Kandidat projekt

MUDDRING I IREAN

INDIREKTA EFFEKTER PA BOTTENFAUNAN
NEDSTROMS






Martin Andersson


Examensarbete i biologi 15 hogskolepoang, 2010

Handledare: Bertil Widbom

_______________________________________________________________________________

Institutionen for kultur, energi och miljo
Avdelningen for biologi
Hogskolan pa Gotland, SE-621 67 Visby
www.hgo.se

---

Bilden pa framsidan forestaller: Irean strax innan dess utlopp i Ostersjon.
Fotograf: Sanna Kangasniemi






Denna uppsats ar forfattarens egendom och far inte anvandas for publicering utan
forfattarens eller dennes rattsinnehavares tillstand. Martin Andersson

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland


INNEHALLSFORTECKNING

ABSTRACT ....................................................................................................... 2
INLEDNING...................................................................................................... 3
MATERIAL OCH METODER ....................................................................... 6
RESULTAT ........................................................................................................ 7
DISKUSSION .................................................................................................. 10
SLUTSATS ...................................................................................................... 13
REFERENSER ................................................................................................ 14
SUMMARY ..................................................................................................... 15
























1

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland


ABSTRACT

This research aims to investigate the effects that dredging may have on benthic fauna. The dredging
took place in the stream Irean on northern Gotland during the early summer 2010. My area of
research was taking place in a scenic area downstream in Irean close to the Baltic Sea. I chose this
area due to the dredging that started just upstream of this area and continued further upstream. Thus
it is not the direct impact of the dredging that is the focus for this paper but the side-effect the
dredging may have on the area downstream. In this research I used the M42-method and BQI- index
in order to evaluate the results. The effects on the dredging were weaker than expected, with only
minor changes occurring within the benthic fauna (BQI-value before dredging: 3.35, BQI-value
after dredging: 3.51).



























2

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland


INLEDNING

Irean ar i stor utstrackning ett kanaliserat vattendrag belagen pa nordvastra Gotland liksom manga
av kanalens bifloder. Irean stracker sig fagelvagen drygt 20 km fran oversta kallorna till
havsutloppet. Det kanaliserade partiet av Irean passerar under langa partier genom oppen akermark
och har en mycket begransad landvegetation langs flodbanken. I fokus for detta arbete ligger dock
den korta naturligt meandrande strackan, som utgor ca 1.4 km (fagelvagen), vilket ar flodens
slutliga stracka mot Ostersjon (Google Earth). Irean ar med gotlandska matt ett storre vattendrag,
med en genomsnittlig stromhastighet av 1 m3/s mellan perioden 1988-2003. Hogst uppmatta
veckomedelvattenforing ligger dock pa 8,1 m3/s. An har saledes en mycket kraftig variation i sitt
vattenstand. Floden bedoms ha varit relativt starkt fororenad med ett utslapp av 2.3 ton P/ar och 127
ton N/ar under perioden 2001-2003. En siffra som da har haft en uppatgaende trend under ett flertal
ar. Vattnet bedoms ocksa vara kraftigt grumligt (Ostlund 2004). Hog grumligheten och lackage av
naringsamnen brukar sammankopplas med floder som passerar genom hog andel akermark.
Naringsamnen tillfors i form av godningsmedel och vattendrag i anslutning till akermarksomraden
har ofta har en mycket gles landvegetation, saledes blir erosionen av bade sediment och
naringsamnen kraftig (Bellos et al. 2003).
Orsaken till den mycket sparsamma vegetationen i anslutning till Irean kan sammankopplas med en
vattendom som sager att Irean ska dikas ut och muddras minst en gang vart tionde ar, senast var
2001. Denna vattendom ger dock upphov till ett moment 22 problem. For att muddra ut an maste
gravmaskiner kunna ta sig fram till flodbanken obehindrat. Saledes kan man inte ha trad och storre
buskar vaxande langs med flodkanten. Franvaron av vegetation gor dock att beskuggningen av Irean
pa langa strackor ar narmast obefintlig. Vidare finns det inget som haller kvar naringsamnen fran att
lacka ut i Irean. Naringsamnen plus maximal solinstralning skapar mycket gynnsamma forhallanden
for de vattenvaxter och alger som finns i Irean. Den kraftiga tillvaxten av vattenvegetation gor att
Irean sakta men sakert vaxer igen. Detta framtvingar en muddring som aterigen forutsatter att ingen
vegetation finns i anslutning till an (Peter Landergren, muntl. 2010).
Lackage av naringsamnen och sediment orsaker aven forandringar av pH i vattenmassan. Detta har
dock en mycket begransad effekt pa gotlandska vattendrag da dessa har en hog alkalinitet till foljd
av Gotlands kalkberggrund. Kanalisering och muddringar far dock en rad andra bieffekter, framst
erosion av sediment. Denna faktor ar starkt sammankopplad med lackage av naringsamnen och det
ar aven har franvaron av vegetation (i an och intilliggande landvegetation) tillsammans med
vattenflodet som orsakar erosionen. Vidare bidrar ocksa kanaliseringen av an i sig till okad erosion.
Detta till foljd av att kanaler ar kortare an den ursprungliga meandrande an. Saledes blir kanalens
sluttning ocksa brantare vilket orsakar en hogre flodeshastighet som bidrar till en kraftigare erosion.
Vidare gor ocksa fordjupning och breddning av kanaler att en storre areal av sediment utsatts for
sedimentering (Painter et al. 1976).
Irean varierar dock mycket i sin karaktar i olika partier av floden. Den meandrande slutstrackan ar
ett kraftigt strommande vattendrag som gar genom orord lov- och barrskog, med en stor andel fallen
ved i och runt floden (Fig.1). Den meandrande floden borjar fran mynningen vid ett mindre
vattenkraftverk, cirka 1,5 km ovanfor kraftverket borjar den kanaliserade delen av Irean (Fig.2).
Intressant att notera ar att mangden vattenvegetation ar lag i det meandrande partiet av Irean, vilket
troligen ar en foljd av den kraftiga beskuggningen som skogen orsakar (i den delen av floden
forekommer ingen muddring). Partiet har ett starkt fiskbestand dar bade havsoring (Salmo trutta)
och flodnejonoga (Lampetra fluviatilis) forekommer i riklig mangd. Aven andra fiskarter sasom
gadda, spigg och regnbage forekommer i flodpartiet (Vallin & Landergren 2004). Aven den kraftigt
hotade flodkraftan (Astacus astacus) har en mindre population i Irean (F. Mebus muntl. 2010).
3

