Project record of Zoetwaterschorren als "sinks" voor stikstof: dynamiek van het benthische compartiment en het onderzoek naar hun rol in estuariene stikstofretentie

Information

Type

Project

Name

Zoetwaterschorren als "sinks" voor stikstof: dynamiek van het benthische compartiment en het onderzoek naar hun rol in estuariene stikstofretentie

Description @en

Fringing marshes are generally believed to act as a filter for the estuarine and riverine water because they can trap nutrients both in inorganic and organic form from the floodwater. This perception is based on classical exchange studies, where budgets for the flood and ebb water are compared. However, these studies are rather inaccurate and reveal only the overall changes. In a Flemish-Dutch co-operation project, we used the stable isotope 15N as a tracer in a large-scale experiment to study the nitrogen cycling in a freshwater marsh fringing the Scheldt River. In the field, we added 15N-ammonium to the flood water of a tidal creek feeding a marsh area (3500 m2) and subsequently traced the fate of this labelled N through the entire ecosystem. We analysed the different pools of 15N in the flood and ebb water as well as in the sediment, plants and fauna within the marsh. In addition, discharge characteristics of the creek such as tidal height, water movement and concentrations of the different N pools was measured. This whole ecosystem experiment revealed that nitrification, the oxidation of ammonium to nitrate, is one of the fundamental processes regulating the N-budget in this freshwater marsh (Fig. 1). Moreover, mass balance calculations showed that whole-system nitrification rates were much (up to 10 times) higher than obtained from measurements of nitrification in the floodwater. This suggests that this process mainly takes place on the sediment surface of the marsh. Combined with a number of other experiments dealing with the short and long term fate of N, the overall goal is to construct an integrated view of the role of tidal marshes in the nitrogen retention and processing of ammonium and nitrate.

Description @

Het algemeen doel van dit project is de rol bepalen van zoetwaterschorren binnen de stikstofcyclus van het Schelde-estuarium. Algemeen wordt aangenomen dat stroken 'wetland' langsheen de oeverlijn zich gedragen als filters van het estuarien water, in die zin dat ze anorganisch en organisch stikstof uit het overspoelend water verwijderen of de aard van de stikstofvormen wijzigen. Het Schelde-estuarium, met haar dichtbevolkt bekken, is een typisch voorbeeld van een ecosysteem dat grote vrachten van stikstof te verwerken krijgt, en dat omvangrijke arealen zoetwaterschorren bezit, hetgeen een belangrijk potentieel aan N-verwijdering betekent. Daarenboven is van beleidswege in de nabije toekomst de inrichting van nieuwe overstromingsgebieden voorzien, wat de capaciteit van de filterfunctie via dergelijke gebieden nog zal doen toenemen. Omvattend 'in-situ'-onderzoek van de uitwisseling en cyclering van stikstof in zoetwaterschorren zal niet enkel toelaten de rol van deze schorren in het estuarien budget in te schatten, maar ook de belangrijkste processen te identificeren en te kwantificeren die aan deze rol ten grondslag liggen. De klassieke benadering om de relatie tussen het estuarien pelagiaal en de intergetijdengebieden te bestuderen leiden aan tekortkomingen, bv. door onnauwkeurigheid van de waterbalans. Ze geven enkel netto-uitwisseling weer. De processen worden er niet in geïdentificeerd, net zo min als de rol van compartimenten binnen het gebied, en extrapolatie naar een sluitende balans voor ganse gebieden is vaak moeilijk (Nixon, 1980; Howarth, 1993). Recente vooruitgang in analyse van stabiele isotopen maakt het mogelijk 'labeling'-studies uit te voeren op een afgebakend systeem (Holmes et al. 2000, Middelburg et al. 2000), waarbij het stabiel isotoop 15N kan gebruikt worden als gevoelige tracer in stikstofcyclering. We stellen voor om een ecosysteem-labeling-studie te combineren met verscheidene additionele studies die erop gericht zijn de stikstof cyclering te begrijpen in belangrijke schor-compartimenten zoals overspoelend water, sediment en macrofyten.

Start date

2005-1

End date

2006-12