Náttúrufræðingurinn

Årgang

Náttúrufræðingurinn - 2018, Side 58

Náttúrufræðingurinn - 2018, Side 58
Náttúrufræðingurinn 138 árið 1974 og fékk sem nemur 178 g Si/ m2/ár og 222 g C/m2/ár.11 Niðurstöður mælinga á frumframleiðni botnþör- unga í Mývatni árið 2000 bentu til að frumframleiðni væri á bilinu 250–420 g C/m2/ár.17 Kísill (Si) nemur um 20% af þurrvigt kísilþörunga.34 Upptaka á 10 þúsund tonnum af Si úr Mývatni ætti að standa undir 50 þúsund tonnum af kísilþör- ungum (þurrvigt). Miðað við framan- greint mólhlutfall C:Si í kísilþörungum jafngildir þetta framleiðslu um 12,5 þús- unda tonna af lífrænu kolefni. Reikn- ingar á framburði lífræns, agnabundins kolefnis (POC; 1. viðauki),35 byggðir eru á meðalrennsli og mælingum á POC í útfalli Mývatns 2000–2001, sýna að ekki berast nema 638 tonn af POC um útfallið,18 eða 5% af því sem binst líf- rænum vefjum í vatninu. Skýrist það væntanlega af því að mest af kísil- þörungum í Mývatni er af botnlægu tegundinni Fragilaria construens sem berst mjög lítið úr vatninu, ekki einu sinni eftir storma.11,36 Árstíðasveifla POC og PON var mjög áberandi í Mývatni 2000–2001 (4. mynd og 1. viðauki). Styrkurinn jókst snar- lega snemma í maí, minnkaði svo aftur í júní og júlí. Í ágúst og september jókst styrkur POC og PON aftur, en varð þó ekki nema tæplega helmingur af því sem hann var í maí. Styrkur POC og PON yfir sumartímann endurspeglar vor- og haustblóma kísilþörunga í Mývatni, en getur einnig stafað af upphræringu af völdum vinds.11 Samtímis aukningu líf- rænna agna (POC og PON) minnkaði styrkur ólífrænu næringarefnanna fos- fats (PO4), nítrats (NO3), nítríts (NO2) og ammóníums (NH4) (3. mynd). Þörungar í vatni eru þurftarfrekari á köfnunarefnissambönd (N) en á fos- fór (P) og þurfa 16 mól af köfnunarefni á móti 1 móli af fosfór (1. og 2. jafna).27 Í Mývatni er mólhlutfall leysts köfnun- arefnis og fosfórs (N:P) lægra en 16:1 (5. mynd) sem þýðir að köfnunarefni getur takmarkað vöxt ljóstillífandi lífvera, líkt og þekkist um næringarefnabúskap vatna og straumvatna í gosbeltinu.22,33,37,38 Það er þó ekki endilega raunin, þar sem lífríki Mývatns er ríkt af köfnunarefnis- bindandi bakteríum (A. flos-aquae).13,39 Þær eru sjálfbærar um að binda köfn- unarefni úr andrúmsloftinu með sér- hæfðum frumum sem síðan losa það út í vatnið svo það verður aðgengilegt vaxtarfrumum bakteríunnar sem og öðrum ljóstillífandi lífverum.36 Auk þess er hringrás köfnunarefnis, á formi NH4, úr botnseti vatnsins hröð miðað við hringrás fosfórs.14 Þegar leyst köfnun- arefni þrýtur í vatninu taka blágrænar bakteríur við og framleiða köfnunarefni eftir þörfum, alveg þar til fosfór þrýtur í vatninu. Þetta veldur því að fosfór er í raun það næringarefni sem takmarkar ljóstillífun í Mývatni. Við öndun og rotnun lífrænna leifa snýst efnahvarfið í 1. jöfnu við og gengur til vinstri. Þá myndast fyrst leystar líf- rænar keðjur, ríkar af lífrænu kolefni og öðrum næringarefnum, eins og köfn- unarefni, sem tekin voru upp við ljóstil- lífunina (ekki sýnt í efnahvarfinu í 1. jöfnu), ekki ósvipað því þegar sykur leys- ist í heitu vatni. Að lokum brotna þessar einingar niður í frumeiningar sínar sem sýndar eru vinstra megin í 1. og 2. jöfnu. Í útfalli Mývatns jókst styrkur leysts líf- ræns kolefnis (DOC) frá maí til júlí 2000 en minnkaði svo frá ágúst til nóvember (4. mynd). Vetrarstyrkur DOC var um 5% af sumarstyrk þess. Styrkur leysts líf- ræns köfnunarefnis (DON) jókst einnig yfir sumarið, en mesti styrkur DON var um mánuði seinna á ferðinni en mesti styrkur DOC (4. mynd). Það bendir til að efnasambönd losni mishratt út við niðurbrot lífrænna efna. Frekara niður- brot lífrænna efnakeðja veldur losun ólífrænna næringarefna sem nýtast lífríkinu þegar aðstæður leyfa. Þannig