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

Næringsstoffernes virkning i havet

Oprindelige forfattere BrPed og TGN

 FIGUR 19-8. Sammenhængen mellem mængden af planteplankton, målt som klorofyl-a, og den totale koncentration af kvælstof i danske fjorde og kystvande.

FIGUR 19-8. Sammenhængen mellem mængden af planteplankton, målt som klorofyl-a, og den totale koncentration af kvælstof i danske fjorde og kystvande.

Næringsstoffernes forurenende virkning skyldes først og fremmest, at de fremmer planktonalgernes vækst.

Planktonalger lever, vokser og formerer sig på baggrund af den energi, deres fotosyntese leverer. Og forudsætningen for fotosyntesen er lys, kuldioxid og næringsstoffer – især kvælstof og fosfor. Da mængden af lys og kuldioxid stort set er uændret fra år til år, styrer mængden af næringsstoffer planktonalgernes produktion og dermed opbygning af biomasse i økosystemet.

Det er veldokumenteret, at en forøgelse af næringsstofmængden i havet øger planktonalgernes produktion. Ligeledes er der en klar sammenhæng mellem mængden af planktonalger og tilgængeligheden af næringsstoffer i danske farvande, således at mængden af planktonalger især stiger med tilførslen af kvælstof (figur 19-8).

Annonce

 FIGUR 19-9. Den gennemsnitlige iltkoncentration i bundvandet, dvs. under 17,5 m, for perioden 1975 til 2002 i de indre danske farvande.

FIGUR 19-9. Den gennemsnitlige iltkoncentration i bundvandet, dvs. under 17,5 m, for perioden 1975 til 2002 i de indre danske farvande.

Vækst i antallet af planktonalger har en række alvorlige følger i havmiljøet, f.eks. overforbrug af ilt ved bunden, udskygning af bundplanter og negativ indflydelse på både bunddyr- og fiskebestande.

Iltsvind

En del af det organiske materiale, som planktonalgerne producerer i den øvre belyste del af vandsøjlen, ender på havbunden. Her omsættes det af bunddyr og mikroorganismer, som hertil forbruger ilt. Iltkoncentrationen i bundvandet er imidlertid ikke kun et resultat af tilførslen af organisk stof, men også en funktion af bundvandets temperatur og dets opholdstid.

Om vinteren er planktonalgernes produktion begrænset af lyset, vandsøjlen er opblandet, og temperaturen er lav. Derfor er tilførslen af organisk materiale til bunden ringe. Den øgede lysindstråling og lagdeling af vandsøjlen i det tidlige forår udløser en opblomstring af planktonalger. Da mængden af dyreplankton på denne årstid er lav, æder de kun en ringe del af algerne. I takt med, at planktonalgerne forbruger næringsstofferne øverst i vandsøjlen, dør de og synker ned til bunden, hvor de nedbrydes under forbrug af ilt. På grund af lagdelingen er der næsten ingen udveksling mellem overflade og bundlag, så bundvandet bliver kun i ringe grad geniltet.

 FIGUR 19-10. Sammenhæng mellem dybdeudbredelsen af fasthæftede havplanter og kvælstofkoncentrationen i vandet.

FIGUR 19-10. Sammenhæng mellem dybdeudbredelsen af fasthæftede havplanter og kvælstofkoncentrationen i vandet.

I løbet af sommeren udvikles dyreplanktonet, og sommeren igennem består tilførslen til bunden primært af allerede omsat organisk materiale (bl.a. dyreplanktonets ekskrementer). I nogle tilfælde kan der om sommeren opstå algeopblomstringer, der synker til bunds uden at blive ædt af dyreplankton (se De frie vandmassers stofomsætning).

Som følge af den beskrevne udvikling falder bundvandets iltindhold fra foråret hen over sommeren, indtil efterårsstormene igen tilfører bundlaget ilt fra overfladen (figur 19-9). Der har formodentlig altid forekommet dårlige iltforhold i bugter, vige og dybe huller i vore lagdelte farvande, men den øgede tilførsel af næringsstofter har resulteret i en øget produktion og nedsynkning af planktonalger til bundlaget, hvilket forbruger mere ilt ved nedbrydningen. Gennem de sidste par årtier er udbredelsen og hyppigheden af lave iltindhold øget markant.

 FIGUR 19-11. Sammenhæng mellem produktion af planteplankton og fiskeriudbytte i forskellige havområder.

FIGUR 19-11. Sammenhæng mellem produktion af planteplankton og fiskeriudbytte i forskellige havområder.

Kommer iltindholdet ned på mellem 2 til 4 mg ilt per liter havvand, taler man om iltsvind.

I slutningen af august 2002 blev der konstateret et usædvanlig kraftigt iltsvind, som dækkede store dele af de danske farvande. Den store udbredelse skyldtes kombinationen af en stor tilførsel af næringsstoffer og rolige vindforhold forår og sommer. Der skete en stor udvaskning af næringsstoffer i månederne januar til marts pga. mere end dobbelt så megen nedbør som normalt i perioden. Tilførslen skete umiddelbart inden og under planktonalgernes forårsopblomstring, der herved blev kraftig og langvarig. Store nedbørsmængder i juni og juli tilførte yderligere næringsstoffer til farvandene. Samtidig var der som nævnt generelt svage vinde, der tilmed kom fra østlige retninger – vind fra dét hjørne medfører ringe udskiftning af bundvandet i de indre farvande.

