Náttúrufræðingurinn

Árgangur

Náttúrufræðingurinn - 2020, Blaðsíða 76

Náttúrufræðingurinn - 2020, Blaðsíða 76
Náttúrufræðingurinn 76 1. Árni Snorrason 2002. Vatnafar á vatnasviði Þingvallavatns. Bls. 110–119 í: Þing- vallavatn. Undraheimur í mótun (ritstj. Pétur M. Jónasson & Páll Hersteinsson). Mál og menning, Reykjavík. 2. Árný E. Sveinbjörnsdóttir & Sigfús J. Johnsen 1992. Stable isotope study of the Thingvallavatn area. Groundwater origin, age and evaporation models. Oikos, 64. 136–150. 3. Jón Ólafsson 1992. Chemical characteristics and trace elements of Thingvalla- vatn, Iceland. Oikos 64. 151–161. 4. Hákon Aðalsteinsson, Pétur M. Jónasson & Sigurjón Rist 1992. Physical charact- eristics of Thingvallavatn, Iceland. Oikos 64. 121–135. 5. Freysteinn Sigurðsson & Guttormur Sigbjarnason 2002. Grunnvatnið til Þing- vallavatns. Bls. 120–135 í: Þingvallavatn. Undraheimur í mótun (ritstj. Pétur M. Jónasson & Páll Hersteinsson). Mál og menning, Reykjavík. HEIMILDIRÞAKKIR Umhverfisstofnun, Þjóðgarðurinn á Þingvöllum, Orkuveita Reykjavíkur og Landsvirkjun kostuðu þetta verk. Við þökkum fulltrúum þessara stofnana og fyrirtækja fyrir þann áhuga og stuðning sem þeir hafa sýnt rannsókninni. Einnig þökkum við starfsmönnum Veðurstofunnar, sem staðið hafa að rannsókninni með okkur, fyrir samstarfið í gegnum tíðina og má þar sérstaklega nefna þær stöllur Svövu Björk Þorláksdóttur og Jórunni Harðardóttur. Héðinn Valdimars- son sviðstjóri á umhverfissviði Hafrannsóknastofnunar fær sérstakar þakkir fyrir að benda okkur á möguleg áhrif sólblettavirkni á frumframleiðni í Þing- vallavatni. Kærar þakkir fá þeir Halldór Ármannsson og Hilmar J. Malmquist fyrir yfirlestur á handriti greinarinnar og góðar ábendingar við vinnslu hennar. SUMMARY CHEMICAL CHARACTERISTICS OF LAKE ÞINGVALLAVATN Monitoring of the concentration of dissolved elements and particulate organic carbon and nitrogen has been conducted in Lake Þingvallavatn since 2007. Samples were collected from two springs in the northern part of the lake, Silfra and Vellankatla, and from the outlet of Lake Þingvallavatn at Steingrímsstöð (the outlet). Here we present and discuss the results from 2007 to 2014. The concentration of total dissolved solids in Silfra and the outlet was sim- ilar, and lower in Vellankatla, which indicates that most of the inflow to the lake is from Silfra or other springs with a similar chemical composition as Silfra. The pH in the spring water was between 9 and 9.5, which is typical for spring water in basaltic bedrock due to water-rock interaction in the bedrock in the absence of atmospheric-, soil- or mag- matic-derived CO2. The pH of the spring water decreases in few minutes after it comes in contact with the atmosphere. The concentration of many metals is related to dissolved oxygen concen- tration and pH of the water. The oxy- gen concentration affects the solubility of metals like Fe and Mn. In reducing conditions, the dissolved concentration of these metals is relatively high, but decreases when the water comes in con- tact with the atmosphere. This is likely to influence the metal concentration in Lake Þingvallavatn but the concentration of these metals is higher in the spring water inflow than in the outlet water. The concentration of the dissolved nutrients silica, nitrogen and phospho- rus was higher in the spring water inflow than in the outlet of the lake due to uptake by primary producers in the lake. Silica diatoms use silica as the building material for their shells, but nitrogen and phosphorus are essential for photosyn- thesis along with many other micro nutri- ents. Nitrogen is a major nutrient and it is the limiting nutrient in Lake Þingvallav- atn since dissolved phosphorus is there in a relatively high concentration in the spring water, draining the soluble, glassy basalt of the Icelandic volcanic zone. Comparison between data collected in 1975 and the present study indicates a sul- phur concentration decrease in the inflow to Lake Þingvallavatn due to North-Amer- ica and Europe’s restrictions on sulphur emissions since the late 1970’s. The com- parison also suggests a fixed nitrogen con- centration increase in the spring-fed inflow, resulting in a rising N/P ratio in the water, which further demonstrates the increase in the fixed dissolved nitrogen concen- tration, the limiting nutrient in the lake. Despite evidence of an increased NO3 concentration in the spring water since 1975 it is not possible to determine changes in NO3 concentration at the out- let of Lake Þingvallavatn since most of the NO3 available is consumed by pho- tosynthesis during the water's residence time. However, a