Data Inventory of the Tidal Bas Ins In the tr Ilateral Wa dden sea D. Kraft, E. O. FolmEr, J. MeyErDirKs, t. stiEhl onsult c Brockmann Brockmann Photo: cwss/ Photo: contents 1 Summary/samenvatting 4 5.2.3 Biological parameters 21 5.2.3.1 Primary production: pelagic and benthic microphytes 21 2 Introduction 7 5.2.3.2 Macrozoobenthos and zooplankton 22 2.1 Background 7 5.2.3.3 Fish 22 2.2 Tidal basin level 7 5.2.3.4 Birds 23 2.3 Objectives 7 5.2.4 Habitats 24 2.4 Structure of the report 7 5.2.5 Human use 25 5.2.5.1 Fisheries and shellfish culture 25 3 Methods 9 5.2.5.2 Natural gas extraction 25 3.1 Contractors and Steering Committee 9 5.2.5.3 Shell and sand mining 26 3.2 Information sources 9 5.2.5.4 Dredging and dumping 26 5.2.5.5 Recreation 26 4 Policy concerns, scientific questions and 5.3 data gaps and solutions 27 required Parameters 11 5.3.1 General parameters 27 4.1 Sea level rise and sea floor subsidenCe 11 5.3.2 Physical parameters 27 4.1.1 Scientific topic:w hat is needed to predict the impacts of sea level rise? 11 5.3.3 Chemical parameters 27 4.1.2 Parameters of morphodynamics 11 5.3.4 Biological parameters 27 4.1.3 Methodological concerns 11 5.3.5 Human use 27 4.2 Human use 12 4.2.1 Science topic: how is turbidity of the water column affected by human use? 12 6 TyPology of tidal basins 29 4.2.2 Science topic: what are the impacts of fisheries on ecosystem functioning? 12 6.1 Morphology, barrier islands and inlet width 29 4.3 Biodiversity, climate change and neobiota 13 6.2 Mudflat area 30 4.3.1 Science topic: what are the spatiotemporal distribution patterns 6.3 average depth 30 of biota and what are the drivers? 13 4.3.2 Science topic: what promotes and what threatens biodiversity and resilience? 14 7 Conclusions and recommendations 33 4.3.3 Science topic: how does climate change affect the main ecological processes? 14 4.3.4 Parameters of biodiversity, climate change and neobiota 14 8 Literature 36 4.4 ecosystem services 14 4.4.1 Science topic: what are the values of the services provided by the ecosystem? 15 9 Appendices 39 4.4.2 Parameters of ecosystem services 15 9.1 demarcation of tidal basins (d. Kraft) 39 9.2 list of abbreviations 42 5 Data 17 5.1 Overview: Data demand, quality and availability 17 5.2 data sources and measurement methodology 18 5.2.1 General parameters 18 5.2.1.1 Bathymetry 18 5.2.1.2 Sediment 19 5.2.1.3 Hydrology 20 5.2.1.4 Weather and atmosphere 20 5.2.2 Physical and chemical parameters 21 5.2.2.1 Water temperature, salinity, suspended matter, nutrients, turbidity and toxins 21 5.2.2.2 Waves and currents 21 Programma naar een rijke Waddenzee data inventory of the transitie tidal basins van de in nederlandsethe trilateral mosselsector Wadden sea 2 3 anke 1 summary us j A Photo: Kl the Dutch programme “towards a Rich wadden sea” (PRw) the main policy questions relate to: proposes to compare all tidal basins in the wadden sea on the basis • sea level rise of their abiotic properties, ecological developments and the policies • climate change, especially changing temperature and management applied in each basin. such a comparison may • Biodiversity, including the impact of invasive alien species provide insight into the ways natural and anthropogenic factors • the impact of human use, particularly seabedimpacting activities influence the conditions of tidal basins. PRw has commissioned • Conservation management in relation to ecosystem functions this prestudy with the aim of investigating the relevance and and services. 1 samenvatting feasibility of comparing the tidal basins of the wadden sea. Various national and international initiatives in which data the present study, carried out between November 2010 and from different sources are being compiled and distributed have het programma “Naar een rijke waddenzee” (PR w) heeft als geraadpleegd om een overzicht te verkrijgen van beschikbare data August 2011: been identified and are presented in this report. some trilateral doel de kombergingen in de Deense, Duitse en Nederlandse om de geïdentificeerde beleidsvragen te kunnen beantwoorden. • presents an overview of the most urgent policy questions and harmonization initiatives have led to very useful data (e.g. birds waddenzee te vergelijken op basis van abiotische kenmerken, associated science topics, and mussel beds), suitable for comparative research. there are ecologische ontwikkeling en historisch en vigerend beleid. Een De belangrijkste beleidsvragen hebben betrekking op: dergelijke vergelijking kan inzichten opleveren in de effecten van • presents an overview of the main parameter groups needed to substantial differences in the data density between tidal basins; • klimaatverandering en zeespiegelstijging, natuurlijke en anthropogene factoren op de toestand van de describe the physical, chemical, and biological properties of tidal smaller basins are particularly underrepresented. In addition, it • biodiversiteit en de effecten van de aanwezigheid van exoten, kombergingen. basins and their use by humans, is often unclear whether some datasets carry conditions of use • de effecten van menselijk gebruik, • assesses