Ventypen
Elk ven is anders. Er zijn tientallen variabelen die bijdragen aan deze verschillen, zoals grootte, diepte, aanvoer van grond- of oppervlaktewater, mate van peilfluctuatie, voedselrijkdom, bodemtype, bodemgebruik in het inzijggebied en historisch gebruik.
Elk ven is anders. Er zijn tientallen variabelen die bijdragen aan deze verschillen, zoals grootte, diepte, aanvoer van grond- of oppervlaktewater, mate van peilfluctuatie, voedselrijkdom, bodemtype, bodemgebruik in het inzijggebied en historisch gebruik. De belangrijkste van deze factoren worden in deze sleutel behandeld. Verder is een indeling gemaakt in verschillende ventypen op basis van de mate van buffering van het water, het gehalte aan kooldioxide en de hydrologie. Deze factoren bepalen in hoge mate de soortensamenstelling en structuur van de vegetatie. Die structuur is op zijn beurt weer een bepalende factor voor de soortensamenstelling van de fauna.
Buffering
Buffering is het zuurneutraliserende vermogen van het water en wordt ook wel buffercapaciteit of alkaliniteit genoemd. In oppervlaktewater wordt de buffercapaciteit vrijwel geheel bepaald door de hoeveelheid opgelost bicarbonaat (HCO3–) en carbonaat (CO32-). Indien er geen bicarbonaat aanwezig is, is de zuurgraad (pH) 4,2 of lager.
De hardheid van venwater wordt op grond van de buffercapaciteit in vier categorieën verdeeld: (I) zuur water heeft nauwelijks of geen buffercapaciteit, (II) zeer zacht water met 50-200 micro-equivalent buffercapaciteit, (III) zacht water heeft een buffercapaciteit van 200 tot 1000 micro-equivalent en (IV) (matig) hard water met meer dan 1000 micro-equivalent buffercapaciteit. Op basis van de buffercapaciteit zijn dan drie typen vennen te onderscheiden: zure vennen, zeer zwak gebufferde vennen en zwak gebufferde vennen. Wateren met (matig) hard water worden niet tot de vennen gerekend. Soms zijn deze wateren uit vennen ontstaan door alkalinisatie.
De buffercapaciteit van het venwater wordt voor een groot deel bepaald door de hydrologie van de vennen. Grondwater dat in vennen uittreedt is een belangrijke bron van buffering. Als het grondwater in contact is geweest met kalkrijke bodemlagen, zoals leem, neemt de buffercapaciteit toe. Naast grondwater is ook oppervlaktewater vaak gebufferd en inlaat daarvan in vennen zorgt voor een verhoogde alkaliniteit. Regenwater daarentegen bevat geen enkele buffering en vennen die uitsluitend door neerslag worden gevoed zijn meestal zuur. Omdat de hoeveelheid kalk in veel gevallen afhankelijk is van de hoeveelheid grondwater en de ouderdom van het grondwater dat in de vennen terecht komt, hebben de verschillende ventypen vaak een andere plek in het landschap. Daarbij liggen de zure vennen hoog in het landschap waar grondwater afwezig is en de gebufferde liggen laag op de helling waar het grondwater al enige tijd in de bodem is verbleven. Elk van deze ventypen kent haar eigen levensgemeenschappen. Door aantastingen zoals verzuring en vermesting veranderen deze gemeenschappen en is het vaak moeilijk om te bepalen bij welk type een ven hoort. Voor de diagnose is een speciaal hulpmiddel beschikbaar: de vennensleutel.
Een alternatieve vorm van buffering treedt op in zuurstofloze organische bodems. Bij de vorming van gereduceerde verbindingen zoals ammonium, sulfide, pyriet en gereduceerd ijzer, wordt zuur verbruikt waardoor de buffercapaciteit toeneemt.
Zuur ven
Het merendeel van de vennen in Nederland is van nature zuur. Het water heeft een buffercapaciteit van minder dan 50 micro-equivalent bicarbonaat (HCO3–) en carbonaat (CO32-) per liter en een pH die gemiddeld beneden 4,5 ligt. Zure vennen liggen vaak in de hoge delen van het dekzandlandschap en ontvangen regenwater of zuur grondwater. Er is sprake van een schijngrondwaterspiegel of er is contact met een grondwatersysteem dat in de bovenlaag geheel zuur is.
