Långtidsserier från Husö biologiska station - Vattenkemi från början av 199-talet till idag Foto: Tony Cederberg Sammanställt av: Tony Cederberg Husö biologiska station Åbo Akademi 215
Innehåll 1 Provtagningsstationer... 1 2 Klorofyll-a... 2 3 Närsalter... 4 4 Siktdjup... 7 5 Syrehalt i bottenvatten... 9
1 1 Provtagningsstationer Husö biologiska station har ett eget provtagningsprogram av havsvikar som löpt på sedan början av 199- talet. På Husö biologiska station provtas Husöviken, Ivarskärsfjärden och Äppelöviken regelbundet under tiden maj-september. De parametrar som provtas är siktdjup, klorofyll-a, totalkväve och totalfosfor. I Husöviken och Äppelö tas prov från en meters djup. I Ivarskärsfjärden tas prov från 1m, 5m och 9m. Provtagningspunkternas läge framgår av figur 1 här nedan. Figur 1. Husö biologiska stations tre provtagningsstationer.
7.5.1991 28.7.1992 3.6.1993 21.9.1993 16.8.1994 22.8.1995 12.7.1996 5.6.1997 23.9.1997 12.5.1999 11.5.2 7.8.2 7.6.21 31.8.21 11.7.22 16.5.23 5.8.23 18.6.24 24.9.24 14.7.25 29.5.26 21.8.26 15.6.27 3.9.27 4.7.28 22.9.28 24.7.29 17.5.2 6.8.2 3.5.211 22.8.211 11.6.212 4.9.212 28.6.213 16.9.213 11.7.214 4.5.215 23.7.215 Klorofyll a (µg/l) 2 2 Klorofyll-a Växtplankton innehåller ett flertal olika färgpigment. Gemensamt för alla växtplankton är att de innehåller pigmentet klorofyll-a. Därför används klorofyll-a ofta som ett mått på mängden växtplankton i våra vatten. Det är dock värt att notera att olika växtplankton har olika mängder klorofyll-a varvid mängden klorofyll-a ger ett grovt mått på hur mycket växtplankton det finns i vattnet. Klorofyllvärdet kan även variera mycket i tid och rum varvid långtidsserier med upprepade provtagningar behövs för att trender skall kunna urskiljas. En hög koncentration av klorofyll-a är dock en indikation på eutrofiering. På Husö biologiska stations tre vattenprovtagningspunkter kan man se att mängden klorofyll-a har stigit på 2-talet jämfört med 199-talet (figur 2-4). Husöviken 1m: 1991-215 62,95 2, 15,, 5,, Figur 2. Sommarhalvårets (maj-september) klorofyll a-halter i Husöviken åren 1991-215. Provtagningsdjup 1m. Den streckade linjen = linjär trendlinje.
17.5.1993 3.6.1993 4.8.1993 8.9.1993 1.6.1994 5.7.1994 9.8.1994 14.9.1994 19.6.1995 26.7.1995 5.9.1995 3.6.1996 8.7.1996 5.8.1996 17.9.1996 3.6.1997 12.8.1997 24.9.1997 6.7.1998 17.8.1998 8.6.1999 31.5.2 2.7.2 19.9.2 16.7.21 27.6.22 18.7.23 2.7.24 8.8.25 2.8.26 26.7.27 25.6.28 29.5.29 6.5.2 16.8.2 9.8.211 9.8.212 19.8.213 26.8.214 9.7.215 Klorofyll a (µg/l) 19.5.1995 23.5.1996 11.9.1996 25.8.1997 18.8.1998 11.8.1999 29.5.2 1.8.2 25.9.2 26.6.21 2.8.21 21.5.22 24.7.22 24.9.22 7.7.23 9.9.23 28.6.24 27.9.24 3.6.25 5.9.25 5.6.26 4.8.26 3.5.27 6.7.27 6.9.27 19.6.28 22.8.28 29.5.29 7.8.29 12.5.2 9.7.2 24.9.2 1.7.211 2.9.211 1.6.212 3.8.212 3.5.213 12.7.213 13.9.213 18.6.214 22.8.214 28.5.215 31.7.215 Klorofyll a (µg/l) 3 25 Ivarskärsfjärden 1995-215 2 15 5 1m 5m 9m Figur 3. Sommarhalvårets (maj-september) klorofyll a-halter i Ivarskär åren 1995-215. Provtagningsdjup 1m, 5m och 9m. Den streckade linjen = linjär trendlinje. Äppelö 1m: 1993-215 8 6 4 2 Figur 4. Sommarhalvårets (maj-september) klorofyll a-halter vid Äppelö åren 1993-215. Provtagningsdjup 1m. Den streckade linjen = linjär trendlinje.
