Redaktion og opdatering af indholdet på denstoredanske.dk er indstillet pr. 24. august 2017. Artikler og andet indhold er tilgængeligt i den form, der var gældende ved redaktionens afslutning.

  • Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

Sedimentets iltoptagelse

Oprindelige forfattere Glud og MKuhl

Under normale forhold vil praktisk taget alle de reducerede forbindelser fra den anaerobe omsætning til syvende og sidst blive oxideret med ilt i havbunden. undtaget herfra er den frie kvælstof fra nitratrespirationen og de jernsulfider, der ligger dybt nede i permanent reducerede sedimentlag. Faktisk går langt den største andel af havbundens iltforbrug i de indre danske farvande til oxidation af restforbindelserne fra den anaerobe nedbrydning, og kun en mindre del bruges til en direkte aerob heterotrof nedbrydning.

Der kan ofte være en tidslig forsinkelse mellem den anerobe nedbrydning og oxidationen af de reducerede restforbindelser – den såkaldte iltgæld. Desuden kan mængden af ilt i bundvandet regulere havbundens iltoptagelse. Havbundens iltoptagelse viser typisk en sæsonvariation, der reguleres af sedimentationen af frisk organisk materiale fra vandsøjlen og af variationer i iltkoncentrationen (figur 16-22). Derfor er iltforbruget højt om sommeren og efteråret og lavt om vinteren.

Havbundens totale iltoptagelse er et godt mål for den samlede nedbrydning af organisk stof, og det er en nøgleparameter for tilstanden i et givet havområde. Målinger af havbundens iltoptagelse kan enten foretages på sedimentkerner hentet op fra havbunden eller også direkte på havbunden vha. såkaldte „lander-instrumenter“ (se boks 16-5).

Annonce

Figur 16-22.

NID-1-820.png

FIGUR 16-22. Havbundens iltoptagelse målt gennem 14 måneder i Århus Bugt. Aktiviteten i sedimentet er forhøjet umiddelbart efter nedsynkning af algeopblomstringerne i foråret og sensommeren. Perioder med særlig stor nedsynkning er markeret med grå lodrette søjler. Efter Glud et al., 2003

Boks 16-5. Målinger direkte på havbunden

 Et undervandsinstrument til måling med mikrosensorer på havbunden. Til måling af iltfordelingen i havbunden monteres en række iltmikrosensorer på en elevator, der er anbragt centralt i instrumentet. Elevatoren kan så gradvist føre sensorerne ned i havbunden i ganske små trin, mens målesignalerne registreres og lagres i en computer. Efter endt måling trækkes sensorerne op af havbunden, og instrumentet vender tilbage til havoverfladen som beskrevet nedenfor. Billedet giver et godt indtryk af, hvor ujævn en uforstyrret havbund kan være, (billedet er taget på 300 m's vanddybde med et selvudløsende kamera).

Et undervandsinstrument til måling med mikrosensorer på havbunden. Til måling af iltfordelingen i havbunden monteres en række iltmikrosensorer på en elevator, der er anbragt centralt i instrumentet. Elevatoren kan så gradvist føre sensorerne ned i havbunden i ganske små trin, mens målesignalerne registreres og lagres i en computer. Efter endt måling trækkes sensorerne op af havbunden, og instrumentet vender tilbage til havoverfladen som beskrevet nedenfor. Billedet giver et godt indtryk af, hvor ujævn en uforstyrret havbund kan være, (billedet er taget på 300 m's vanddybde med et selvudløsende kamera).

Langt de fleste undersøgelser af stofomsætningen i havbunden er blevet gennemført i laboratoriet på indsamlede sedimentkerner. Men der er mange problemer knyttet til denne fremgangsmåde. Det er f.eks. vanskeligt at hente sedimentkerner op fra havbunden uden at de forstyrres mekanisk, eller at de fysisk-kemiske forhold ændres. Desuden vil bunddyrene ofte blive så stressede af prøvetagningen, at de ændrer adfærd og ikke længere påvirker stoftransporten, som de gjorde nede på havbunden. Og selv om de intakte sedimentkerner anbringes i laboratoriet under samme temperatur, vandstrømning, salinitet og iltmætning som på havbunden, vil forstyrrelsen ofte afspejle sig i porevandet i mange timer eller døgn efter prøvetagningen. Dette er især tilfældet med prøver fra store vanddybder, hvor hydrostatiske trykforskelle også bliver af betydning.

Denne erkendelse har ført til udviklingen af undervandsinstrumenter, som kan foretage målinger direkte på havbunden. Instrumenterne kan frigøres fra et skib, hvorefter de selv synker ned på havbunden, stiller sig og gennemfører en forud programmeret målesekvens. Efter endt arbejde frigøres en ballast, og instrumenterne stiger atter op til havoverfladen. De to hyppigst anvendte undervandsinstrumenter måler hhv. stofudvekslingen på havbunden vha. et inkubationskammer, og fordelingen af ilt, pH og svovlbrinte vha. mikrosensorer.

NID-1-822.pngEt undervandsinstrument til måling af stofudvekslingen på havbunden. Når instrumentet stiller sig på havbunden, isolerer et målekammer (1) et givet sedimentareal, og det ovenliggende vand, der omrøres ved hjælp af en lille propel. Sensorer i kammeret måler, hvorledes koncentrationen af et givet opløst stof øges eller mindskes over tid i det isolerede vandvolumen. I den udstrækning sensorer ikke er til rådighed, tages der prøver fra vandet, og ændringer i koncentrationen af opløste stoffer kan så senere bestemmes i laboratoriet. Målingerne giver mulighed for at beregne den hastighed, hvormed opløste stoffer transporteres mellem sediment og vand. Når måleprogrammet afsluttes, lukker en skovl under kammeret, og 150 kilo ballast (2) frigøres. Påmonterede trykstabile flydebøjer (3) løfter instrumentet tilbage til havoverfladen, hvor det kan lokaliseres vha, radiolytteudstyr. Om bord på skibet kan den indsamlede sedimentprøve undersøges i detaljer. Foto: R.N. Glud

Referér til denne tekst ved at skrive:
Ronnie Glud, Michael Kühl: Sedimentets iltoptagelse i Naturen i Danmark, Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.), 2006-13, Gyldendal. Hentet 14. november 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=483495

Teksten indgår i værket Naturen i Danmark, der består af 5 bind. I værket beskrives dyr og planter i Danmarks vandløb, have, skove og åbne landskaber. Læs om værket på gyldendal.dk