVIZEK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE A szikes tavak esetén az egyik legfontosabb terhelés a sótartalom csökkenése. A minősítésre használt fitoplankton kompozíciós mérőszám során ezt a terhelés típust tartottuk szem előtt. 1 A szikesekre kidolgozott EQR és az elektromos vezetőképesség közötti kapcsolat 0,8 0,6 0,4 0,2 y = 0,0001x + 0,2838 R² = 0,3986 0 0 1000 2000 3000 4000 5000
AZ ÁLLÓVIZEK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE A terhelés és az EQR közötti kapcsolat sekély meszes tavaink esetén
VÁLTOZÁSOK A VÍZFOLYÁSOK FITOPLANKTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN Planktonikus guild arány (%) Vízfolyások állapotértékelésénél a már sikerrel interkalibrált metrikáinkat és határértékeinket használtuk (utóbbiakban kis finomításokat végeztünk, de a változtatások benne maradtak a megengedett tartományban). Nagy folyók esetében kifogásolták, hogy nem jelenik meg a metrikában a hidromorfológiai stresszorfüggés. Ennek igazolását a JDS3 expedíció során gyűjtött minták vizsgálata során kezdtük el. Az ökológiai guildek aránya a JDS3 során gyűjtött mintákban A planktonikus guild arány és az IPS index értékében bekövetkezett csökkenés nagyságának összefüggése dunai fitobentosz mintákban. 100 90 R² = 0,5092 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 1 2 3 4 5 csökkenés az index értékében
AZ ÁLLÓVIZEK FITOBENTOSZ ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE Az állóvizek fitobentosz alapján történő állapotértékelése során változások történtek a határértékek és a nem interkalibrált típusok metrikáinak kialakításában. Az új állóvízi tipológia fitobentosz alapján történő validálása 5 típuscsoportot eredményezett, 3 szikes és 2 meszes (szerves) típuscsoportot alakítottunk ki. A meszes (szerves) típust interkalibráltuk, így itt nem változtattunk. Az 1. típus (Balaton) metrikáját ugyancsak megtartottuk, de a határértékeken kicsit módosítottunk paleolimnológiai vizsgálatok.
PALEOLIMNOLÓGIAI REKONSTRUKCIÓVAL MEGÁLLAPÍTOTT KOVAALGA ÖSSZETÉTEL A BALATON SIÓFOKI ÖBLÉBEN
SZIKES TAVAK FITOBENTOSZ ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSE A szikes tavakra új indexet dolgoztunk ki a kovaalgák halobionta indikátor értéke alapján. Állandó vizűeknél trofikus metrikát is tartalmaz az index. Kova- típus: 2 3 2 4 3 Mg-SO 4 Na-HCO 3 Kisebb trofitás Alacsonyabb vezetőképesség Na-HCO 3 nagyobb trofitás
TP-MINŐSÍTÉS ÉS VEZETŐKÉPESSÉG-MINŐSÍTÉS ÖSSZEFÜGGÉSE ÁLLANDÓ VIZŰ SZIKESEK ESETÉBEN Összes P µg/l 700 600 500 400 300 200 100 0 Mean Plot of Összes P µg/l grouped by minosites Spreadsheet24 31v*52c 1 2 3 4 5 Összes P µg/l: KW-H(4;40) = 13.8799; p = 0.0077 minosites Mean Mean±SE Vezetőképesség (hsz.) µs/cm 3600 3400 3200 3000 2800 2600 2400 2200 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 Mean Plot of Vezetőképesség (hsz.) µs/cm grouped by csop Spreadsheet16 65v*54c Mean = 1101,9233+371,6667*x 5 4 2 1 1 2 csop 3 4 5 Mean Mean±SE
VÁLTOZÁSOK A VÍZFOLYÁSOK MAKROZOOBENTON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN A VGT-2 minősítések során a Nemzetközi Interkalibrációban sikeresen alkalmazott módszert alkalmaztuk: HMMI-Index család A makrogerinctelen mintavételi és értékelési módszer a nemzetközi ökológiai interkalibrációban elfogadott és interkalibrált módszer, tehát alkalmas a VKIkövetelményeinek megfelelő monitoring és állapotértékelésére az adott vízgyűjtőgazdálkodás tervezési és végrehajtási ciklusban. HMMI-Index család A hazai gyakorlatban alkalmazott jelenlegi minősítési rendszert (HMMI) 2011-ben a nemzetközi