Het 5S-Model: Structuren

Structuren
Terzieterbron
Structuren in een bronbeek (Terzieterbron L.)

Structuren of morfologie

De Structuren in het 5S-model hebben betrekking op de morfologie. Stroming en structuren interacteren met elkaar op verschillende schalen in tijd en ruimte. Zo hebben de regionale grond- en oppervlaktewaterstromen effect op de heterogeniteit van het landschap, de biotopen en de habitat, zoals de ontwikkeling van het lengteprofiel (het tracé), dwarspro­fiel (de bedding), het transport van materiaal, vegetatie­structuren, oevervorm en bodemstructuur en -sortering (bijvoorbeeld de reeks grind-zand-detritus-slib bij afnemende stroomsnelheid) in stromende wateren, en de oevervorm en bodemsamenstelling in stilstaande wateren.

Omgekeerd beïnvloeden de structuren in het landschap, de ondergrond en de watersystemen weer de waterstromen. In stromende wateren bepalen lokale (grond-)waterstromen voor een belangrijk deel het ontstaan en verdwijnen van de habitatheterogeniteit en substraatmozaïeken zoals blad­pakketten, zand- en grindban­ken en depositiezones met detritus. De begroeiing langs een beek en de vorm, breedte en diepte van het profiel bepalen de substraatheterogeniteit. Substraten zoals ingevallen bomen en takken beïnvloeden weer de stroming. In stilstaande wateren is het vooral de wind die water in beweging zet, substraat verplaatst en oevers erodeert. Verlanding gaat deze erosie weer tegen. Waterbeweging leidt samen met kwel- en infiltratiestromen in alle typen oppervlakte­wa­teren tot heterogeniteit. Waterbeweging kan ook leiden tot het in de waterkolom geraken van deeltjes waardoor de helderheid afneemt. De diepte van stilstaande wateren bepaalt in samenhang met de hoeveelheid deeltjes in de waterkolom (licht) de kansen voor de ontwikkeling van waterplanten. Waterplanten vormen zelf weer structuren voor fauna en over lange tijd kunnen water- en oeverplanten stilstaande wateren veranderen in moerassen (verlanding). In de figuur wordt de samenhang tussen de verschillende factoren en processen binnen de hoofdgroep ‘structuren’ weergegeven.

5S-model-structuren
Interactieschema structuren. In het kader staan de milieufactoren binnen de hoofdgroep en hun onderlinge relaties, buiten het kader de verbindingen met andere groepen. Vetgedrukte begrippen in groen duiden ecologische sleutelfactoren aan.

Direct met morfologische factoren samenhangend zijn de processen die tot de toestand van dergelijke factoren leiden of die de toestand van andere factoren bepalen. De tabel geeft enkele voorbeelden hoe processen doorwerken in het 5S-model van structuren (morfologie) naar stroming (hydrologie), structuren zelf (morfologie), stoffen (chemie) en soorten (biologie).

Voorbeelden van de doorwerking van morfologische hoofdprocessen op processen, werkingsschaal en belangrijkste ecologische sleutelfactoren. H = hoog; M = midden; L = laag.

Hoofdprocessen5-SEffecten op processenSchaalEcologische sleutelfactor
Vormprocessen    
loopontwikkelingHydrologiestroming stromingsdynamiekH/M M/Lstroming stroming
 Morfologieprofielontwikkeling taludontwikkeling erosie sedimentatie connectiviteitM M M Msubstraat substraat substraat substraat
oeverontwikkelingMorfologiesubstraatdynamiekM/Lsubstraat
Substraatprocessen    
substraatvormingMorfologiesubstraatdynamiekLsubstraat
substraatdynamiekMorfologiesubstraatdynamiekLsubstraat
Structuurprocessen    
plantengroeiMorfologiesubstraatvormingM/Lsubstraat
verlandingMorfologiesubstraatvorming substraat
 Chemiesaprobiëring zuurstofregime organisch materiaal, ammonium zuurstof
 BiologiewaterplantenontwikkelingMmacrofytenstructuur
Connectiviteit    
verbinding/fragmentatieMorfologiesedimenttransportMsubstraat
 Biologiemigratie, dispersie connectiviteit
isolatieHydrologiewaterbeweging, stratificatie stroming, substraat temperatuur
 Biologiepopulatie-ontwikkeling connectiviteit

Verder lezen

Frissell, C. A., Liss, W. J., Warren, C. E., & Hurley, M. D. (1986). A hierarchical framework for stream habitat classification: viewing streams in a watershed context. Environmental management, 10(2), 199-214.

Poff, N. L., & Ward, J. V. (1990). Physical habitat template of lotic systems: recovery in the context of historical pattern of spatiotemporal heterogeneity. Environmental management, 14(5), 629.

Verdonschot P.F.M. et al. (red.) (1995): Beken stromen. Leidraad voor ecologisch beekherstel. Werkgroep Ecologisch Waterbeheer, subgroep Beekherstel, WEW-06. Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer, STOWA 95-03, Utrecht. 1-236.

Verdonschot, P. F. M., & Verdonschot, R. C. M. (2021). Ecologische systeembenadering en ecologische systeemanalyse (KIWK No. 2021-29). Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA).

Piet Verdonschot
Piet Verdonschot

Piet Verdonschot is al meer dan 40 jaar werkzaam in de aquatische ecologie en heeft jarenlang de onderzoeksgroep Zoetwaterecosystemen van Wageningen Environmental Research (WUR) en de bijzondere leerstoel Wetland Restoration Ecology bij het Instituut voor Biodiversiteit en Ecosysteem Dynamica (UvA) geleid. Deze ervaring wordt via AquaScape beschikbaar gesteld.