Bijna iedereen kan een vijver identificeren, maar wat onderscheidt het precies van een meer of een wetland? Een nieuwe studie, mede geleid door Cornell, biedt de eerste gegevensgestuurde, functionele definitie van een vijver en bewijs van de duidelijke ecologische functie van vijvers, die brede implicaties zou kunnen hebben voor wetenschap en beleid.

"Het ontbreken van een universele vijverdefinitie veroorzaakt veel verwarring, van mensen die zich afvragen wat het verschil is tussen een vijver en een meer, tot aquatische monitoringprogramma's met verschillende definities bij overheidsinstanties, zelfs tot het nauwkeurig modelleren van wereldwijde koolstofbudgetten," zei Meredith Holgerson, assistent-professor ecologie en evolutionaire biologie en co-eerste auteur van "A functional definition to different ponds from lakes and wetlands", gepubliceerd op 21 juni in Scientific Reports .

"We wilden evalueren hoe wetenschappers en beleidsmakers vijvers definiëren en onderzoeken of vijvers functioneel verschillen van meren en wetlands," zei Holgerson.

Hun conclusie:Vijvers zijn kleine en ondiepe waterlichamen, met een maximale oppervlakte van vijf hectare, een maximale diepte van 5 meter en minder dan 30% opkomende vegetatie.

Er zijn wereldwijd honderden miljoenen of zelfs miljarden vijvers - meer dan 95% van 's werelds stille waterlichamen zijn klein (minder dan 10 hectare) - maar de bescheiden vijver is onderbelicht en is grotendeels buiten beschouwing gelaten door federale en staatsbewakings- en beschermingsprogramma's. Dit komt deels omdat hun aantal monitoring moeilijk maakt, maar ook omdat instanties ze niet definiëren of ze niet onderscheiden van meren of wetlands. De verwaarlozing heeft gevolgen voor de nauwkeurigheid van klimaatmodellering, aangezien vijvers veel broeikasgassen uitstoten en hun bijdrage aan het wereldwijde koolstofbudget onzeker is.

Holgerson en haar team onderzochten hoe wetenschappers vijver definieerden in meer dan 500 relevante wetenschappelijke artikelen, ze codeerden voor verschillende descriptoren, zoals oppervlakte of diepte, en of de beschrijvingen kwalitatief of kwantitatief waren.

"We ontdekten dat er niet één definitie was die onderzoekers allemaal citeerden, en de definities waren vaak kwalitatief, waarbij een vijver bijvoorbeeld als 'klein' werd beschreven," zei Holgerson.

Het team voerde ook een onderzoek uit bij overheidsinstanties die verantwoordelijk zijn voor de monitoring en het behoud van waterlichamen. De helft van de staten had wetgeving waarin naar vijvers werd verwezen, maar slechts één staat (Michigan) definieerde vijvers. Andere staten hebben vijvers aangewezen als staatswater of ze op één hoop gegooid met meren of wetlands.

De onderzoekers ontdekten echter dat vijvers niet hetzelfde zijn als meren of wetlands. Nader onderzoek van de literatuur onthulde dat vijvers verschillende ecologische structuren en functies hebben die hun categorisatie met meren of wetlands problematisch maken.

Holgerson en haar team hebben de relaties tussen oppervlakte en verschillende metrieken van ecologische structuur of functie in kaart gebracht. "We hebben gekeken naar parameters zoals de bruto primaire productie, ademhaling, chlorofylniveaus, broeikasgasemissies, temperatuurbereiken van diel en de snelheid van gasuitwisseling met de atmosfeer," zei Holgerson. "Negen van de 10 ecosysteemparameters houden niet-lineair verband met oppervlakte, wat suggereert dat vijvers echt anders handelen."

Ze onderzochten ook hoe deze ecosysteemstatistieken verband hielden met diepte en opkomende vegetatie - planten die in de bodem zijn geworteld en zich naar de oppervlakte uitstrekken - en vonden opnieuw niet-lineaire relaties. Ze gebruikten de drempels voor waar waterlichaamfuncties begonnen te veranderen met oppervlakte, diepte en opkomende vegetatie om tot hun definitie te komen.

Het duidelijke profiel en de kenmerken van vijvers betekent dat ze niet aan dezelfde monitoringnormen moeten worden gehouden als meren of wetlands, zei Holgerson. "Vijvers kunnen bijvoorbeeld van nature hogere nutriëntenconcentraties en hogere methaanfluxen hebben. Mogelijk moeten we unieke waterkwaliteitsnormen ontwikkelen voor vijvermonitoring."

Er is meer onderzoek nodig om de definitie aan te scherpen, met name om waterlichamen op de grens tussen wetlands en vijvers, en vijvers en meren beter te begrijpen, en hoe grootte, diepte, vegetatie - en andere variabelen zoals hoe beschut een waterlichaam is - van invloed zijn op het functioneren van de vijver en zijn categorisatie.

"Aan het begin van het onderzoek wisten we niet zeker of ons onderzoek ons ​​in staat zou stellen een nieuwe definitie voor te stellen waar we vertrouwen in hadden, maar we denken dat de cijfers die we aanbieden solide zijn en een goed startpunt voor verder onderzoek," aldus Holgerson. "We pleiten voor meer onderzoek, vooral om te kijken naar de grenzen tussen wetlands, vijvers en meren."

Holgerson hoopt dat de nieuwe definitie ook de aandacht zal vestigen op vijvers als afzonderlijke, belangrijke ecosystemen die het waard zijn om te worden bestudeerd, gecontroleerd en beschermd. "Onderzoek en monitoring van vijvers kan ons helpen erachter te komen hoe deze wereldwijd overvloedige waterlichamen functioneren. Er is ook een essentieel menselijk element", zei Holgerson. "Zoveel mensen hebben connecties met vijvers - ze hebben kinderverhalen over het vangen van kikkers of leren vissen in een nabijgelegen vijver."