Olika taxonomiska grupper svarar olika på mänsklig påverkan beroende på organismernas känslighet och förmåga att tåla stress. Enligt grundläggande ekologiska principer, förväntas växtplankton och bentiska kiselalger (primärproducenter) reagera snabbare på förändringar i näringstillgång än organismer högre upp i näringskedjan, som ryggradslösa djur och fiskar.
I den senaste översynen av bedömningsgrunderna för inlandsvatten, utvärderade man endast i begränsad omfattning hur olika organismgrupper svarar på olika påverkansfaktorer. De två främsta målen med gradientstudien är därför att (1) designa en fältstudie som utvärderar hur indikatorer svarar på olika påverkansfaktorer samt att (2) utvärdera precision och känslighet hos olika taxonomiska grupper och funktionella responsvariabler för olika påverkansfaktorer. Denna kunskap kommer att användas för att bättre förstå sambandet mellan påverkan och respons, vilket i sin tur förhoppningsvis leder till bättre förvaltningsåtgärder. Utöver detta kommer data från gradientstudien att användas för att validera nuvarande bedömningsgrunder, och vid behov ligga till grund för nya föroreningsspecifika indikatorer.
Tre olika påverkansfaktorer kommer att studeras. Dessa representerar viktiga kategorier av mänsklig påverkan i Sverige: (1) Övergödning, (2) Hydromorfologisk påverkan och (3) Skogsbruk. Varje enskild påverkansfaktor kommer att studeras i den region och i det ekosystem där effekterna förväntas vara störst: Övergödning kommer att studeras i jordbruksområden i mellersta och södra Sverige, i både rinnande vattendrag och sjöar, medan skogsbruk studeras i Norrland. Hydromorfologisk påverkan kommer att studeras både i norr och söder, då påverkan är mycket stor och den direkta orsaken varierar (tex utdikning i söder och vattenkraftsdammar i norr).
För samtliga gradienter i samtliga regioner kommer 9-11 lokaler att provtas. 3-5 av lokalerna är referenslokaler med hög till god ekologisk status. De övriga lokalerna bildar en gradient av gradvis försämrade förhållanden. På varje lokal provtas fisk, bentiska evertebrater, makrofyter och bentiska kiselalger/växtplankton (endast sjöar) under ett år. I samband med detta sker också provtagning av fysikalisk/kemiska parametrar (vattenkemi, habitat kartering etc.)
En doktorandstudent, knuten till WATERS programmet, kommer utöver detta mäta “multiple functional response variables” i de rinnande vattendrag som ingår i studien. Funktionella variabler är direkta mått på ekosystemprocesser, som algtillväxt, lövnedbrytning och näringsupptag, processer som utgör grunden för ekosystemfunktioner (tex vattenrening och föda) kopplade till rinnande vatten. Utmed störningsgradienter, ger funktionella responsvariabler ett ytterligare mått på miljöpåverkan. Främst ger dessa variabler ett direkt svar på hur ett ekosystem fungerar (effektivitet i närings- och energianvändning), i motsats till samhällsstruktur (diversitet och sammansättning av olika taxonomiska grupper). Funktionell respons variabler kan användas för att validera taxonomiska indikatorer. En central fråga är dock huruvida funktionella och taxonomiska indikatorer svarar mer, mindre eller är lika känsliga över en störningsgradient.