3.5.199 18.5.1992 11.5.1993 2.7.1993 5.5.1994 3.8.1994 16.8.1995 12.8.1996 11.7.1997 26.9.1997 23.9.1998 1.9.1999.7.2 21.9.2 16.7.21 25.9.21 12.8.22 28.5.23 18.8.23 28.6.24 27.9.24 11.7.25 8.5.26 17.7.26 29.9.26 13.7.27 21.9.27.7.28 22.9.28 13.7.29 25.9.29 5.7.2 17.9.2 27.6.211 9.9.211 18.6.212 27.8.212 7.6.213 19.8.213 2.6.214 11.8.214 25.5.215 3.8.215 Totalkväve (µg/l) 4 3 Närsalter Kväve och fosfor är exempel på närsalter, näringsämnen som göder vattendrag, sjöar och hav. Totalmängden för kväve och fosfor inkluderar ämnenas alla förekomstformer, både i löst och obunden form. Växtplanktontillväxten kontrolleras egentligen främst av mängden nitratkväve (nitrit-nitratkväve), men då syrgashalten är hög förekommer normalt merparten i den mest oxiderade formen, nitrat (NO3-) och fosfatfosfor (PO4 3- ) i ytvattnet. Eftersom kväve och fosfor är så viktiga (essentiella näringsämnen) talar man om kväverespektive fosforbegränsning i sjöar och hav. Näringsämnesbegränsning betyder att om det finns lite eller inget alls kvar av dessa ämnen i vattnet i en för växterna/algerna tillgänglig form så omöjliggörs vidare tillväxt för algarterna i fråga. Dessutom måste näringsämnena finnas tillgängliga i rätt förhållande till varandra (16 kväveatomer för varje fosforatom). Vanligtvis är det kväve som är det tillväxtbegränsande näringsämnet men i vissa kustområden, och i de flesta sjöar är det tillgången på fosfor som begränsar algernas tillväxt. På Husö biologiska stations provtagningspunkter kan man se att överlag verkar närsaltshalterna ha ökat sedan 199-talet med undantag av fosforhalterna i Ivarskärskärsfjärden. Under de senaste åren har fosforhalterna ökat även i Ivarskärsfjärden (figur 5-). 12 Husöviken 1m: 199-215 8 6 4 2 Figur 5. Sommarhalvårets (maj-september) totalkvävehalter i Husöviken åren 199-215. Provtagningsdjup 1m. Den streckade linjen = linjär trendlinje.
19.5.1995 23.5.1996 14.5.1997 26.5.1998 23.9.1998 26.8.1999 12.6.2.8.2 29.11.2 11.6.21 6.8.21 15.5.22 24.7.22 24.9.22 7.7.23 9.9.23 28.6.24 13.9.24 16.6.25 26.8.25 31.5.26 31.7.26 29.9.26 29.6.27 31.8.27 13.6.28 15.8.28 22.5.29 3.8.29 6.5.2 2.7.2 17.9.2 22.6.211 26.8.211 25.5.212 3.8.212 3.5.213 12.7.213 13.9.213 18.6.214 22.8.214 28.5.215 31.7.215 Totalkväve (µg/l) 3.5.199.9.1991 8.9.1992 2.7.1993 13.9.1993 2.8.1994.7.1995 1.7.1996 5.6.1997 8.9.1997 2.8.1998 11.8.1999 26.6.2 8.9.2 5.7.21 14.9.21 1.8.22 19.5.23 1.8.23 11.6.24 13.9.24 27.6.25 16.9.25 3.7.26 15.9.26 29.6.27 6.9.27 27.6.28 4.9.28 22.6.29.9.29 21.6.2 3.8.2 13.6.211 26.8.211 4.6.212 13.8.212 24.5.213 5.8.213 19.5.214 28.7.214 11.5.215 2.7.215 28.9.215 Totalfosfor (µg/l) 5 8 Husöviken 1m: 199-215 7 6 5 4 3 2 Figur 6. Sommarhalvårets (maj-september) totalfosforhalter i Husöviken åren 199-215. Provtagningsdjup 1m. Den streckade linjen = linjär trendlinje. Ivarskärsfjärden 1995-215 8 7 6 5 4 3 2 1m 5m 9m Figur 7. Sommarhalvårets (maj-september) totalkvävehalter i Ivarskärsfjärden åren 1995-215. Provtagningsdjup 1m, 5m och 9m. Den streckade linjen = linjär trendlinje.