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland

Partiet bedoms ocksa ha relativt goda bestand av bottenfauna (Lingdell & Engblom 2007). Omradet
ligger i detta nu uppe som forslag till bildande av naturreservat hos Gotlands kommun (F. Mebus
muntl. 2010).
I borjan av juni i ar (2010) inleddes en muddring av Irean. Denna inleddes strax ovanfor kraftverket
och darifran muddrade man vidare uppstroms. Detta examensarbete ar en foljd av detta och tillkom
ursprungligen som ett forslag fran Lansstyrelsen pa Gotland, dar man vill se tankbara effekter av
muddringen. Jag valde att anvanda bottenfaunan som utgangspunkt for att se effekterna av
muddringen. Att undersoka bottenfauna ar en tidigare valetablerad metod for att se forandringar av
kemikaliska/fysikaliska faktorer i vattenmassan. Anledningen till detta ar att bottenfaunan ar bade
relativt langlivad och samtidigt ofta stationar i sitt habitat. Detta i kombination med en stor mangd
data angaende bottenfaunaarters resistens mot kemiska/fysiska forandringar gor att man kan bygga
upp index for att pavisa vattenmassans miljotillstand.
Detta har framfor allt en storre fordel gentemot en direkt kemikalisk matning och det ar att det ger
en historisk bild av miljotillstandet. Exempelvis kan pH variera mycket kraftigt i mindre
vattenmassor. En kraftig nederbord gor att mangden lackage fran jorden okar och detta kan
resulterar i att surhetsgraden stiger tusenfaldigt. Saledes kan en matning av pH en solig sommardag
vara mangfaldigt lagre an flodens maximala surhetsgrad. Arterna i floden forblir dock dar. Till
exempel Gammaridae (marlkraftor) ar en familj som ar kanslig for laga pH-varden. Om en individ
av Gammaridae hittas betyder detta att floden under den har marlkraftans livscykel aldrig har
understigit pH- vardet 5,6 och troligen inte heller pH- vardet 6,2. Vilket da ar till foljd av att
marlkraftan vid det hogre vardet far svart att overleva under en langre period och vid det lagre
vardet ar det direkt dodligt for marlkraftan att vistas i vattnet (Lingdell & Engblom 2007).
Vidare befaras aven muddringen paverka andra delar av naringsvaven. Lansstyrelsen ar primart
orolig for oringen och flodnejonogonens rom- och yngelbestand. Farhagan ar att denna arskull
kommer begravas av bottensediment som en konsekvens av muddringen. Det ligger dock inte inom
detta arbetes ram att undersoka huruvida sa ar fallet.


Figur 1. Den meandrande slutstrackan av Irean med orord lovskog.

