Náttúrufræðingurinn - 2004, Qupperneq 86

Náttúrufræðingurinn
Af hverju er Þingvallavatn svo tært og blátt?
Umhverfisþættir skapa margþætt og flókið samspil fyrir
framleiðslu á jurtasvifi eins og sjá má á 4. mynd.
Jurtasvif er mikið fyrst á vorin, minnkar síðan skyndilega
og verður lítið yfir sumarið, en tekur svo smákipp undir
haust eða í byrjun september. Þegar ísa leysir á vorin er
talsvert af nitri í vatninu. Frumframleiðsla er þá hafin og er
mjög mikil meðan enn er ís á vatninu. Ört gengur á nitrið
meðan þörungamir eru í blóma. í júní er nitur ekki lengur í
mælanlegum styrk og verður það ekki aftur fyrr en undir
haust. Nitur hverfur að mestu úr efsta hluta vatnsbolsins um
það bil sem vart verður við hitaskil og um sama leyti
Miðað við hve tært Þingvallavatn er mætti halda að
vatnið væri ófrjósamt, en mælingar sýna þó að framleiðsla á
jurtasvifi er mikil, einkum á vorin þegar kísilþömngar em
mest áberandi og framleiðnin er mest. Allur hinn lýsti hluti
vatnsbolsins tekur þátt í framleiðslunni, allt niður á 25 m
dýpi eða meira. Dýpi þar sem mest er framleitt færist neðar
eftir því sem líður á, eða frá 5 m í maí til 10 m dýpis í júní.
Tvennt veldur mestu um þetta. í fyrsta lagi er bjartast frá
maí til júlíloka og eftir því sem birtan eykst færist dýpið þar
sem þörangamir fá hæfilegt ljós neðar. í öðm lagi fara kísil-
þömngamir að síga niður um leið og dregur úr framleiðslu,
þ.e. eftir að hámarksframleiðslu er náð (5. mynd).
Á sumrin er lítil framleiðsla. Hvað veldur því? Vatnið er
mjög tært sem sést af því að rýni (gegnsæi) er 15 m. Það
virðist þverstæðukennt að frumframleiðsla sé lítil þegar
birta er í hámarki og vatnshitinn með því hæsta sem hann
getur orðið. Skýringin er niturskortur. Aðeins örsmáir
þömngar geta þrifist við svo lágan niturstyrk sem getur
orðið í vatnsbolnum ofan hitaskila. Um leið og hitaskilin
rofna ná kísilþömngar sér aftur á strik. En haustblóminn í
jurtasvifinu er hins vegar minni vegna þess að birtan
minnkar og tíminn sem hennar nýtur styttist Framleiðslu-
hámarkið færist ofar í vatnsbolinn þegar líður á haustið
vegna þess að dýpið þar sem birtan er hæfileg færist ofar.
minnkar framleiðsla jurtasvifs, eins og t.d. í júní 1979 er það
minnkaði um 70% á aðeins þremur dögum. Hitaskilin koma
í veg fyrir endumýjun niturs í efri lögum vatnsins yfir
sumarmánuðina og frumframleiðslan er þá afar lítil og borin
uppi af örsmáum þömngum, einkum gullþömngum sem
em lagaðir að því að lifa og tillífa við mun lægri styrk
næringarefna en kísilþörungar. Ýmislegt fleira má lesa úr
þessari mynd. Tiltölulega lítinn vindstyrk (5 m/s) þarf til að
blanda upp vatnið niður að hitaskilum, en meira þarf til að
rjúfa skilin. Hér sést mjög skýrt að framleiðslan er minnst
þegar hiú og ljósstyrkur er hæstur.
4. mynd. Myndin sýnir niturþurrð og
frumframleiðslu. Hér sést sambandið
milli framleiðslu á jurtasvifi á hverjum
fermetra vatnsins árið um kring (græna
línan) og niturs í efstu metrum vatns-
bolsins (purpurarauðir stöplar). Hitastig
og áhrif vinda á það eru sýnd með rauða
línuritinu. Vindar orsaka snöggar
breytingar á yfirborðshita og hita-
skilum. Eftir að hitaskil hafa rofnað eða
veikst eykst m'trat (N03) og jurtasvif
nær sér á strik, sbr. græna línuritið. (Úr
bókinni Þingvallavatn. Undraheimur í
mótun).
5. mynd. Frandeiðsla plöntusvifs í Þingvallavatni frá vori til
hausts 1979 (5. maí til 8. október). Hvert línurit sýnir hve
mikið plöntusvifið tók upp af kolefni viðkomandi dag og
hvernig það dreifist á dýpið. (Úr bókinni Þingvallavatn.
Undraheimur í mótun).
Niðurstaða framleiðslumælinga er að aukin nitur-
mengun hefur bein áhrif á aukna framleiðslu jurtasvifs og
gerir vatnið grænt og gmggugt.
Til samanburðar er rétt að nefna að í Tahoevatni í Kali-
fomíu, sem er 500 km2 að flatarmáli og 505 m djúpt og
niturvana, hefur niturmengun sexfaldað fmmframleiðslu á
40 ámm og vatnið hefur gmggast, svo að rýni hefur
minnkað um fjórðung.
1.2-
so 1,4-
CM
E -
.§ 1,2-
E1.0-
E
'2 -
D5
'c 0,8~
«o
Jo,6-
E
2 ”
u_
0,4-
0,2-
NOa-N
I
-10
20-6
15 -4
10-2
5 -0?
je
jC
m
„ I
84