Veel waterplanten en -dieren kunnen niet leven in zuur water. Voor slakken en kreeftachtigen is het ontbreken van kalk een probleem, vissen hebben snel last van het in zuur water oplossende aluminium. Planten hebben last van de ongunstige aluminium/calcium verhouding, maar ook is stikstof voornamelijk beschikbaar als ammonium en opname van dit ammonium in een zuur milieu leidt bij planten tot interne verzuring. Verder is in de waterlaag van zure vennen met een minerale zandbodem weinig koolstof aanwezig, waardoor groei van ondergedoken waterplanten nauwelijks mogelijk is. De plantengroei van de zure plas en de venoever, is daardoor vaak beperkt tot wat Knolrus (Juncus bulbosus), twee soorten veenmos (Sphagnum cuspidatum en S. denticulatum) en Vensikkelmos (Warnstorfia fluitans, vroeger Drepanocladus fluitans). In dergelijke vennen komen diverse soorten ongewervelden voor. Kenmerkend zijn vier soorten libellen die er in grote aantallen kunnen vliegen: de Zwarte heidelibel (Sympetrum danaea), de Viervlek (Libellula quadrimaculata), de Watersnuffel (Enallagma cyathigerum) en de Gewone pantserjuffer (Lestes sponsa) voor. Ook zijn het goede voortplantingsplaatsen voor heikikkers.
In zure vennen met een toevoer van kooldioxide (CO2) via grondwater of vanuit een venige bodem gaat de plantengroei sneller en vindt veenvorming plaats. Er kunnen dan waardevolle hoogveengemeenschappen ontstaan op de oevers of op drijftillen in het water. De zure vennen met een toevoer van grondwater bezitten vaak hoge natuurwaarden. Ze zijn met name van belang voor het behoud van de flora van de soortenrijke natte heide en het hoogveen en voor de fauna die afhankelijk is van hoogveenachtige vegetaties.
Zeer zwak gebufferd ven
Zeer zwak gebufferde vennen ontvangen naast regenwater ook lokaal, enigszins gebufferd grondwater en liggen vaak meer naar de randen van de dekzandruggen. Het water heeft van nature een buffercapaciteit van 50 tot 200 micro-equivalent per liter en de pH ligt meestal tussen 4,5 en 6,5.
De plantengroei van zeer zwak gebufferde vennen bestaat voor een deel uit soorten die min of meer beperkt zijn tot de West-Europese kustgebieden. Deels zijn het noordelijke soorten uit wateren met weinig kooldioxide, zoals Oeverkruid (Littorella uniflora), Waterlobelia (Lobelia dortmanna) en Drijvende egelskop (Sparganium angustifolium) en deels zuidelijke soorten uit droogvallende wateren of wateren met veel kooldioxide, zoals Moerashertshooi (Hypericum elodes) en Vlottende bies (Eleogiton fluitans). Omdat het verspreidinggebied klein is, draagt het Nederlandse natuurbeheer een groot deel van de Europese verantwoordelijkheid voor deze soorten. Het soortenaantal van de zachte wateren is in West-Europa niet groot, maar omdat de Atlantische regio en de Boreale regio elkaar in Nederland overlappen, zijn de Nederlandse zachte wateren van oorsprong soortenrijker dan in de omringende landen. Tot rond 1950 bezaten veel zeer zwak gebufferde vennen ook verlandingsvegetaties met een sterk hoogveenkarakter. Juist door de zeer zwakke buffering kwamen hier zeer bijzondere plantensoorten in voor, zoals Veenbloembies (Scheuchzeria palustris) en Slijkzegge (Carex limosa). Hier is helaas vrijwel niets meer van over. Zeer zwak gebufferde vennen zijn rijker aan amfibieën dan zure vennen. Naast diverse soorten kikkers kunnen er ook padden en watersalamanders in voorkomen. Voor de meeste vissoorten zijn ze echter toch te zuur. De enige soort die zich er goed in thuis voelt is de zuurtolerante uitheemse Amerikaanse hondsvis (Umbra pygmea). In veel Brabantse en Limburgse vennen is deze soort erg talrijk. Ongewervelden die kalk nodig hebben zoals slakken en waterpissebedden ontbreken in deze vennen. In zeer zwak gebufferde vennen komen wel enkele andere kenmerkende ongewervelden voor waaronder de waterwantsen Cymatia bonsdorfii en Glaenocorisa propinqua, de waterkever Hygrotus novemlineatus en de dansmug Pagastiella orophila.
Zwak gebufferd ven
Zwak gebufferd water is water met een buffercapaciteit van 200 tot 500 (soms tot 1000) micro-equivalent per liter. De pH ligt meestal tussen 5 en 7. Zwak gebufferde vennen ontvangen naast regenwater grondwater dat kalkhoudende bodemlagen heeft gepasseerd of een vrij lange weg door de ondergrond heeft afgelegd zodat het sterker gebufferd is dan het grondwater dat zeer zwak gebufferde vennen voedt. Vennen van het zwak gebufferde type liggen aan de randen van beek- en rivierdalen of in zandgebieden met kalkhoudende bodem in de ondergrond. De bodem heeft vaak een wat hogere concentratie aan voedingsstoffen dan in vennen van de andere twee typen. De beschikbaarheid van fosfaat blijft daarbij echter laag. Dat heeft te maken met het hoge ijzergehalte van het grondwater.