the quality and availability of existing data collected or which either forbid widespread publication or restrict the details • ecosysteem functies en diensten. Dit rapport verkent de potentiële waarde van vergelijkend compiled by the most comprehensive monitoring programmes in that can be disclosed in public documents. the biggest gaps exist onderzoek op het niveau van kombergingen en de beschikbaarheid the wadden sea, for human use parameters, measurements of primary production Dit rapport presenteert verschillende nationale en internationale van data om vergelijkend onderzoek uit te kunnen voeren. Deze • proposes methodology by which synoptic comparisons may be and sediment budgets. monitoringsprogramma’s en initiatieven die voor de samen voorstudie, uitgevoerd tussen november 2010 en augstus 2011: stelling made. van de atlas gebruikt kunnen worden. Verschillende harmonisatie • presenteert een overzicht van de meest urgente beleidsvragen en - several recommendations on how to use the tidal basin approach initiatieven (o.a. met betrekking tot bathymetrie, mosselbedden, de daarmee samenhangende wetenschappelijke onderwerpen, scientists and experts in the Netherlands, Germany, and Denmark are presented. to overcome the current problem of insufficient vissen en vogels) hebben dataproducten opgeleverd die zeer • geeft een overzicht van de belangrijkste variabelen die nodig were interviewed in order to gain insight into the relevance and data coverage, it is recommended that a selected set of indicative geschikt zijn om kombergingen onderling te vergelijken. zijn om de fysische, chemische en biologische eigenschappen feasibility of the proposed tidal basin approach. basins be used, that models be applied and that remote sensing van de kombergingen in de waddenzee te beschrijven, Er zijn substantiële verschillen in de datadichtheid tussen kom data be integrated into the approach. It is further recommended • beoordeelt de kwaliteit en beschikbaarheid van bestaande - bergingen geconstateerd. Met name kleinere kombergingen the development of a tidal basin atlas was generally considered that the data be presented via an easily accessible information gegevens, verzameld of georganiseerd binnen de belangrijkste a potentially important contribution to the field. comparison of zijn onder ­­­vertegen woordigd in monitoringsprogramma’s. De system comprising a digital atlas of the trilateral tidal basins. monitoringsprogramma’s in de waddenzee, belang rijkste dataleemtes betreffen menselijk gebruik, schat tidal basins on the basis of general characteristics was considered • stelt methodologie voor aan de hand waarvan vergelijkingen - tingen van primaire productie en sediment budgetten. helpful for various kinds of policy and research topics. gemaakt kunnen worden. het is vaak onduidelijk onder welke voorwaarden gegevens beschik - baar zijn voor algemeen gebruik. Additionally, the main policy questions for which this approach wetenschappers en andere experts in Nederland, Duitsland could be useful, including any related scientific questions and en Denemarken zijn geïnterviewd om inzicht te verkrijgen in In dit rapport worden verschillende kaarten met parameters op het associated parameters, were discussed. the interviewees were de relevantie en haalbaarheid om kombergingen onderling te niveau van kombergingen gepresenteerd. consulted and literature and databases were searched to obtain vergelijken op basis van diverse kenmerken. om in geïdentificeerde het vergelijken van dataleemtes te voorzien, wordt voorgesteld om gebruik te an overview of data that were available to address the identified kombergingen werd als zeer nuttig beschouwd voor verschillende maken van kombergingstypen die representatief zijn voor andere policy concerns. beleids- en wetenschappelijke vragen. Een (digitale) atlas met kombergingen waar weinig of geen informatie voor beschikbaar daarin algemene informatie over kombergingen werd als vorm is. Verder wordt voorgesteld om gebruik te maken van gegevens voorgesteld. verkregen via remote sensing en van modellen voor het vergelijken van kombergingen en het opvullen van de leemtes. De grootste De belangrijkste beleids- en wetenschappelijke vragen waarvoor investering in de ontwikkeling van een atlas is het verzamelen van de beoogde aanpak nuttig zou zijn, werden ook met de experts gegevens uit verschillende bronnen en deze op vergelijkbaarheid besproken. data inventory Naast de of experts, the tidal werden basins de inliteratuur, the trilateral en databases Wadden sea data inventory of the tidal basins in the trilateral Wadden sea te toetsen, en, indien nodig vergelijkbaar te maken. 5 4 2 introduction 2.1 Background 2.4 StrucTure of the reporT starting point for this pre-study is the proposal from the Dutch Chapter 3 describes the methodology and presents the contractors programme “towards a Rich wadden sea” (PRw) to compare all and steering committee. Chapter 4 describes the most urgent policy the tidal basins in the wadden sea on the basis of their abiotic concerns and related scientific questions identified in the interviews.