Beoordeling van de waterkwaliteit met behulp van macrofauna
Je kunt de waterkwaliteit aflezen aan het leven dat in hetwater voorkomt. De watekwaliteit geeft daarmee een indicatie van demanier waarop de mens met het water omgaat. Menselijke vervuilingsbronnen blijken sterk bepalend voor dekwaliteit die we vinden. Weet je iets van de waterkwaliteit, dan krijg je ook meer inzicht in de manier waarop de mens met het water omgaat.
In dit deel komen een aantal onderwerpen aan de orde.  Alseerste een overzicht van de groepen dieren die je tegen kunt komen in het water. Vervolgens kijken we naar de samenhang tussende verschillende groepen en als laatste bekijken we de manier waarop de waterkwaliteit daadwerkelijk bepaald kan worden.

Wat verstaan we onder macrofauna

Over welke beesten gaat het als we over macrofauna praten? We gaan het niet hebben overheel grote of heel kleine beesten. Dat betekent dat vissen, vogels, amfibieŽn, reptielen en zoogdieren er buiten vallen (dus allebeesten met een ruggenwervel). Ook erg klein grut als watervlooien valt erbuiten. Wat overblijft is een allegaartje van ongewervelde dieren, die wordt aangeduid met de verzamelnaam macrofauna. Erg macro is het niet. De kleinste dieren zijn maar enkele millimeter groot. Het is meer een afspraak welke diergroepen erbij horen en welke niet.

Plek in het ecosysteem

Zoals overal op deze aarde is het ook in het water een kwestie van eten engegeten worden. Dieren en planten staan op talloze manieren met elkaar in relatie en vormen een zogenaamd voedselweb (zie ook het onderdeel over ecologie). In een dergelijk web van voedselrelaties kan je verschillende rollen onderscheiden. Aan debasis staan de planten, zowel de hogere planten als het kleine fytoplankton. Planten zijn in staat om met behulp van zonlicht uitwater, koolzuurgas en wat voedingsstoffen zelf hun voedsel te maken (fotosynthese). We noemen ze de primaire producenten. Dieren kunnen niet zelf hun voedingsstoffen maken. Ze moeten die voedingsstoffen en hun energie halen uit andere organismen, ze zijn de consumenten. Je kunt onderscheid maken tussen planteneters of herbivoren, vleeseters of carnivoren en alleseters of omnivoren. Verder is er nog de groep die de dode organismen weer afbreken tot de basisbestanddelen. Dit noemt men reducenten of decomposers. Denk daarbij aan bacteriŽn en schimmels.

voorbeeld van een voedselweb

Het totaal aan planten en dieren op een bepaalde plaats wordt een levensgemeenschap genoemd. Een levensgemeenschap met de niet levende (abiotische, fysische en chemische) omgeving wordt een ecosysteem genoemd. Ieder organisme heeft zijn eigen plek in een ecosysteem. Dit kan de letterlijke, fysieke plek zijn, zoals de bodem of tussen planten. Dit noemt men de habitat van het organisme. Het kan ook een figuurlijke plek zijn, de functionele plek van het organisme. Bijvoorbeeld als voedsel van eenandere soort of een primaire producent, of een opruimer. Dit noemt men de niche van het organisme.

Soorten komen niet overal voor. De milieuomstandigheden bepalen of een soort wel of niet kan voorkomen. Een soort van zoet water komt niet in zee voor en omgekeerd. Je kunt onderzoeken onder welke omstandigheden een soort voorkomt. Je kunt constateren dat een soort tolerant is, dus in een groot gebied kan leven, of weinig tolerant is en maar in een klein gebied leeft (zie ook de pagina over autecologie). Aan de hand van de soorten in een water kun je dus iets zeggen over het milieu, mits je iets weet van de toleranties van de gevangen dieren en de milieus waar ze in voorkomen. Met andere woorden, je kunt de waterkwaliteit bepalen aan de hand van de gevangen macrofauna. (We praten nu even niet over de planten, waarmee je hetzelfde kunt doen.)

Wat is de waterkwaliteit?

Het bepalen van de waterkwaliteit aan de hand van de macrofauna gebeurt al zo’n 100 jaar. Oorspronkelijk is deze methode ontwikkeld voor rivieren. Indertijd werd al opgemerkt dat na een lozing van ongezuiverd afvalwater er duidelijke verschillen optraden in het voorkomen van dieren voor en na de lozing. Dit heeft voor een groot gedeelte te maken met het zuurstofgehalte van het water. In een rivier, of stromend water in het algemeen, kan lucht door de beweging van het water op een goede manier door het hele water terechtkomen en raakt dat water verzadigd met zuurstof. Ongezuiverd afvalwater bevat veel stoffen die door bacteriën kunnen worden afgebroken. Hierbij wordt door die bacteriën zuurstof verbruikt, waardoor er snel zuurstofloosheid kan optreden (bedenk dat de zuurstofconcentratie in water zo’n vele malen lager is dan in lucht, zie ook de keuze 'water'in het menu boven).

In zuurstofarm of zuurstofloos water komen heel andere organismen voor dan in zuurstofrijk water. Na de lozing beginnen de bacteriën in de rivier het afval af te breken en komt er door de beweging van het water ook voortdurend zuurstof vanuit de lucht in het water terecht. Hierdoor verbetert de kwaliteit langzaam weer en op een gegeven moment is het water weer schoon. Men noemt dit ook wel het zelfreinigende vermogen van het water. Je krijgt dus een gradiŽnt in de vervuiling met de bijbehorende verschuiving in de soortensamenstelling. Aan de hand van deze bevindingen is een systeem opgesteld dat bekend staat als het saprobiesysteem. Het loopt van zwaar vervuild (polysaproob) via matig vervuild (mesasaproob) naar niet vervuild (oligosaproob). De indeling is gebaseerd op de hoeveelheid en de afbraak van organische stoffen.

Je kunt ook de andere kant op redeneren en uitgaan van de concentraties voedingsstoffen voor de planten. Hierbij wordt de basis gevormd door de mate van opbouw van organische stof. Dit noemt men het trofiesysteem. Het loopt van eutroof (met veel voedingsstoffen) naar oligotroof (met weinig voedingsstoffen).

Waterkwaliteitssystemen

Bij zowel het saprobie- als het trofiesysteem kun je soorten aanwijzen die bepalend zijn voor een bepaalde graad van verontreiniging, de indicatorsoorten. In Nederland zijn verschillende systemen uitgedacht voor het bepalen van de waterkwaliteit, maar geen enkele heeft een algemene erkenning gekregen. Door het inwerkingtreden van de Europese Kaderrichtlijn Water (KRW) is momenteel wel een vorm van kwaliteitsbeoordeling op landelijk niveau ingevoerd, de 'Nederlandse Ecologische Beoordelingssystemen', EBEO. Deze zijn behoorlijk ingewikkeld en alleen door professionele biologen toe te passen. In BelgiŽ ligt dat anders. Daar is de biotische index (IBI, index van biotische integriteit, ofwel de BBI, de Belgische biotische index) al jaren geleden in de wet vastgelegd.  Het is een relatief eenvoudige manier van  beoordelen, die hier dan ook verder uitgewerkt zal worden.  In Nederland is het systeem bekend als BISEL, wat staat voor: Biotic Index at Secondary Education Level. De naam geeft al aan dat het een systeem is dat gebruikt wordt op middelbare scholen, en wel in de bovenbouw van HAVO en VWO.  Er is zelfs een internationaal netwerk van Europese scholen die mee doen aan BISEL-projecten. Hierdoor is het mogelijk de uitkomsten met andere scholen te delen en te vergelijken.