De zwak gebufferde vennen kunnen bijzonder rijk aan soorten en biotopen zijn, rijker dan zure vennen of zeer zwak gebufferde vennen. Vaak komen in zwak gebufferde vennen minder sterk gebufferde of zure uithoeken voor, waardoor naast de voor deze situatie kenmerkende soorten ook de soorten van zeer zwak gebufferde en/of zure vennen een plek kunnen vinden. In vergelijking met de zeer zwak gebufferde vennen is het aandeel venplanten uit de Atlantische regio veel groter. Karakteristieke, bijzondere planten van zacht water of zwakke buffering zijn: Gesteeld glaskroos (Elatine hexandra), Pilvaren (Pililaria globulifera), Kruipende moerasweegbree (Echinodorus repens), Stijve moerasweegbree (Echinodorus ranunculoides), Waterpostelein (Lythrum portula), Ondergedoken moerasscherm (Apium inundatum) en Moerassmele (Deschampsia setacea). In permanent waterhoudende plassen bovendien: Teer vederkruid (Echinodorus ranunculoides), Buigzaam glanswier (Nitella flexilis) en Breekbaar kransblad (Chara globularis). Op de oever groeien soms ook andere kritische soorten zoals Draadgentiaan (Cicendia filiformis) en Teer guichelheil (Anagallis tenella). Ook de watermacrofauna is zeer divers met veel soorten slakken, waterkevers, libellen, wantsen, kokerjuffers en dansmuggen. Ook herbergen deze vennen enkele karakteristieke en erg zeldzame soorten zoals de kokerjuffer Molanna albicans en de dansmug Cladotanytarsus pallidus.
Koolstof
Koolstof is een essentiële voedingsstof voor alle planten en dieren. Planten gebruiken kooldioxide (CO2) uit de lucht, en zetten dit via fotosynthese om in suikers en bouwstoffen. Het transport van kooldioxide verloopt in water echter duizenden keren trager dan in lucht. Waterplanten moeten dus speciale aanpassingen bezitten om aan voldoende koolstof te kunnen komen. De meeste waterplanten zijn bicarbonaatgebruikers, ze kunnen gebruik maken van een alternatieve koolstofbron: bicarbonaat (HCO3), oftewel opgeloste kalk.
Kenmerkend voor vennen is echter dat er juist weinig opgeloste kalk is; het water is zuur (kalkloos) of zacht (kalkarm), de concentratie bicarbonaat ligt onder de kritische grens van 1 millimol per liter die waterplanten nodig hebben om koolstof uit bicarbonaat te kunnen gebruiken. In vennen is alleen kooldioxide (CO2) als koolstofbron aanwezig. Er zijn verschillende potentiële bronnen van CO2. Allereerst komt er CO2 via diffusie uit de atmosfeer in het water terecht. De snelheid waarmee dit optreedt is echter laag en de evenwichtsconcentratie met lucht is te laag voor vrijwel alle planten. Daarnaast kan CO2 worden aangevoerd via het grondwater of doordat CO2 vrijkomt bij de afbraak van organische stof. CO2 kan door waterlaag vullende planten worden opgenomen uit de waterlaag met behulp van fijn verdeelde onderwaterbladeren. Maar veel vennen zijn zo koolstofarm dat ook dat niet mogelijk is en hierin komen vaak nymphaeide of isoetide waterplanten voor. De ondergrens waarbij waterplanten hun CO2 nog uit de waterlaag kunnen opnemen ligt ongeveer bij 0,1 mmol (= 100 micromol) CO2 per liter water. Tussen de seizoenen en tussen verschillende jaren kunnen vrij grote verschillen in concentratie optreden. In wateren waarbij de concentratie CO2 rond deze kritische ondergrens schommelt, kunnen de aandelen waterlaag vullende, nymphaeide en isoetide planten dus sterk wisselen.
In zure vennen is koolstof uitsluitend beschikbaar als CO2. Ondergedoken waterplanten die bestand zijn tegen zuurwater, zoals veenmossen en knolrus (Juncus bulbosus), zijn zeer efficiënt in het opnemen van CO2 en domineren in zure kooldioxiderijke vennen. Veenmossen zijn ook in staat om methaan (CH4) als koolstofbron te gebruiken. Bacteriën die met het veenmos samenleven, zetten methaan om in CO2, wat vervolgens door het veenmos gebruikt kan worden. Deze samenleving is onlangs ontdekt in hoogvenen en speelt waarschijnlijk ook in hoogveenvennen een rol. Echter, veel zure vennen worden vrijwel uitsluitend gevoed door regenwater en bevatten daardoor weinig opgeloste CO2. In deze vennen groeien weinig tot geen waterplanten.