4

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland



Figur 2. Omradet inom den roda rektangeln ar undersokningsomradet.
Den gula rektangeln ar muddringens startpunkt, muddringen fortsatte vidare
uppstroms dvs nedat pa bilden. Vattenmassan i oversta vanstra hornet ar Ostersjon.
Irea rinner saledes uppat (norrut ) sett fran detta foto.

Syftet med undersokningen har varit att ta reda pa huruvida muddringen uppstroms i Irean paverkat
bottenfaunan i den meandrande slutstrackan av an. Muddringen forsta fas agde rum mellan den 2-9
juni 2010 och arbetet syftade specifikt till att undersoka den indirekta effekt detta hade pa
bottenfaunan nedstroms (muddringen fortsatte vidare senare under sommaren). Vidare ar
forhoppningen att undersokningen ska kunna ge klarhet i fragestallningar kring muddringens
effekter pa bottenfaunan och fungera som underlag for framtida beslut rorande dikning och
muddring. Arbetet syftar dock inte till att undersoka vilka specifika segment av muddringen som
har en effekt pa bottenfaunan. Muddringen har som tidigare namns en rad olika effekter, sasom
frigorande av sediment, okad genomstromning av organiskt material, okat lackage av naringsamnen
(framst fosfor och kvave), forandring av artsammansattning i det muddrade omradet (och darmed en
forandring av interaktion och konkurrens med bottenfaunan nedstroms). Samt diverse bieffekter
dessa forandringar kan tankas fora med sig i ett nasta steg. Dock ligger det inte inom ramen for
5

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland

detta arbete att specifikt utreda vilka av dessa aspekter som paverkar bottenfaunan nedstroms om
muddringen. Denna efterforskning betraktar muddringen som en faktor. Saledes ar det paverkan av
flera simultana forandringar sammanlankade av muddringen som arbetet syftar till att pavisa ha en
effekt pa bottenfaunasamhallet.


MATERIAL OCH METODER

Jag anvande M-42 metoden for min undersokning, dock med vissa avvikelser fran M-42 mallen.
Metoden i korthet: Forst valjer man ut sina provrutor, sedan vadar man ut till sin provruta och
anvander foten for att "stora" bottenytan under cirka 5 sekunder, varje provruta ar cirka 0,2 m2.
Vidare anvander man en hav med 15 cm diameter, och ca 1,5 mm maskvidd. Haven placeras
nedanfor/nedstroms om omradet som blivit "stort" for att fanga upp de organismer som dyker upp
fran botten. Forsta provtagningen var langst nedstroms for att minimera paverkan pa de ovriga
provtagningsrutorna. Standard for inventering med M-42 ar att ta ut 30 provrutor vid en inventering.
Jag tog dock bara ut 15 prover vardera vid de bada inventeringstillfallena till foljd av tidsbrist.
Inventeringen fore muddringen agde rum den 20-21 maj, och inventeringen efter muddringens start
skedde den 11 juni. Saledes togs det 30 provtagningar totalt. Provrutorna var fordelade i 5 profiler
(tvarsnitt av an) med 3 provrutor i vardera profil. I profilen var provrutorna fordelade med en
provruta strax intill strandkanten, en i mitten av floden (eller pa djupast vadbara omrade) och den
sista provrutan mitt i mellan dessa tva omraden. Detta for att fa en storre mangd habitattyper i
provtagningen.
Profilerna ska enligt modellen fordelas langs en bestamd stracka av an, med 5-10 m avstand mellan
varje profil. Detta var min ursprungliga ide men som jag snabbt overgav nar jag motte verkligheten
ute i falt. Vissa profiler hamnade i dels mycket djupa vatten men framfor allt valdigt starkt
strommande omraden. Att behalla fotfastet var utmanande i sig, att vidare fa en representativ
provtagning av bottenfaunan var inte rimligt. Saledes bestamde jag mig for att placera ut mina
profiler i de lugnt strommande innersvangarna av an. Vidare sa ar det i de langsamt flytande
innersvangarna som partiklar sedimenterar i meandrande floder. Darmed var det rimligt att forvanta
sig att muddringens effekter borde framtrada tydligast dar. Sallningen skedde darefter manuellt
genom att man plockade upp organismerna med fjaderpincetter fran haven samt ur en bunke som
man fyllde med vatten. Djuren forvarades darefter i 75% etanol.
Samtliga individer bestamdes ner till familj, somliga aven ner till slakte och art. For att bestamma
individerna anvande jag en stereolupp med 10-40 gangers forstoring. For detta anvande jag foljande
bestamningslitteratur: Douwes et al. (1997), Gardenfors et al. (1988), Mandahl 2000), Olsen &
Svedberg (1999).
Datan sattes sedan in i formeln for ett miljokvalitetsindex for bottenfauna, Benthic Quality Index
(BQI) (Blomqvist et al. 2006). For mjukbottenfauna i sotvatten finns beraknade miljoindexvarden
for varje familj baserat pa hur bra de tolererar olika miljostorningar. De kansligaste familjerna far da
de hogsta vardena (Johnson & Goedkoop 2007). Detta satts in i formel och man far ut ett BQI-
varde, dar hoga varden indikerar god vattenkvalitet och en valmaende bottenfauna (Fig.3)
(Blomqvist et al. 2006).

