Náttúrufræðingurinn

Árgangur

Náttúrufræðingurinn - 2020, Síða 76

Náttúrufræðingurinn - 2020, Síða 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.
Síða 1
Síða 2
Síða 3
Síða 4
Síða 5
Síða 6
Síða 7
Síða 8
Síða 9
Síða 10
Síða 11
Síða 12
Síða 13
Síða 14
Síða 15
Síða 16
Síða 17
Síða 18
Síða 19
Síða 20
Síða 21
Síða 22
Síða 23
Síða 24
Síða 25
Síða 26
Síða 27
Síða 28
Síða 29
Síða 30
Síða 31
Síða 32
Síða 33
Síða 34
Síða 35
Síða 36
Síða 37
Síða 38
Síða 39
Síða 40
Síða 41
Síða 42
Síða 43
Síða 44
Síða 45
Síða 46
Síða 47
Síða 48
Síða 49
Síða 50
Síða 51
Síða 52
Síða 53
Síða 54
Síða 55
Síða 56
Síða 57
Síða 58
Síða 59
Síða 60
Síða 61
Síða 62
Síða 63
Síða 64
Síða 65
Síða 66
Síða 67
Síða 68
Síða 69
Síða 70
Síða 71
Síða 72
Síða 73
Síða 74
Síða 75
Síða 76
Síða 77
Síða 78
Síða 79
Síða 80
Síða 81
Síða 82
Síða 83
Síða 84
Síða 85
Síða 86
Síða 87
Síða 88
Síða 89
Síða 90
Síða 91
Síða 92
Síða 93
Síða 94
Síða 95
Síða 96
Síða 97
Síða 98
Síða 99
Síða 100
Síða 101
Síða 102
Síða 103
Síða 104
Síða 105
Síða 106
Síða 107
Síða 108
Síða 109
Síða 110
Síða 111
Síða 112
Síða 113
Síða 114
Síða 115
Síða 116
Síða 117
Síða 118
Síða 119
Síða 120
Síða 121
Síða 122
Síða 123
Síða 124
Síða 125
Síða 126
Síða 127
Síða 128
Síða 129
Síða 130
Síða 131
Síða 132
Síða 133
Síða 134
Síða 135
Síða 136
Síða 137
Síða 138
Síða 139
Síða 140

x

Náttúrufræðingurinn

Beinleiðis leinki

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.