Zeer zwak gebufferde vennen hebben een hogere pH dan in zure vennen, waardoor er minder CO2 in opgeloste vorm in het water aanwezig is. Vooral in grotere zeer zwak gebufferde vennen groeien vanwege de schaarste aan koolstof onder water alleen isoetiden; rozetvormige waterplanten. In kleinere zeer zwak gebufferde venwateren is de invloed van het grondwater naar verhouding iets groter en is iets meer CO2 aanwezig. Bovendien is er door de afmetingen relatief veel contact met bodem & oever en is er weinig windwerking. Er komt dus relatief meer CO2 vanuit bodem en grondwater in de waterlaag, en de diffusie naar de lucht verloopt langzamer. Hier zijn Witbloemige waterranonkel (Ranunculus ololeucos), Duizendknoopfonteinkruid (Potamogeton polygonifolius) en Vlottende bies (Eleogiton fluitans) kenmerkend.
CO2 arm
In water dat zowel arm aan bicarbonaat (HCO3) als kooldioxide (CO2) is, kunnen planten geen koolstof uit de waterlaag opnemen. De concentratie HCO3 is gemiddeld door het jaar minder dan 1 millimol per liter, en de concentratie CO2 minder dan 0,1 millimol. Hier ontwikkelen zich alleen planten die boven het water uitsteken (helofyten), planten met drijfbladeren of planten die dicht bij de waterbodem groeien. Vooral in diepe delen en op zeer voedselarme bodem kan alleen die laatste groep tot ontwikkeling komen. In zure vennen met weinig CO2 gaat het dan meestal om kleine exemplaren van Knolrus (Juncus bulbosus) en boven de bodem zwevende veenmossen. In gebufferde, voedselarme vennen zijn isoetide waterplanten kenmerkend. Door het ontbreken van vegetatie in de waterlaag, is de variatie aan diersoorten vaak beperkt.
De vorm waarin minerale koolstof in het water aanwezig is, heeft grote invloed op de zuurgraad (pH). Omdat planten deze koolstof overdag opnemen en s’nachts weer gedeeltelijk afscheiden, kunnen er schommelingen in pH gaan optreden. Deze schommelingen zijn vooral groot in zwak gebufferde en relatief voedselrijke vennen. De grote hoeveelheid vegetatie (waterplanten, maar vooral ook algen) nemen eerst vrijwel alle CO2 op, waardoor de pH kan stijgen naar pH 8,2. Vervolgens kan alle bicarbonaat worden opgenomen, waardoor de pH kan oplopen tot pH 11. In de nacht wordt weer CO2 geproduceerd (respiratie, afbraak), waardoor de pH weer kan teruglopen naar pH 6 a 7.
CO2 rijk
In zwak gebufferd water (< 1 millimol bicarbonaat/liter) met gemiddeld door het jaar meer dan 0,1 millimol kooldioxide (CO2) komen meestal waterlaag vullende planten voor die een groot bladoppervlak hebben dat verdeeld is over de hele waterlaag (verticale groeistrategie). Zo kunnen zij maximaal CO2 uit het water opnemen. De waterbodem wordt door deze planten beschaduwd, waardoor er weinig groeimogelijkheden voor isoetide waterplanten zijn. Naarmate het water voedselrijker is, wordt de concurrentie om licht sterker en concentreren de bladeren zich in het bovenste deel van de waterlaag (horizontale groeistrategie). De opvulling van de waterlaag met allerlei soorten bladeren is tevens een gevarieerd habitat voor allerlei dieren, en epigytische algen. Vennen met een waterlaag die rijk is aan CO2 bezitten vaak ook een soortenrijke macrofauna en een grote rijkdom aan sier-en kiezelwieren.HCO3
Calcium- en magnesiumcarbonaten kunnen in water oplossen, bijvoorbeeld door contact met humuszuren of grondwater dat rijk is aan koolzuur (=kooldioxide). Hierbij wordt carbonaat (CO32-) in contact met zuur (H+) omgezet in bicarbonaat (HCO3–). Dit bicarbonaat kan vervolgens aan of in het blad van waterplanten worden gesplitst in kooldioxide (CO2) en base (OH–). Dit kooldioxide wordt vervolgens door de plant opgenomen. Op de plekken waar dit proces plaatsvindt, zie je vaak een kalkaanslag op het blad. Dit komt doordat het water door de resterende base zeer lokaal basischer wordt, waardoor bicarbonaat in de vorm van kalk neerslaat. De kalkaanslag aan de bovenkant remt ook de groei van algen op het blad. Niet alleen veel waterplanten, maar ook veel algen zijn in staat om bicarbonaat te gebruiken. In een sterk begroeide plas kan de pH door bicarbonaatgebruik overdag flink stijgen, en bij flinke algenbloei zelfs naar waarden van pH 9 of zelfs 10!Hydrologie
De weg die water aflegt is de verbindende factor tussen neerslag, bodem en grond- en oppervlaktewater. Via aanvoer van grondwater en soms ook oppervlaktewater worden allerlei stoffen aangevoerd die onder meer de buffering en voedselrijkdom van het ven bepalen. Hierdoor ontstaat er ook een relatie tussen het ven, het landgebruik, en de vegetatie in het omliggende gebied. Inzicht in de hydrologie is dus essentieel om een goed ruimtelijk beeld te kunnen krijgen van de dominante processen die er in het gebied spelen. De hydrologie heeft een grote invloed op de buffering en de koolstofbeschikbaarheid. Belangrijke hydrologische aspecten zijn grondwaterstromen, waterpeilfluctuaties en waterinlaat.