ökológiai interkalibráció keretén belül, a Víz Keretirányelv (VKI) kompatibilitás követelményének megfelelően, a Környezetvédelmi, Természetvédelmi és Vízügyi Felügyelőségek által üzemeltetett VKI monitoring állomások adatai alapján dolgoztuk ki. Az interkalibrációs eljárás során az egy ökorégióba tartozó országok ökológiai állapotértékelő módszereiket összehasonlítva meghatározták a közös interkalibrációs típusokban a kiválójó, valamint a jó-mérsékelt ökológiai állapot határát. Ez lehetővé teszi a jövőben, hogy az egyes terhelések hatását jelző ökológiai állapot változása ezekben a víztípusokban összehasonlítható eredményeket adjon az ugyanabba az ökorégióba tartozó tagországok közös víztípusaira. Az interkalibráció lezárult, eredményeit az Európai Bizottság Határozatban teszi közzé, amely minden tagország számára kötelezően végrehajtandó joganyag.(ec 2014) HMMI tavi indexet dolgoztunk ki
A MULTIMETRIKUS MAKROZOOBENTON (HMMI) INDEXCSALÁD Index rövidítése HMMI_m HMMI_sc HMMI_lc HMMI_sl HMMI_ll HMMI_to Index típus neve Multimetrikus Makrozoobenton Index - hegyi vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index-dombvidéki kis és közepes vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index - dombvidéki nagy vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index - síkvidéki kis és közepes vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index - síkvidéki nagy és nagyon nagy vízfolyás típusokra Multimetrikus Makrozoobenton Index tavakra
HMMI TAVI INDEX Az új tavas index a következő metrikákból áll: 110 HMMI_lakes Kiváló Jó Közepes Gyenge Egyenlet Családszám 24 18 10 6 y = 0,0318x + 0,039 Shannon-Wiener 2,92 2,29 diverzitás Index 3,12 1,18 y = 0,2814x - 0,1698 mz_bmwp_hu_i 82 55 34 12 y= 0,0086x + 0,1052 eq. 3. EQR EQR family diversity EQR HMMI _ lake 3 A terhelés és az EQR közötti kapcsolat TO:Nátrium százalék: r 2 = 0.2495 BMWP Összes foszfor vs. Tó EQR Érzékeny fajok jelenléte 100 90 7500 5000 80 2500 Nátrium százalék (%) 70 60 50 40 Összes foszfor (ug L -1 ) 750 500 250 Jó Kiváló 30 20 75 50 25 10 0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 EQR 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 EQR
TIPOLÓGIAI VALIDÁLÁS FOLYÓK A tipológiai elemzés során felhasznált minták darabszáma 140 120 Makroszkópikus vízi gerinctelenek 132 110 Az elemzések során hat típus különült el : Hegyvidéki patakok Dombvidéki patakok Dombvidéki folyók Síkvidéki erek Síkvidéki folyók Duna 100 80 60 40 20 0 98 92 73 42 37 32 30 32 26 21 22 19 14 15 11 9 2 2 3 1 2 3 4 5 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
TIPOLÓGIAI VALIDÁLÁS TAVAK Makroszkópikus gerinctelenek alapján a szikes tavak elkülönülnek, de jelenleg, mivel más élőlénycsoportok relevánsabbak ezen vizekben, valamint adathiánnyal is küzdünk, így ezekre a típusokra nem tudtunk még indexet kidolgozni.
VÁLTOZÁSOK AZ ÁLLÓVIZEK ÉS VÍZFOLYÁSOK MAKROFITON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉSÉBEN A folyóvízi tipológiában egyszerűsítés történt és megtörtént a makrofiton alapú víztest típus validálás is. 3 db makrofiton alapú víztest típust lehet elkülöníteni, de ez csak megerősíti a korábbi állapotértékelésben alkalmazott módszert. A kiértékelési módszertanban csekély módosítás történt. A fajok mennyiségének köbre emelése helyett egy statisztikai szempontból relevánsabb eljárást, a Braun-Blanquet-féle borítási középértékeket alkalmaztuk. A Referencia Index (RI) és az abból történő ökológiai állapot érték (EQR) számításában nincs változás. A határértékekben nem történt módosulás.