Indflydelse på bundens planter

Som følge af den øgede planktonalgemængde i vandet absorberes en større del af lyset i de øverste vandlag og lysintensiteten ved bunden mindskes. Bundplanternes dybdegrænse rykker derfor ind på lavere vand, hvilket mindsker mængden af egnede skjulesteder for fisk og større bunddyr (figur 19-10).

 FIGUR 19-12. Skematisk fremstilling af ændringer i artsantal, biomasse og individantal som følge af øget organisk tilførsel til havbunden.

FIGUR 19-12. Skematisk fremstilling af ændringer i artsantal, biomasse og individantal som følge af øget organisk tilførsel til havbunden.

Indflydelse på fisk og bunddyr

Mere næringsstof i vandet giver – indtil et vist punkt – flere bunddyr og fisk (figur 19-11). Grunden er formodentlig, at en del af næringsstofferne bliver kanaliseret op gennem fødekæden til gavn for bunddyrene, fiskebestandene og fiskeriet. Problemet er blot, at vi nu er i en situation, hvor havområderne belastes så meget med næringsstoffer, at bestandene af bunddyr og dermed fisk påvirkes negativt (figur 19-12).

Ved iltkoncentrationer på 4 mg ilt per liter vil fisk og bunddyr forsøge at flygte (figur 19-13). Ved langvarige perioder med alvorligt iltsvind dvs. under 2 mg ilt per liter vil de fleste større bunddyr dø (figur 19-14). Udbredelsen og varigheden af iltsvind påvirker således størrelsen og udbredelsen af fiskebestandene i vore havområder. Lave iltkoncentrationer i bundvandet påvirker fisk direkte ved at fordrive dem fra disse områder, og indirekte ved at slå bunddyrene ihjel og derved mindske fødeudbuddet. Resultatet af iltsvind kan være massedød af bunddyr, og da genetableringen sker langsomt, vil en iltsvindshændelse påvirker mængden af fiskeføde flere år frem i tiden.

 FIGUR 19-13. På figuren vises fangsten (kg per time) af jomfruhummer i forhold til bundvandets iltindhold. Fangsten øges drastisk i takt med, at iltindholdet falder, og hummerne søger op fra deres gange.

FIGUR 19-13. På figuren vises fangsten (kg per time) af jomfruhummer i forhold til bundvandets iltindhold. Fangsten øges drastisk i takt med, at iltindholdet falder, og hummerne søger op fra deres gange.

Hvis hele bundvandets iltreserve opbruges, vil der udvikles et såkaldt „liglagen“ af hvide svovlbakterier på overfladen af havbunden. Under dette liglagen er bundmaterialet sort og svovlbrinteholdigt (figur 19-15). Et liglagen viser, at bundvandet har lige præcis nok ilt tilbage til, at svovlbakterierne kan optage den svovlbrinte, som undslipper bunden.

Hvis svovlbrinte undslipper bunden og frigives til vandsøjlen forbruges al ilten, og der dannes frit svovl, som farver vandet mælkehvidt. Under sådanne forhold kan der forekomme „bundvendinger“, hvor gasbobler af metan frigives fra bunden og river bundmateriale med op i vandet. Disse bobler kan også indeholde svovlbrinte, som øjeblikkeligt dræber fisk højere oppe i vandet (figur 19-14), se også kapitlet Havbundens stofomsætning (inkl. efterfølgende afsnit).

Dyrelivet genindvandrer efter iltsvind

Hvis udledningen af næringssalte nedsættes, vil forholdene i havet ofte meget hurtigt blive bedre. F.eks. vil det føre til, at iltforholdene forbedres, og så vil havbunden igen blive koloniseret af de arter, som oprindeligt blev fortrængt. Da mange af de bundlevende organismer producerer store mængder larver, som spredes med havstrømme, vil de hurtigt kunne genindvandre fra naboområder, der ikke har været ramt af iltsvind. Mere problematisk kan det være med fisk, som lever af bunddyr, fordi der i begyndelsen ikke vil være føde nok til dem.

Hvis forholdene varigt forbedres, vil de fleste arter igen kunne indvandre og et artsrigt økosystem blive genskabt. Men hvis iltsvind igen og igen slår de større bunddyr og fiskene ihjel, vil der gradvist ske en vedvarende forarmelse af økosystemet.

 FIGUR 19-14. Adfærdsændringer hos fisk og hvirvelløse dyr ved faldende iltkoncentrationer fra 2 mg per liter til 0 mg per liter.

FIGUR 19-14. Adfærdsændringer hos fisk og hvirvelløse dyr ved faldende iltkoncentrationer fra 2 mg per liter til 0 mg per liter.

 FIGUR 19-15. Liglagen af svovlbakterier på havbunden.

FIGUR 19-15. Liglagen af svovlbakterier på havbunden.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Britta Pedersen, Torkel Gissel Nielsen: Næringsstoffernes virkning i havet i Naturen i Danmark, Fenchel, Larsen, Vestergaard, Friis Møller og Sand-Jensen (red.), 2006-13, Gyldendal. Hentet 10. november 2019 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=483571

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