Effectief beheer van vennen is alleen mogelijk wanneer er voldoende inzicht is in de waterhuishouding en wanneer hiermee rekening wordt gehouden. Herstelmaatregelen moeten aanhaken op de hydrologie in verleden en heden en liefst ook bijdragen aan herstel hiervan. Herstelmaatregelen die ervoor zorgen dat herstel van de oorspronkelijke hydrologie niet meer mogelijk is moeten bij voorkeur niet worden genomen. Bijvoorbeeld het doorgraven van dekzandruggen, oude venbodems of waterkerende lagen. Met name in het geval van natuurontwikkeling op landbouwgronden is het lang niet altijd duidelijk dat er in het verleden vennen aanwezig zijn geweest. Voor een optimaal resultaat bevelen we aan om eerst een Landschaps Ecologische Systeem Analyse (LESA) uit te (laten) voeren.
Droogval
Veel vennen hebben van nature een flink areaal droogvallende oevers. Daarnaast zijn er ook veenvormende vennen die juist een zeer constant peil nodig hebben voor de optimale groei van veenmossen. Peilfluctuaties zorgen voor het droogvallen van venoevers. Daardoor kan zuurstof in de bodem doordringen. Onder invloed van zuurstof wordt ammonium omgezet in nitraat, nitrificatie. Als na een periode van droogte de waterspiegel weer stijgt, wordt het moeilijker voor zuurstof om in de bodem door te dringen en raakt de bodem snel zuurstofloos. Als dat gebeurt, kan er nitraatreductie plaatsvinden. Het meest voorkomend is denitrificatie waarbij nitraat wordt omgezet in stikstofgas (N2). Denitrificatie is een anaëroob proces en wordt sterk geremd door de aanwezigheid van zuurstof. Gekoppelde nitrificatie-denitrificatie kan resulteren in netto verwijdering van N en dus tot een verlaagde stikstofbeschikbaarheid in een ecosysteem. Deze vorm van stikstofafvoer kan ook in het beheer worden toegepast via waterpeilfluctuaties (Van Kleef et al. 2014). Om te bepalen of peilfluctuatie als beheermaatregel kan worden ingezet kan ook een beslisboom worden geraadplaagd. Als het waterpeil daalt zal ook een deel van het ijzer in het systeem oxideren. Daarbij wordt tweewaardig ijzer (Fe2+) omgezet in driewaardig ijzer (Fe3+). Driewaardig ijzer bindt goed aan fosfaat en zorgt ervoor dat plantbeschikbaar fosfaat neerslaat. Hierdoor blijft een ven fosfaatarm. Het opstuwen of constant houden van het waterpeil, waarbij de kans op droogvallen van bodems vermindert, leidt ertoe dat meer en meer van het aan ijzer gebonden fosfaat in de zuurstofloze onderwaterbodem in oplossing gaat en beschikbaar komt voor planten. Dit kan in voedselarme plassen leiden tot fosfaatvermesting. Tevens leidt een verminderde peilfluctuatie tot ophoping van het giftige ammonium, omdat de omzetting van ammonium naar nitraat niet optreedt onder zuurstofloze omstandigheden. Het zijn juist de afwisselende perioden van zuurstofloze en zuurstofrijke omstandigheden die optreden bij inundatie en droogval die er voor zorgen dat veel stikstof worden omgezet in gasvormig stikstof. Een andere factor die een rol kan spelen bij het verminderen van het droogvallend oppervlak venoever is de aanplant of kieming van bomen. Bomen die dicht bij de hoogwaterlijn groeien fixeren met hun wortelstelsel de venoevers. Hierdoor voorkomen zij dat wind- en watererosie van de oevers optreedt en kunnen steile oevers ontstaan. De oppervlakte venoever die gemakkelijk droog kan vallen neemt daardoor sterk af.Waterinlaat
De meest soortenrijke vensystemen ontstaan indien er in een ven of in een reeks van vennen gradiënten aanwezig zijn. Dit zijn overgangen in de ruimte met verschillen in voedselrijkdom, zuurgraad of grondwaterinvloed. Deze kunnen ontstaan doordat alleen bepaalde delen van het ven grondwater ontvangen. Echter, vaak waren deze gradiënten het gevolg van waterinlaat. In het katholieke Brabant (vrijdag-visdag) werd vroeger in veel vennen gebufferd water ingelaten om de kweek van vis mogelijk te maken. Dit water was meestal afkomstig uit beken en inlaat daarvan leidde vaak tot soortenrijke gradiënten. Daarnaast werden deze vennen ook gevoed met grondwater dat over het algemeen minder sterk gebufferd en armer in voedingsstoffen was. Door de grote lokale verschillen in waterkwaliteit ontwikkelden zich in deze vennen uiteenlopende vegetatiestructuren, zoals drijftillen, helofyten en velden met waterlaag vullende planten. Voorbeelden uit het begin van de twintigste eeuw waren de centrale Oisterwijkse vennen en de Malpievennen. Door herstelbeheer zijn dergelijke gradiënten weer vrij goed ontwikkeld in het Beuven en de Bergvennen.