sést rotnun vorblóma kísilþörunga vel á aukningu styrks NO3 í júní–júlí og lítils- háttar aukning á styrk PO4 í júní í Geira- staðaskurði (4. mynd). Styrkur leystra snefilefna Styrkur snefilmálma yfir rannsóknar- tímabilið er sýndur á 6. mynd. Málm- arnir járn (Fe), kopar (Cu), mangan (Mn), sink (Zn), mólýbden (Mo) og bór (B) eru í snefilmagni nauðsynleg nær- ingarefni fyrir ljóstillífandi lífverur. Ýmislegt hefur áhrif á leysni málma og styrk þeirra í lausn, svo sem súrefn- isstyrkur vatnsins og pH-gildi. Aðrir málmar mynda vatnsleysanleg efnasam- bönd með lífrænum efnasamböndum og haldast þannig í lausn. Leysni áls (Al) ræðst fyrst og fremst af pH-gildi vatnsins og er lægst við hlut- laust pH (pH 7) en hækkar við hærri og lægri pH-gildi. Þar af leiðandi var styrkur leysts áls mestur yfir hásumarið, þegar pH-gildi var hæst (3. og 6. mynd). Sama má segja um leysni títans (Ti). Styrkur þess jókst áttfalt á pH-bilinu 8–10 (R2=0,84). Kopar (Cu) þrefaldaðist í styrk á sama pH-bili (R2=0,86). Leysni margra málma, svo sem járns og mangans, er bæði háð pH-gildi og oxunarstigi, og eykst leysni þeirra mjög með minnkandi súrefnisstyrk. Styrkur fosfórs er óbeint háður leysni járns þar sem fosfór ásogast á yfirborð járnútfell- inga (mýrarrauða, e. ferrihydrite). Þar af leiðandi er leysni fosfórs óbeint háð súr- efnisstyrk vatnsins.40 Afoxandi aðstæður valda styrkaukningu á leystu Fe og Mn, en Mn svarar súrefnisbreytingum hægar en Fe,41 sem gæti skýrt minni styrkaukn- ingu Mn en Fe í ágúst 2000. 7. mynd. Samband heildarstyrks leysts fos- fórs og köfnunarefnis í Mývatni, lífræns og ólífræns. TDP: heildarstyrkur leysts fosfórs. TDN: heildarstyrkur leysts köfnunarefnis. Gögn táknuð með svörtum lit eru frá Ingunni Maríu Þorbergsdóttur og Sigurði Reyni Gísla- syni sem safnað var með botnlægum söfn- unarboxum, dökku og gegnsæju.16 Örvarnar sýna rennsli vatns frá innstreymi að útfalli í Geirastaðaskurði og Laxá, og brotna línan táknar N:P-Redfield-hlutfallið. – The relations- hip of total dissolved phosphorus and ni- trogen in Lake Mývatn, organic and inorganic. TDP: total dissolved phosphorus. TDN: total dissolved nitrogen. Black symbols represent data from Thorbergsdottir and Gislason which was collected using benthic chambers, dark (dökkt) and transparent (gegnsætt).16 The ar- rows show the water discharge through Lake Mývatn, from the inlet to the outlet at Geira- staðaskurður and Laxá, and the broken line represents the N:P-Redfield ratio.
Side 1
Side 2
Side 3
Side 4
Side 5
Side 6
Side 7
Side 8
Side 9
Side 10
Side 11
Side 12
Side 13
Side 14
Side 15
Side 16
Side 17
Side 18
Side 19
Side 20
Side 21
Side 22
Side 23
Side 24
Side 25
Side 26
Side 27
Side 28
Side 29
Side 30
Side 31
Side 32
Side 33
Side 34
Side 35
Side 36
Side 37
Side 38
Side 39
Side 40
Side 41
Side 42
Side 43
Side 44
Side 45
Side 46
Side 47
Side 48
Side 49
Side 50
Side 51
Side 52
Side 53
Side 54
Side 55
Side 56
Side 57
Side 58
Side 59
Side 60
Side 61
Side 62
Side 63
Side 64
Side 65
Side 66
Side 67
Side 68
Side 69
Side 70
Side 71
Side 72
Side 73
Side 74
Side 75
Side 76
Side 77
Side 78
Side 79
Side 80
Side 81
Side 82
Side 83
Side 84
Side 85
Side 86
Side 87
Side 88
Side 89
Side 90
Side 91
Side 92
Side 93
Side 94
Side 95
Side 96
Side 97
Side 98
Side 99
Side 100
Side 101
Side 102
Side 103
Side 104

x

Náttúrufræðingurinn

Direkte link

Hvis du vil linke til denne avis/magasin, skal du bruge disse links:

Link til denne avis/magasin: Náttúrufræðingurinn
https://timarit.is/publication/337

Link til dette eksemplar:

Link til denne side:

Link til denne artikel:

Venligst ikke link direkte til billeder eller PDfs på Timarit.is, da sådanne webadresser kan ændres uden advarsel. Brug venligst de angivne webadresser for at linke til sitet.