Salt gradient in the Wadden Sea under pressure due to changing climate

~ For Dutch, scroll down ~

Fading gradients

Because late spring and summer periods are getting drier and warmer on average, rivers like the Ems, Elbe and Weser are also discharging less water into the Wadden Sea. In the IJsselmeer, the authorities also hold more fresh water in summer, for agriculture and drinking water supply. "This eliminates the natural gradient from a fresh to a marine environment in the Wadden Sea", Philippart says. "In the record-breaking summer of 2018, the waters of Wadden Sea near the Afsluitdijk were even temporally more saline than those of the North Sea."

Long overlooked

Philippart calls that fading gradient from fresh to marine waters one of the biggest surprises of the new chapter that she and colleagues wrote as part of the Quality Status Report of the Common Wadden Sea Secretariat. "Increasing temperatures and rising sea levels are on everyone's mind now. But that fading salinity gradient is something we have overlooked for a very long time."

Mussels on the gradient

Freshwater contains nutrients (such as phosphate and nitrogen) that are essential for growth of microalgae, the base of the food chain. Riverine waters are also rich in freshwater algae that are grazed by marine bivalves. In the proximity of the discharge sluices of IJsselmeer, for example, densities of mussels and soft-shell clams are relatively high. These shellfish species are predated by birds. “The fading salinity gradient has, therefore, undoubtedly consequences for the rest of the food web”, Philippart says.

Better water management

Philippart calls on water managers to take the natural values of the Wadden Sea World Heritage Site into account, when deciding on the distribution of fresh water. "To tackle warming and sea level rise, there is only one thing we should do: reduce our greenhouse gas emissions worldwide. Freshwater runoff to the Wadden Sea is, however, is something that can be addressed locally as well. More water storage in winter, for example, provides more options for use in drier periods, including discharge to our coastal waters. This might not only be profitable for the natural values of the Wadden Sea, but also beneficial to economic sectors."

Dead shellfish

In addition to the dwindling freshwater supply, the authors note that heat waves are becoming an increasing problem for life in the Wadden Sea as well. "In the extreme summer of 2018, for example, we saw a very high mortality of cockles", Philippart says. “Apart from the heat, this probably also had to do with the decrease in the supply of freshwater algae as a food source for these bivalves.”

Shrinking mudflats

A third concern is the enhanced rate of sea level rise. Based upon earlier calculations,  mudflats south of the island of Vlieland would start to drown around 2030. Recent findings indicate, however, that the rate of the sea level rise is much higher than previously thought. “These recent observations imply that the drowning of the first mudflats may start within the next couple of years." Philippart says.

New research vessel

The publication of this new chapter to the Quality Status Report coincided with the christening of the new research vessel RV Wim Wolff in its home port NIOZ Texel. This vessel will serve in coastal research in the North Sea, the Delta and the Wadden Sea for the next four decades. "The systemwide impacts of heatwaves and summer droughts on the Wadden Sea ecosystem can only be revealed by extensive sampling programs in time and space. You really need a research vessel like the Wim Wolff for that", says Philippart.

Overgang van zoet naar zout in de Waddenzee onder druk door veranderend klimaat

Met name in het voorjaar stroomt er steeds minder zoetwater uit Nederlandse en Duitse rivieren naar de Waddenzee. Daardoor verandert het leven van algen, vissen en vogels op het wad. Dat zegt professor Katja Philippart, directeur van de Waddenacademie en onderzoeker aan het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), bij het verschijnen van een nieuw hoofdstuk van het Quality Status Report van de Waddenzee.  Dit hoofdstuk over klimaatverandering is geschreven door onderzoekers van alle drie de ‘Waddenlanden’, Denemarken, Duitsland en Nederland.

Geleidelijke overgang valt weg

Doordat het late voorjaar en de zomers gemiddeld steeds droger en warmer worden, voeren rivieren als de Eems, de Elbe en de Wezer in die tijd ook minder water af naar de Waddenzee. In het IJsselmeer moeten de beheerders het water ’s zomers ook steeds vaker vasthouden voor de landbouw en de drinkwatervoorziening. “Daardoor valt de natuurlijke, geleidelijke overgang van zoet naar zout op de Waddenzee weg”, ziet Philippart. “In de extreem warme zomer van 2018 was het aan de noordkant van de Afsluitdijk eventjes zelfs zouter dan op de Noordzee.”

Lang overheen gekeken

Philippart noemt die wegvallende overgang van zoet naar zout een van de grootste verrassingen van het nieuwe hoofdstuk dat zij met collega’s voor het Quality Status Report van het gemeenschappelijk Waddenzee Secretariaat schreef. “Dat het steeds warmer wordt en dat de zeespiegel stijgt, dat heeft iedereen nu wel op het netvlies. Maar die wegvallende zoutgradiënt is iets waar we heel lang overheen hebben gekeken.”

Veel mosselen op de overgang

Het rivierwater bevat voedingsstoffen (stikstof en fosfaat) die bijdragen aan de algengroei, de basis van de voedselketen. Ook bevat dit water veel zoetwateralgen die worden gegeten door schelpdieren in de Waddenzee. Daardoor zitten er uitgerekend in de buurt van de spuisluizen relatief veel schelpdieren zoals mosselen en strandgapers. Die vormen op hun beurt weer voedsel voor vissen en vogels. Nu die toevoer langzaam wegvalt, zal dat ook zeker consequenties hebben voor de rest van het zeeleven, stelt Philippart.

Beter waterbeheer

Philippart roept waterbeheerders op om bij het verdelen van het zoete water ook naar de natuur van het Werelderfgoed Waddenzee te kijken. “Klimaatverandering, daar kunnen we maar één ding aan doen: onze uitstoot verminderen. Het probleem van de afgeknepen toevoer van zoetwater naar zee kunnen we wel lokaal aanpakken. Als we het water in de winter beter vasthouden, hebben we in de zomer ook meer water over voor de Waddenzee. Daar profiteert overigens niet alleen de Waddennatuur van.”

Dode schelpdieren

Naast de wegvallende zoetwatertoevoer, schrijven de auteurs dat ook de warmte een steeds groter probleem wordt voor het leven in de Waddenzee. “In de extreme zomer van 2018 zagen we bijvoorbeeld heel veel sterfte van kokkels”, aldus Philippart. Behalve met de hitte had dat waarschijnlijk ook te maken met het tekort aan zoetwater en de bijbehorende algen, waar schelpdieren zich mee voeden.

Krimpende wadplaten

Een derde alarmbel betreft de stijgende zeespiegel. Volgens de jongste scenario’s zouden de droogvallende wadplaten onder Vlieland vanaf 2030 langzaam gaan krimpen, vanwege de zeespiegel die tegen die tijd met ruim 6 mm per jaar zou stijgen. “De realiteit is dat het zeewater nu al sneller stijgt dan eerder gedacht”, zegt Philippart. “Dat betekent dat we al vóór 2030 de droogvallende platen in dat deel van de Waddenzee stukje bij beetje gaan verliezen.”

Nieuw onderzoeksvaartuig

De publicatie van dit rapport viel samen met de doop van het nieuwe onderzoeksschip RV Wim Wolff in de NIOZ-thuishaven. Dat schip zal de komende vier decennia dienst gaan doen in het kustonderzoek in de Noordzee, de Delta en de Waddenzee. “Al dit soort verrassende informatie, over verschuivingen in de zoet-zout gradiënt en de consequenties voor het Waddenzeeleven, die kun je niet met een paar vaste meetpunten achterhalen. Daar heb je zo’n onderzoeksschip als de Wim Wolff keihard bij nodig”, aldus Philippart.