Door het steeds voedselrijker worden van onze oppervlaktewateren zijn echter de negatieve kanten van waterinlaat sterk gaan domineren. Directe aanvoer van fosfor en stikstof via het oppervlaktewater kan leiden tot ongewenst hoge concentraties daarvan. Dit water kan worden aangevoerd via slotenstelsels, maar ook via oppervlakkig afstromend water uit aanliggende percelen. Vaak is voedselrijk water afkomstig uit gebieden met landbouwactiviteit. Door het gebruik van meststoffen op de akkers, spoelen nutriënten uit naar aanliggende watergangen die mogelijk met vennen in contact staan.
Het oppervlaktewater in beken en sloten is vaak niet alleen afkomstig van oppervlakkig afwatering, maar bestaat ook voor een belangrijk deel water dat lange tijd in de bodem heeft verbleven. Dit grondwater kan hoge concentraties nitraat, sulfaat en bicarbonaat bevatten. In vennen waar zich organisch materiaal heeft opgehoopt leiden hoge concentraties van deze stoffen tot interne eutrofiëring, doordat zij de afbraak van organisch materiaal in vennen stimuleren. Daarbij komen (fosfaat en ammonium) vrij.
In vennen die verzuurd zijn doordat het contact met gebufferd water is verbroken, kan herstel van de waterinlaat een goede herstelmaatregel zijn. Dit dient wel voorzichtig te gebeuren opdat de buffercapaciteit niet te sterk toeneemt en er alkalinisatie optreedt.
Inzijggebied en grondwaterstromen
Inzijggebied
Elk ven ontvangt niet alleen regenwater op het wateroppervlak, maar ook water dat uit de omgeving naar het ven afstroomt. Dit laatste noemen we het inzijggebied. Dit kan heel klein zijn, bijvoorbeeld wanneer er sprake is van een schijngrondwaterspiegel op een waterkerende laag die qua oppervlak niet veel verder reikt dan het ven zelf. Echter, vennen kunnen ook gevoed worden door grondwaterstromen die kilometers verderop ontstaan. Het landgebruik, de vegetatie en de waterhuishouding in het inzijggebied kunnen grote invloed hebben op het ven. Voor het beheer van een ven is het dus essentieel om een idee te hebben van de omtrek van het inzijggebied en de processen die zich in dit gebied afspelen.
Het voedingsgebied (inzijggebied) van veel (zeer) zwakgebufferde vennen bestaat uit minerale dekzanden waarin van oudsher slechts een kleine hoeveelheid kalk aanwezig is. Deze is in de loop der tijden uitgeloogd en de intense verzuring in de vorige eeuw heeft de laatste resten opgelost en weggespoeld. Gevolg is dat het inzijggebied van veel vennen is verzuurd en geen bufferstoffen meer levert aan het lokale grondwater dat de vennen voedt.
Niet alleen kalk maar ook allerlei andere elementen, zoals magnesium en calcium, zijn als gevolg van verzuring versneld vrijgekomen uit het zand en weggespoeld met het grondwater. In bossen en heiden wordt deze verarming gezien als de oorzaak voor de achteruitgang van tal van kenmerkende diersoorten, die deze mineralen nodig hebben voor hun interne chemische (fysiologische) processen (Van den burg et al. 2014; Vogels et al. 2013). Het is heel goed mogelijk dat vergelijkbare mineralentekorten ook in het aquatische vennenmilieu spelen.
In de loop der tijd zal het bufferend en mineralen leverende vermogen in de dekzanden zichzelf herstellen als gevolg van verwering van mineralen, maar dit is een zeer langzaam proces wat vele decennia kan duren.
Landgebruik
Het landgebruik kan op grote afstand de waterkwaliteit van vennen beïnvloeden. Veel vennen worden namelijk niet alleen gevoed met regenwater dat er in terecht komt, maar ontvangen ook grondwater dat enige afstand door de bodem heeft afgelegd alvorens in het ven te komen. Dit grondwater kan van dichtbij, maar ook van veraf komen. De gebieden waar regenwater in de bodem trekt (infiltreert), dat later als uittredend grondwater in vennen terecht komt, noemen we het inzijggebied.