MAKROFITON ALAPJÁN VALIDÁLT VÍZTEST TÍPUSOK Makrofiton folyóvíz típusok: 1. MtRw Hegyvidéki meszes és szilikátos aljzatú rhitrális jellegű patakok. (1, 2, 3) 2. LRw Nagy vízgyűjtőjű folyók (6, 10, 13, 19) 3. SMRw Kis- és közepes vízgyűjtőjű folyók (4, 5, 8, 9, 11, 12, 15-18, 21, 22) Nem releváns folyóvíz típusok Nagyon nagy és Duna méretű folyók (7, 14, 20, 23, 24) Makrofiton állóvíz típusok: 1. AP Szikes tavak (4-9) 2. SL Sekély tavak (1-3, 10-14,16) 3. RES Dombvidéki mélyvizű tározók (15)
MAKROFITON HATÁRÉRTÉKEK Ökológiai állapot AP SL RES SMRw LRw MtRw EQR EQR EQR EQR EQR EQR Kiváló 5 1.00 0.61 1.00 0.75 1.00 0.71 1.00 0.71 1.00 0.71 1.00 0.68 Jó 4 0.60 0.31 0.74 0.55 0.70 0.51 0.70 0.38 0.70 0.48 0.67 0.55 Közepes 3 0.30 0.16 0.54 0.35 0.50 0.31 0.37 0.11 0.47 0.30 0.54 0.25 Gyenge 2 0.15 0.05 0.34 0.05 0.30 0.05 0.10 0.05 0.29 0.05 0.24 0.05 Rossz 1 - - - - - -
A MAKROFITON ALAPJÁN TÖRTÉNŐ ÁLLAPOTÉRTÉKELÉS - PÉLDA A terhelés és az EQR közötti kapcsolat sekély meszes tavaink esetén Környezeti változó Komplex tájhasználati metrika -0.60 Ammónia -0.74 BOD -0.45 Nitrát 0.33 Összes foszfor -0.62 Korreláció erőssége (r) A referenciális (Taxa A) és a bolygatott állapotot (Taxa B) indikáló fajok borításának aránya és az EQR közötti kapcsolat sekély meszes tavaink esetén.
HALAK A halak alapján történő állapotminősítésre nincs interkalibrált módszere Magyarországnak. A jelenleg a vízfolyások minősítésére alkalmazott index megbízhatósága az EU kritériumai szerint ezért kicsi. Az index nem típus-specifikus és további tesztelése szükséges környezeti stresszorokkal. Folyamatban van egy típus és stresszorspecifikus index készítése is, de mivel a halakkal történő minősítés ex ante feltétel, ezért az EU által biztosan elfogadásra kerülő EFI+ indexel minősítjük a víztesteket. Előzetes tapasztalatok alapján az EFI+ index nem minden típusban ad szakmailag elfogadható eredményt. A halak alapján történő minősítés eredménye ezért csak kiegészíti, támogatja az egyéb élőlénycsoportokra és már interkalibrált indexekkel kapott eredményeket. Szükséges a hazánkban javasolt vagy javaslat alatt álló indexek és az EFI+ index megbízhatóságának további tesztelése, ami jelenleg folyik.
MÓDSZER Kis vízgyűjtőjű folyók: gázolva, kis teljesítményű, háton hordozható elektromos halászgéppel 150 m. A mintaszakaszokat a teljes medret átérően kell halászni. Közepes vízgyűjtőjű folyók: gázolva, kis teljesítményű, háton hordozható elektromos halászgéppel 150 m. Amennyiben a felmérők úgy ítélik meg, hogy a víztest a nem megfelelő tipológiai besorolás miatt inkább már a nagy vízgyűjtőjű folyók jellegének megfelelő és nem gázolható, a mintavételt a nagy vízgyűjtőjű folyók halállományának felmérését igénylő mintavételi erőfeszítés szerint kell elvégezni. Nagy vízgyűjtőjű folyók csónakból, nagy teljesítményű, aggregátorról üzemelő elektromos halászgéppel 500 m. Amennyiben a csónakból történő halászat nem megvalósítható gázolásos halászat folytatható ahol minimum 200 m-t kell halászni háton hordozható halászgéppel és legalább 100 egyedet kell gyűjteni. A nagyon nagy vízgyűjtőjű folyók csónakból, nagy teljesítményű, aggregátorról üzemelő elektromos halászgéppel 1000 m.
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!