6

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland



Figur 3. Formeln for berakning av Benthic Quality Index (BQI). S = antalet arter, S-klassade = antalet klassade arter,
N = antalet individer per 0,1 m2 , Ntot = totalt antal individer, Ni = antalet individer av art i, Ntot-klassade = totalt
antal klassade individer, (Blomqvist et al., 2006).
Detta gjordes pa samtliga 30 provrutor och saledes fick jag 30 olika BQI-varden. Jag beraknade
darefter ut medelvardena for rutorna i respektive profilomraden (stranden, mitten, ytterst) fore och
efter muddring. Detta for att se om muddringen har motsvarande effekter inom olika tankbara
habitat av Irean, alternativt att kraftiga effektskillnader i muddringen finns mellan habitattyperna.
For att berakna signifikansen for BQI-vardena fran de enskilda provrutorna anvandes ett t-test. For
att berakna skillnaden i totala antal individer, samt skillnaden i antal av familjerna Gammaridae och
Elmididae, mellan de tva provomgangarna, anvandes Mann-Whitney U-test (Fowler et al. 1998).


RESULTAT
De bada inventeringarna hade likartade familjesammansattningar med en motsvarande procentuell
fordelning av familjernas forekomst samt antal individer inom de olika taxa (tab. 1-2). Vissa
skillnader forekom naturligtvis, men de flesta forandringar var marginella och kan orsakats av
slumpfaktorer. Inom vissa familjer forekom dock kraftigare forandringar mellan inventeringarna.

Fauna vid bada provtagningarna dominerades av familjerna Gammaridae samt Hydrobiidae som
tillsammans utgjorde 76% av alla bestamda individer.

Familjen Gammaridae (sotvattenmarlkraftor i det har fallet) var den mest dominerande gruppen vid
bada inventeringenstillfallena. En viss skillnad i forekomst fanns mellan de tva
inventeringstillfallena, 219 individer fore muddring (45.3% av totalt antal individer i
provtagningen) samt 391 efter muddring (55.3% av totalt antal individer i provtagningen,
hadanefter = tot). Skillnaden var dock inte signifikant (U=77, kritiskt varde=64, P>0.05, Mann-
Whitney U-test).

Hydrobiidae hade ocksa en viss okning i antal i inventeringen efter muddringen, 121 individer fore
muddring och 176 efter muddringen. I procentuell andel av vardera provtagning var dock mangden
i narmast identisk, 25.1% fore muddring samt 24.9% efter muddring. Saledes var inte heller har
skillnaden signifikant (U=92, kritiskt varde= 64, P>0.05, Mann-Whitney U-test).

Familjen Chironomidae hade ocksa en relativt kraftiga forandringar mellan de tva
inventeringstillfallena. Chironomidae hade 14 individer i provet fore muddring gentemot 34
individer i provet efter muddringen (3% respektive 5% av tot).
Aven den proportionella fordelningen av familjerna var likartad mellan de tva
inventeringstillfallena, med undantag av framst Elmididae och Gammeridae (Fig. 4-5.)



7

---

Martin Andersson. Examensarbete 15hp
Hogskolan pa Gotland


Tabell 1. Data fran inventeringen fore muddringen i Irean, total antal individer = 483, medelvarde (n=15).

Fore muddring

Klass - Familj
Individ antal
Medelvarde
SE
Bivalvia



Sphaeriidae
1
0.1
0.0
Clitellata



Erpobdellidae
3
0.2
0.0
Oligochaeta
8
0.5
0.53
Gastropoda


Hydrobiidae
121
8.1
1.82
Lymnaeidae
12
0.8
0.17
Planorbidae
6
0.4
0.15
Valvatidae
14
0.9
0.41
Insecta



Chironomidae
14
0.9
0.35
Elmididae
31
2.1
0.71
Goeridae
3
0.2
0.0
Hydrophilidae
1
0.1
0.0
Hydropsychidae
14
0.9
0.24
Limnephilidae
19
1.3
0.34
Simuliidae
1
0.1
0.0
Tipulidae
15
1.0
0.22
Malacostraca


Asselidae
1
0.1
0.0
Gammaridae
219
14.6
3.24












8

---