Een speciaal geval vormen de stuifzanden. Vrijwel al het regenwater dat hier valt, verdwijnt in de zandondergrond, waardoor hier relatief grote grondwaterstromen richting ven kunnen ontstaan. Door het ontbreken van vegetatie is de verzuring op deze bodems minder. Ook dragen een versterkte verwering als gevolg van het stuiven en het bovenkomen van beter gebufferde bodems uit de diepere ondergrond door het wegstuiven van de ontkalkte toplaag, er aan bij dat het grondwater uit stuifzanden vaak relatief goed gebufferd is.
Lage vegetaties, zoals schraalgraslanden en heidevelden vangen relatief weinig stikstof en vocht in. Meestal spoelt er geen nitraat uit en het grondwater dat hier ontstaat is doorgaans van goede kwaliteit.
Bossen filteren bij droog weer veel stikstof (droge depositie) uit de atmosfeer en bij nat weer blijft er veel vocht in het kronendak en de humuslaag achter. Toename van het aandeel bos zorgt dus voor een afname van de grondwatertoevoer naar vennen en bovendien is dit grondwater vaak met nitraat belast, met dezelfde gevolgen als hierboven genoemd voor de landbouwgronden. Ook de aanplant van productiebossen met name tot de periode 1950 heeft op deze wijze bijgedragen aan de vermesting. Wel zijn de nitraatconcentraties doorgaans lager dan onder landbouwgronden.
Het ligt voor de hand dat het landgebruik op percelen die tegen vennen aan liggen een directe invloed kan hebben op de waterkwaliteit van de vennen. Zo kunnen uit landbouwpercelen bij regenbuien nutriënten direct afstromen naar het ven. Ook op afstand kan landbouw effect hebben op de biologie van vennen. Landbouwkundig gebruik gaat doorgaans gepaard met overbemesting en uitspoeling van nitraat naar het grondwater. Nitraat kan op verschillende wijzen leiden tot vermesting. Allereerst is het zelf een plantenvoedingsstof, die door veel planten goed opgenomen kan worden. Daarnaast is het ook een sterke oxidator. Hierdoor wordt ijzer weggevangen uit het grondwater. Als nitraat in het grondwater in contact komt met pyrietafzettingen, dan wordt daarbij sulfaat vrijgemaakt. Zowel nitraat als sulfaat stimuleren de afbraak van organisch materiaal en leiden zo tot interne eutrofiëring. Ook gaat landbouwkundig gebruik vaak gepaard met drainage, waardoor grondwaterstromen afgevangen worden voor ze het ven bereiken. Een positief aspect kan zijn dat landbouwgronden doorgaans ook bekalkt worden en dat grond- en oppervlaktewateraanvoer vanuit landbouwgronden verzuring van vennen kan voorkomen.
Schijngrondwaterspiegel
Op de hogere zandgronden kan het grondwater soms wel tientallen meters diep zitten. Toch kunnen ook daar vennen ontstaan, en wel op plekken waar lagen in de ondergrond zitten die slecht water doorlaten. Bovenop deze lagen stagneert dan inzijgend regenwater, wat zich vervolgens gedraagt als grondwater: een schijngrondwaterspiegel. De ondoorlatende laag kan qua oppervlak net iets groter zijn dan het ven, maar kan zich ook over vierkante kilometers uitstrekken en meerdere vennen omvatten. Bovendien kan deze laag zeer verschillend van aard zijn:
Er kunnen leem- of kleilagen in de ondergrond zitten. Deze zorgen er vaak ook voor dat het water op de laag zwak gebufferd wordt. In gebieden waar ooit zand verstoven is, en dat kan ook tijdens de laatste ijstijd zijn geweest, kunnen venige lagen of oude podzolprofielen overstoven zijn. Door het gewicht van het bovenliggende zand worden deze opeen geperst en laten ze slecht water door. Vervolgens slibben de laatste poriën dicht door de neerwaartse waterbeweging
In ijzerrijke bodems kan opgelost ijzer neerslaan op het raakvlak tussen de doorluchte bovengrond en de zuurstofloze ondergrond. Door deze neerslag kitten de zandkorreltjes aan elkaar en ontstaat een slecht water doorlatende laag.
Grondwaterstromen
Er kan toestroom van grondwater naar vennen plaatsvinden als de stijghoogte van het grondwater hoger is dan die van het venpeil. Deze toestroom is meestal het sterkst in de winter, wanneer door het neerslagoverschot de grondwaterpeilen harder stijgen dan het venpeil. In de zomer kan de grondwaterstroom geheel tot stilstand komen. Toestroom van grondwater heeft doorgaans een gunstige invloed op de water- en bodemkwaliteit, vanwege de aanvoer van ijzer, calcium, bicarbonaat of kooldioxide.
