De waterhuishouding is een belangrijke factor bij de ontwikkeling en de instandhouding van ecosystemen.
Ecohydrologie houdt zich bezig met de studie van interacties tussen water en ecologische systemen. Ecohydrologie neemt verschillende vakgebieden samen, zoals geologie, landschapsecologie, hydrologie, vegetatiekunde, bodemkunde, chemie etc.
Ecohydrologie bestudeert zowel terrestrische als aquatische ecosystemen. De belangrijkste focus in terrestrische ecosystemen ligt op de interactie tussen vegetatie, de onverzadigde zone, het aardoppervlak en het grondwater. In aquatische ecosystemen ligt de nadruk op de effecten van geomorfologie, waterchemie en hydrologie op de structuur en functie van het ecosysteem
Pas als je inzicht hebt in de hydrologie van een gebied, kan je maatregelen beginnen nemen. Waterbeheer heeft een belangrijk effect op de natuurwaarde door de aanvoer van grond- of oppervlaktewater, drainage, verdroging maar ook de watersamenstelling en -kwaliteit.
De doelstelling van ecohydrologie is inzicht te krijgen in de verschillende waterstromen (grondwater, rivieren, getijden) en in de interactie tussen water en het biotisch systeem.
Watersysteem en watercyclus
De stroomgebiedsbenadering houdt in dat je het beheer aanpast aan het volledige watersysteem. Een watersysteem is een geografisch afgebakend, samenhangend en functioneel geheel van oppervlaktewater, grondwater, waterbodems, oevers en technische infrastructuur. De daarin voorkomende levensgemeenschappen (planten, vissen ,... ) behoren ook tot het watersysteem.
Het proces van watertransport tussen de atmosfeer, aarde en oceanen wordt de hydrologische cyclus genoemd. AIIe water vertrekt vanuit de zee door verdamping/evaporatie) om als neerslag op het grondoppervlak te vallen. Een deel verdampt, een
gedeelte komt via transpiratie van organismen opnieuw in de lucht. De som van de verdamping van de bodem en wateroppervlakken en van de verdamping van de vegetatie (transpiratie) wordt evapotranspiratie genoemd. Het verschil tussen de hoeveelheid neerslag en de evapotranspiratie is het neerslagoverschot. Een deel van dit neerslagoverschot zal
oppervlakkigafvloeien naar de waterloop of stilstaand water. Een groot gedeelte infiltreert juist onder de oppervlakte en stroomt hier af of gaat verder infiltreren tot het in het grondwater, onder de grondwatertafel.
Als vuistregel wordt aangenomen dat de grondwatervoeding in onze streken gemiddelde 300mm per jaar bedraagt. De infiltratie van water naar de ondergrond is een cruciaal proces in de watercyclus. Verschillende factoren bepalen de hoeveelheid water dat zal infiltreren.
Een belangrijke factor is de bodem. De capaciteit van de bodem om water op te nemen is afhankelijk van de textuur. De poriën tussen deze korrels kunnen zich bij neerslag met water vullen (het regenwater infiltreert). Maar waar al water aanwezig is tussen de korrels kan geen nieuw water meer infiltreren. Daardoor zal de capaciteit van de bodem voor waterinfiltratie afnemen in functie van de tijd wanneer de neerslag aanhoudt. Indien de bodem verzadigd is zal de afstroming over de oppervlakte toenemen en de debieten op de rivieren zullen toenemen, wat kwalijke gevolgen kan hebben.
Een tweede factor is het bodemgebruik en de bodembedekking. Hierin speelt de vegetatie een essentiële rol. Planten kunnen water opvangen en het op het bladerdek opslaan (interceptie van neerslag). Dil water kan dan na de regenbui opnieuw verdampen. Het komt niet op de bodem terecht en zal dus infiltreren of afstromen. De opslagcapaciteit is echter beperkt. Zo kan een bos tot 10 mm opvangen. Bij ander bodemgebruik is de interceptie zeer beperkt en/of wordt infiltratie van regenwater verhinderd. Bij verharde oppervlaktes bijvoorbeeld is de infiltratie alsook de infiltratie vrijwel gelijk aan nul. Vrijwel alle neerslag zal afstromen. De afvoercoëfficiënt is de fractie van de neerslag die zal deelnemen aan de afvoer. Een vegetatiedek kan verder ook de afstroming van water belemmeren en aldus de tijd om te infiltreren verlengen. Het is dus belangrijk om voldoende groen te voorzien zodat het water wordt opgehouden. Je kunt dit vergelijken met een spons die langzaam verzadigd geraakt met water. Zo heb je zeker minder kans op overstromingen.
De diepere ondergrond speelt eveneens zijn rol: indien de ondergrond goed water doorlaat zal het geïnfiltreerde water sneller in de diepte worden geëvacueerd en kan er ook meer infiltreren.
Tenslotte is de intensiteit van de regenbui. Het spreekt voor zich dat hoe intenser de bui is. hoe sneller de spons (vegetatie, en bodem) verzadigd is en hoe meer water er zal wegvloeien in verhouding met het infiltrerende water.
Verdroging
Verdroging is een verminderde waterinhoud van watervoerende lagen of in de bodem als gevolg van een menselijk ingrijpen. Veranderingen in de waterhuishouding veroorzaakt door het klimaat maken deel uit van een natuurlijke dynamiek. Hoewel uitzonderlijke weersomstandigheden zoals droge zomers ook een verlaging van de watertafel kunnen veroorzaken, beschouwt men die niet als een deel de verdrogingsproblematiek. Het is wel niet altijd eenvoudig om beide van elkaar te scheiden.
Voor de verdrogingsverschijnselen op het niveau van de vegetatie spreekt men van standplaatsverdroging. De standplaatsverdroging is een complexe keten van hydrologische, bodemkundige en ecologische processen waarbij de aard en de beschikbaarheid van vocht en voedingstoffen veranderen.
In een natte standplaats neemt door een verlaging van de grondwaterstand de beschikbaarheid van water af. Voor soorten die aangepast zijn aan natte omstandigheden, kan dit tot watergebrek leiden, Veel belangrijker is meestal de toegenomen doorluchting van de bodem. Door het hoger zuurstofgehalte mineraliseert het organisch materiaal wat tot een verrijking van de bodem en verruiging van de vegetatie leidt. Tevens kunnen planten en bomen kiemen in moerassen waar dat voorheen niet mogelijk was.
De belangrijkste oorzaken van verdroging
- Intensieve ontwatering en afwatering in landelijke gebieden.
- Verminderde infiltratie. Rioleringen en verharde oppervlakken voeren het regenwater water snel af via de oppervlakte wateren. Infiltratie naar de diepere ondergrond en het grondwater is sterk afgenomen.
- Onttrekking van grondwater door grondwaterwinning (grootschalig voor drinkwatervoorziening of industrieel gebruik en ook kleinschalig voor o.a. beregening van gewassen).
- Intensivering van de landbouw. Toename in gewasproductie leidt tot verhoogde gewasverdamping en nood aan beregening.
