Náttúrufræðingurinn - 2018, Page 53

Tímarit Hins íslenska náttúrufræðifélags
133
1. jafna.
2. jafna.
Mývatns má rekja til innstreymis volgs
vatns í Ytriflóa, blöndu af jarðhitavatni
og köldu grunnvatni (1. mynd).3 Jarð-
hitavatn hefur háan styrk leystra efna
þar sem efnaskipti vatns og bergs aukast
með hækkandi hita. Hluti leystra efna í
Mývatni eru nauðsynleg næringarefni
fyrir ljóstillífandi lífverur og því getur
hratt gegnumstreymi þessa efnaríka
vatns staðið undir miklum lífmassa
innan vatnsins. Í heildina litið má sjá
sams konar hegðun leystra efna í Geira-
staðaskurði og í Laxá við Helluvað.
Styrkur leystra aðalefna
Til aðalefna í vatni teljast kísill (SiO2),
natríum (Na), kalíum (K), kalsíum (Ca),
magnesíum (Mg), súlfat (SO4), klór (Cl),
flúor (F) og leyst ólífrænt kolefni (e.
DIC, dissolved inorganic carbon). Aðal-
efnin nema allt að 99% af magni leystra
efna í vatninu og oft er samanlagður
styrkur þeirra (TDS) notaður til að gera
grein fyrir mismun vatna.
Basavirkni í Geirastaðaskurði var
á bilinu 1049–1358 µeq/l og að með-
altali var hún 2,6 sinnum meiri en í
Þingvallavatni 2007–2017.22 Basavirkni
byggist að mestu á magni kolefnis í vatn-
inu (HCO3
- og CO3
2-) við pH 7,5–9, en við
pH 9–10 er það klofin kísilsýra (H4SiO3
-)
sem heldur uppi miklum hluta basa-
virkninnar.24 Styrkur ólífræns kolefnis í
lindavatni (DIC) sem streymir í Mývatn
er frá 1.100 til 2.600 µmól/l (50–117 mg/l
CO2) og eykst styrkur þess með hækk-
andi hitastigi.3 Íblöndun jarðhitavatns
og efnaskipti vatns og bergs auka basa-
virkni vatns, sem skýrir háa basavirkni í
Mývatni (1. viðauki og 3. mynd).3,25,26
Mikil basavirkni í Mývatni (1. við-
auki, 3. mynd) dregur úr pH-breytingum
í vatninu en þrátt fyrir það hefur ljóstil-
lífun mikil áhrif á pH-gildi vatnsins á
bjartasta tíma ársins. Eins og sjá má í
1. og 2. jöfnu veldur ljóstillífun upp-
töku á H+-jónum (sýru) sem gerir
vatnið basískara (pH-gildi hækkar).
Við öndun/rotnun ganga efnahvörfin
til baka (til vinstri) og vatnið súrnar
(pH-gildið lækkar). Sumarið 2000 varð
pH-gildið hæst 9,86 í sýnum í Geira-
staðaskurði en var um 8,1 veturinn eftir
(3. mynd). Hæst getur pH-gild Mývatns
farið yfir 10 um bjartasta tíma ársins.11,16
Síritandi mælingar sem gerðar voru
á pH og blaðgrænu í útfalli Mývatns
sumarið 2016 sýndu að pH eykst í réttu
hlutfalli við aukna frumframleiðni, auk
þess sem dagssveifla pH (spönn hvers
dags) eykst með aukinni frumfram-
leiðni (pH-gildið hækkar á daginn en
lækkar á nóttunni) (Árni Einarsson,
munnl. upplýs.).
Niðurstöður rannsóknarinnar á
innri efnahringrás Mývatns frá 2000
benda til þess að kísilþörungar á botni
Mývatns taki til sín bíkarbónat (HCO3
-)
þegar styrkur CO2 í vatninu minnkar
vegna ljóstillífunar, og nýta þá köfnun-
arefni á formi ammóníums (NH4) í stað
nítrats (NO3) (2. jafna).
16 Það veldur
meiri upptöku á H+-jónum en kemur
fram í 1. jöfnu og veldur því enn meiri
pH-aukningu en ljóstillífun samkvæmt
1. jöfnu. Ennfremur hefur binding kísils
í skeljar þörunga við hátt pH-gildi í för
með sér upptöku H+-jóna úr vatninu og
þar með hærra pH-gildi.16
Ljóstillífun krefst orku og næring-
arefna í ákveðnum hlutföllum (1. og 2.
jafna) og takmarkast ef skortur verður
á ljósi (orku) eða einhverju hinna
nauðsynlegu næringarefna.27 Kísil-
þörungar halda að miklu leyti uppi
frumframleiðni Mývatns, og þurfa þeir
auk næringarefnanna í 1. og 2. jöfnu,
kísil til að byggja skeljar sínar. Mólhlut-
föll C:Si í kísilþörungum eru nokkuð
breytileg28 en hér er notast við hlutföllin
106:85.29 Styrkur kísils í Mývatni er mik-
ill þar sem jarðhitavatn sem streymir
í Ytriflóa hefur mikinn kísilstyrk.3,26
Styrkur kísils í vatninu veturinn 2000–
2001 var um 384 µmól/l, minnkaði
snemma vors og varð minnstur í júlí, 40
µmól/l (3. mynd). Að hausti jókst kísil-
styrkur á ný vegna minni upptöku kís-
ilþörunganna (3. mynd). Minnkun kísils
sumarið 2000 nam um 75%. Þó hefur
verið sýnt fram á að kísill takmarkar
ekki vöxt kísilþörunga í Mývatni.7
Kísilþörungar eiga sér tvö blóma-
skeið á ári.13 Vorblóminn hefst um leið
og ís fer af vatninu og stendur út júní. Þá
er vatnið orðið næringarefnasnautt og
þörungavöxtur stöðvast. Haustblóminn
hefst í ágúst og stendur út september.