Temperatur (vandløbenes miljø)

Temperaturen påvirker alle organismers livsprocesser. Dertil kommer, at den ved at øve indflydelse på fysiske forhold som viskositet, gassers bevægelse og opløselighed også påvirker organismerne indirekte.

Ved enten meget lave temperaturer (ofte nær nul) eller meget høje temperaturer (ofte over 30-40 °C) går de fleste dyrs og planters aktivitet gradvist i stå. Enten dør de, eller også overgår de til en inaktiv dvaletilstand. De fleste bakterier har også et toleranceområde mellem 0 og 40 °C (figur 5-21). Visse udvalgte bakterier kan dog besidde højere varmetolerance og opretholde deres aktivitet helt op til 60-70 °C. Bakterier i varme kilder er aktive ved endnu højere temperaturer.

Inden for deres toleranceområde har organismerne sædvanligvis en optimal temperatur. Under dette optimum øges deres stofskifte (respiration) typisk mellem 1,5 og 3 gange for hver gang temperaturen stiger 10 °C. Over den optimale temperatur kan stofskiftet løbe løbsk og med tiden gå markant ned. Organismen risikerer at dø afhængig af, hvor længe den er udsat for den høje temperatur.

Organismernes reaktion på temperaturen afhænger også af den konkrete proces. Hos vandløbets planter fortsætter stofskiftet således med at stige i hele intervallet fra 5 til 35 °C, mens fotosyntesen stiger fra 5 til 25 °C og derover, afhængig af arten, enten falder, holder sig konstant eller stiger en smule fra 25 til 35 °C (figur 5-22). Da plantens vækst, udtrykt populært, afhænger af balancen mellem indtægter ved fotosyntese og udgifter til stofskifte, så ligger temperaturoptimum for vækst nær 25 °C, mens 35 °C udgør en kritisk høj temperatur pga. for store udgifter til stofskifte. Disse udgifter skal bl.a. dække vedligeholdelse af proteiner, som i stigende grad ødelægges af høj temperatur.

Hos smådyr og fisk har arterne meget forskellige temperaturoptima. Ørred vokser bedst nær 16 °C, mens skalle og brasen vokser bedst ved 25 °C. Visse smådyr har indstillet deres livscyklus til at vokse om vinteren og hæmmes af sommertemperaturer, mens andre smådyr omvendt har et højere temperaturoptimum og har indstillet deres livscyklus til sommerens temperaturer.

Temperaturtilpasning er imidlertid ikke en fast egenskab, den er formet af evolutionen og kan fortsat ændres af evolutionen. F.eks. er danske ørredstammers temperaturoptimum 3-4 °C lavere i kolde vandløb end i varme. Og hos stalling har man påvist, at man i løbet af ret få generationer kan skubbe et temperaturoptimum med nogle få grader svarende til den forventede temperaturstigning i danske vandløb i de næste 60-90 år som følge af global opvarmning. Under optimale iltforhold og fødetilgang ligger den temperatur, der giver størst tilvækst, højere end hvis ilt- og fødeforholdene ikke er optimale. Forklaringen er den enkle, at et øget stofskifte ved højere temperatur ikke hæmmer organismen så meget, når den har rigeligt med føde og ilt til at dække det højere stofskifte.

Stiger lufttemperaturen i fremtiden, vil temperaturen i vandløb og søer også blive højere. Temperaturen i kilderne er let at forudsige, idet kildevandet har samme temperatur som grundvandet og middeltemperaturen på stedet (figur 5-23). Så med en forventet temperaturstigning i Danmark på 3-5 °C i 2070-2100 sammenlignet med 1960-1990, vil temperaturen stige tilsvarende i kilderne, som derfor vil komme til at ligge et sted mellem 11 og 13 °C. Det er temperaturen i kilderne i nutidens Frankrig.

Fremtidens temperaturer i bække og åer er vanskeligere at forudsige, fordi de påvirkes af grundvandet, luften, indstrålingen og fordampningen. Fordampningen vil i 2070-2100 dæmpe temperaturstigning om sommeren til 1-2 °C sammenlignet med 1960-1990 i mellemstore nordsjællandske vandløb (figur 5-24). Forår og efterår forudsiger beregningerne 3-5 °C højere temperaturer i vandløbet, mens vintertemperaturen forudsiges at stige med 2-3 °C. For at kunne gøre disse forudsigelser, må man opstille nogle rimelige antagelser om, hvordan udledningen af drivhusgasser (især CO₂, metan og kvælstofilter) kan forventes at udvikle sig i fremtiden. Siden disse beregninger blev udført i 2005, kan det konstateres, at udledningerne er steget hurtigere end forudset, så man sandsynligvis har undervurderet fremtidens temperaturstigninger.

De angivne temperaturstigninger vil øge bakteriers produktion og stofskifte med henholdsvis 18-41 og 26-63 % i 2070-2100 sammenlignet med forholdene i 1960-1990. Virkningerne er størst i kildebække som Selbæk, hvor temperaturen er lav. Mere af det organiske stof, som tilføres vandløbet, kan derfor nå at blive nedbrudt i vandløbet, inden det når ud i havet. Den forøgede nedbrydning vil øge iltforbruget i vandløbet samtidig med, at 3-5 °C varmere vand vil nedsætte iltens opløselighed med ca. 10 %. Kombineres disse to faktorer, vil risikoen for iltsvind uden for kildebækkene stige med omkring 35-40 %. Forholdene vil især blive kritiske om sommeren og sensommeren, hvor temperaturen i forvejen er høj, og vandføringen forventes at falde i fremtiden pga. mindre sommernedbør og større fordampning.

Der er derfor ingen tvivl om, at rentvandsdyr med krav til højt iltindhold og lave temperaturer vil få sværere ved at overleve i et fremtidigt varmere klima. I kombination er høj temperatur og lavt iltindhold en giftig cocktail. Dyr i farezone omfatter ørred, laks, stalling samt slørvinger, vårfluer og døgnfluer.

Værket Naturen i Danmark i fem bind udkom i årene 2006-2013. Teksten ovenfor er kapitlet Temperatur.

• Forrige afsnit er Lys
• Næste afsnit er Ilt