marked decline with time was detected in the concentration of the nutrients silica and phosphorus at the outlet during 2007–2014, demonstrating increased photosynthesis with time. The silica concentration decrease in the lake water is correlated to the annual number of sunspots, which seems to be affecting the diatom productivity. The increased uptake of silica and phosphorus strongly suggests increased primary production of diatoms, either due to photosynthesis at deeper levels in the lake, increased sup- ply of fixed nitrogen in the lake due to anthropogenic effects on the catchment and/or increased production of N-fixing bacteria in the lake. Primary production of N-fixing bacteria is independent of the fixed nitrogen concentration in the lake since they can fix N2 from the atmosphere. They use molybdenum, iron or vanadium to produce enzymes to break the chem- ical bonds of N2. The dataset collected from 2007 to 2014 indicates a decrease in vanadium concentration, possibly because of an increased uptake of N-fix- ing bacteria, which has been identified in the lake. Recent studies show that there is a symbiosis between N-fixing bacte- ria and a few species of silica diatoms in Lake Þingvallavatn, increasing the sup- ply of nitrogen to the silica diatoms. Increased influx of nitrogen into Lake Þingvallavatn due to anthropo- genic activities will cause increased pri- mary productivity in the lake since there is an excess of phosphorus in the water with respect to the Redfield ratio, which describes the nutrient ratio needed by primary producers. Increased primary production can cause deceased trans- parency in the water which reduces the penetration of light into the lake and thus the primary production by the benthic flora, which is important for biological acitivity in the lake. Thus, the influx of nitrogen has to be restricted by reducing the direct influx from agri- culture and sewage. A large part of the nitrogen influx to the lake, however, originates from long distance air masses which bring transboundary pollution. Increased nitrogen concentration in the atmosphere causes increased influx of nitrogen into freshwater systems and can cause euthrophication in lakes where nitrate is the limiting nutrient for primary productivity. International co-operation is needed to control atmos- pheric nitrogen concentration, similar to what was done regarding sulphur emission restrictions in North-America and Europe in the 1980's and carbon emissions during the last decades.
Blaðsíða 1
Blaðsíða 2
Blaðsíða 3
Blaðsíða 4
Blaðsíða 5
Blaðsíða 6
Blaðsíða 7
Blaðsíða 8
Blaðsíða 9
Blaðsíða 10
Blaðsíða 11
Blaðsíða 12
Blaðsíða 13
Blaðsíða 14
Blaðsíða 15
Blaðsíða 16
Blaðsíða 17
Blaðsíða 18
Blaðsíða 19
Blaðsíða 20
Blaðsíða 21
Blaðsíða 22
Blaðsíða 23
Blaðsíða 24
Blaðsíða 25
Blaðsíða 26
Blaðsíða 27
Blaðsíða 28
Blaðsíða 29
Blaðsíða 30
Blaðsíða 31
Blaðsíða 32
Blaðsíða 33
Blaðsíða 34
Blaðsíða 35
Blaðsíða 36
Blaðsíða 37
Blaðsíða 38
Blaðsíða 39
Blaðsíða 40
Blaðsíða 41
Blaðsíða 42
Blaðsíða 43
Blaðsíða 44
Blaðsíða 45
Blaðsíða 46
Blaðsíða 47
Blaðsíða 48
Blaðsíða 49
Blaðsíða 50
Blaðsíða 51
Blaðsíða 52
Blaðsíða 53
Blaðsíða 54
Blaðsíða 55
Blaðsíða 56
Blaðsíða 57
Blaðsíða 58
Blaðsíða 59
Blaðsíða 60
Blaðsíða 61
Blaðsíða 62
Blaðsíða 63
Blaðsíða 64
Blaðsíða 65
Blaðsíða 66
Blaðsíða 67
Blaðsíða 68
Blaðsíða 69
Blaðsíða 70
Blaðsíða 71
Blaðsíða 72
Blaðsíða 73
Blaðsíða 74
Blaðsíða 75
Blaðsíða 76
Blaðsíða 77
Blaðsíða 78
Blaðsíða 79
Blaðsíða 80
Blaðsíða 81
Blaðsíða 82
Blaðsíða 83
Blaðsíða 84
Blaðsíða 85
Blaðsíða 86
Blaðsíða 87
Blaðsíða 88
Blaðsíða 89
Blaðsíða 90
Blaðsíða 91
Blaðsíða 92
Blaðsíða 93
Blaðsíða 94
Blaðsíða 95
Blaðsíða 96
Blaðsíða 97
Blaðsíða 98
Blaðsíða 99
Blaðsíða 100
Blaðsíða 101
Blaðsíða 102
Blaðsíða 103
Blaðsíða 104
Blaðsíða 105
Blaðsíða 106
Blaðsíða 107
Blaðsíða 108
Blaðsíða 109
Blaðsíða 110
Blaðsíða 111
Blaðsíða 112
Blaðsíða 113
Blaðsíða 114
Blaðsíða 115
Blaðsíða 116
Blaðsíða 117
Blaðsíða 118
Blaðsíða 119
Blaðsíða 120
Blaðsíða 121
Blaðsíða 122
Blaðsíða 123
Blaðsíða 124
Blaðsíða 125
Blaðsíða 126
Blaðsíða 127
Blaðsíða 128
Blaðsíða 129
Blaðsíða 130
Blaðsíða 131
Blaðsíða 132
Blaðsíða 133
Blaðsíða 134
Blaðsíða 135
Blaðsíða 136
Blaðsíða 137
Blaðsíða 138
Blaðsíða 139
Blaðsíða 140

x

Náttúrufræðingurinn

Beinir tenglar

Ef þú vilt tengja á þennan titil, vinsamlegast notaðu þessa tengla:

Tengja á þennan titil: Náttúrufræðingurinn
https://timarit.is/publication/337

Tengja á þetta tölublað:

Tengja á þessa síðu:

Tengja á þessa grein:

Vinsamlegast ekki tengja beint á myndir eða PDF skjöl á Tímarit.is þar sem slíkar slóðir geta breyst án fyrirvara. Notið slóðirnar hér fyrir ofan til að tengja á vefinn.