Vaak zijn grondwaterstromen aangetast door toegenomen verdamping, drainage of beschadiging van waterkerende lagen in het inzijggebied en worden er herstelmaatregelen genomen om dit tegen te gaan. Een andere manier om weer toestroom van grondwater naar het ven te krijgen is het verlagen van het venpeil. Uiteraard moet dan gekeken worden of hiermee niet te veel verdroging gaat optreden in het ven en zijn inzijggebied.
Interne variatie
Lokale verschillen in waterdiepte, windwerking, waterkwaliteit, bodemopbouw en hydrologie zorgen ervoor dat alle vennen een bepaalde mate van interne variatie kennen. Hierdoor kunnen zich op verschillende plekken binnen één ven uiteenlopende vegetatiestructuren ontwikkelen. Ook fauna profiteert van de interne variatie aangezien veel soorten een voorkeur hebben voor bepaalde vegetatiestructuren of juist afhankelijk zijn van combinaties daarvan.
Variatie in waterkwaliteit
Naast de gradiënt van oever naar open water is de variatie in waterkwaliteit de drijvende kracht achter het ontstaan van een reeks van levensgemeenschappen in vennen. Gradiënten in waterkwaliteit kunnen ontstaan door ruimtelijke variatie is natuurlijke condities (wind, diepte, bodem en hydrologie). Echter de meest uitgesproken overgangen treffen we aan in vennen waar water wordt ingelaten met een andere chemische samenstelling dan het natuurlijke venwater. Dit gebeurde in het verleden op grote schaal om vennen geschikt te maken voor het kweken van vis. De verschillen in waterkwaliteit zijn groter en constanter indien er ook fysieke barrières in het ven aanwezig zijn, zoals ondiepten, helofytenvelden, drijftillen en landtongen.Variatie in waterdiepte
Diepte van het water heeft via verschillende mechanismen invloed op de leefomstandigheden van soorten. Ondiep water warmt snel op en is daardoor uitstekend opgroeihabitat voor allerlei soorten koudbloedige dieren. Tevens groeien algen, die een belangrijke voedselbron vormen voor tal van ongewervelden, ook sneller in het warme water. Een aantal plantensoorten leidt een amfibisch bestaan en is afhankelijk van ondiepe, droogvallende delen, omdat zij daar kiemen.
Andere plantensoorten moeten boven water uitkomen om te bloeien en zaad te zetten en zijn zodoende ook gebonden aan relatief ondiep water. Begroeiingen van dergelijke helofyten vormen op hun beurt opgroeihabitat voor allerlei soorten libellen, zoals de Speerwaterjuffer (Coenagrion hastulatum) of bieden nestgelegenheid aan moerasvogels.
Naarmate het water dieper wordt, dringt er minder licht door. Zeker als het doorzicht al niet optimaal is, door bijvoorbeeld bruinkleuring van het water, dringt er in dieper water al snel onvoldoende licht tot de bodem van het ven door voor fotosynthese en plantengroei. Ook hopen zich in de diepe delen gemakkelijk afgestorven plantenresten op. Afbraak hiervan leidt tot zuurstofloosheid van de bodem, waardoor alleen Nymphaeiden daar willen groeien.
Windwerking
In Nederland komt de wind het merendeel van de tijd uit het zuidwesten. Daardoor is aan de noordoostzijde meer golfslag dan aan de zuidwestkant. In grote vennen waar de windwerking groot is, wordt door de wind het water aan de oppervlakte naar het noordoosten geblazen. Het opgestuwde water stroomt via een onderstroom boven de venbodem weer terug. Op deze wijze zorgt de wind niet alleen voor transport van water, maar kan ook slib worden verplaatst. Daarom hebben grotere vennen vaak een noord- en oostoever die door golfslag zandig en slibarm blijft, terwijl zich aan de luwe zuid- en westzijde juist slib ophoopt. Wanneer er veel bomen rondom een ven groeien, wordt niet alleen de windwerking gebroken, maar draagt bladinwaai ook in hoge mate bij aan eutrofiering.
Een mooie demonstratie van het belang van windwerking deed zich voor in het Zwart Water, een groot ven in Vlaanderen. In de loop der jaren was de bodem van het ven bedekt geraakt onder een laag organisch materiaal. Hierdoor was onder andere de sterk bedreigde Waterlobelia (Lobelia dortmanna) uit het ven verdwenen. Om de windwerking op het ven te vergroten, is het omringende bos verwijderd. Al snel was van sommige delen van de bodem het slib verdwenen en de minerale ondergrond tevoorschijn gekomen. In de jaren die volgden, heeft de populatie Waterlobelia’s zich hersteld.