17.5.1993 6.7.1993 9.8.1993 2.9.1993 6.6.1994 11.7.1994 16.8.1994 19.9.1994 28.6.1995 1.8.1995 11.9.1995 13.6.1996 26.7.1996 23.8.1996 2.5.1997 16.7.1997 5.9.1997 3.6.1998 3.8.1998.5.1999 9.8.1999 6.6.2 26.7.2 25.9.2 17.9.21 21.8.22 9.7.23 2.7.24 18.8.25 3..26 23.8.27 8.7.28 23.6.29 9.6.2 31.8.2 8.9.211.9.212 13.9.213 3.9.214 3.8.215 Totalkväve (µg/l) 19.5.1995 23.5.1996 14.5.1997 26.5.1998 23.9.1998 26.8.1999 12.6.2.8.2 7.5.21 5.7.21 3.9.21 17.6.22 2.8.22 2.6.23 8.8.23 25.5.24 2.8.24 12.5.25 21.7.25 28.9.25 22.6.26 25.8.26 25.5.27 27.7.27 6.5.28.7.28 11.9.28 18.6.29 1.9.29 4.6.2 6.8.2 2.5.211 22.7.211 23.9.211 21.6.212 31.8.212 31.5.213 9.8.213 15.5.214 18.7.214 19.9.214 26.6.215 27.8.215 Totalfosfor (µg/l) 6 7 Ivarskärsfjärden 1995-215 6 5 4 3 2 1m 5m 9m Figur 8. Sommarhalvårets (maj-september) totalfosforhalter i Ivarskärsfjärden åren 1995-215. Provtagningsdjup 1m, 5m och 9m. Den streckade linjen = linjär trendlinje. 6 Äppelö 1m: 1993-215 5 4 3 2 Figur 9. Sommarhalvårets (maj-september) totalkvävehalter vid Äppelö åren 1993-215. Provtagningsdjup 1m. Den streckade linjen = linjär trendlinje.
17.5.1993 13.7.1993 17.8.1993 3.11.1993 6.6.1994 11.7.1994 16.8.1994 19.9.1994 28.6.1995 1.8.1995 11.9.1995 8.5.1996 26.6.1996 3.7.1996 29.8.1996 12.5.1997 2.7.1997 26.8.1997 18.5.1998 13.7.1998 7.9.1998 6.7.1999 31.5.2 2.7.2 19.9.2 16.7.21 14.8.22 18.9.22 9.9.23 12.7.25 7.7.26 26.6.27 6.6.28 5.5.29 4.9.29 3.8.2 7.7.211.7.212 26.7.213 3.7.214 9.6.215 Totalfosfor (µg/l) 7 6 Äppelö 1m: 1993-215 5 4 3 2 Figur. Sommarhalvårets (maj-september) totalfosforhalter vid Äppelö åren 1993-215. Provtagningsdjup 1m. Den streckade linjen = linjär trendlinje. 4 Siktdjup Siktdjupet är ett mått på hur långt solljuset förmår tränga ner i vattnet, dvs. siktdjupet är en parameter som beskriver vattnets grumlighet. Ett litet siktdjup betyder att ljuset absorberas av partiklar och lösta ämnen i vattnet. På våren påverkas siktdjupet av växtplanktons vårblomning, lerpartiklar och humus, medan det på sommaren i huvudsak påverkas av växtplanktonmängden. Siktdjupet är en enkel och billig metod med vilken man får ett grovt mått på hur mycket alger det finns i vattnet vilket också ger en indikation på övergödningsgraden. Siktdjupet mäts med en siktskiva (Secchiskiva). Mer information om hur man själv kan tillverka en siktskiva hittas t.ex. här: http://www.havsmiljoinstitutet.se/kampanjer/siktdjup/tillverka-din-egensiktdjupsskiva I Husöviken och vid Äppelö kan man se att siktdjupet har minskat med ca,5m sedan slutet av 198-talet resp. mitten av 199-talet. I Ivarskärsfjärden visar siktdjupet en svagt ökande trend. Under de två senaste somrarna i Ivarskärsfjärden har siktdjupet dock blivit sämre (figur 11-13).
Siktdjup (m) 19.5.1995 3.6.1996 14.5.1997 26.5.1998 21.5.1999 26.9.1999.7.2 11.9.2 18.6.21 27.8.21.6.22 26.8.22 16.6.23 1.9.23 28.6.24 2.9.24 3.6.25 9.9.25 3.6.26 11.9.26 15.6.27 24.8.27 13.6.28 22.8.28 11.6.29 7.9.29 17.6.2 2.9.2 16.6.211 26.8.211 18.5.212 27.7.212 3.5.213 19.7.213 27.9.213 11.7.214 19.9.214 3.7.215 11.9.215 Siktdjup (m) 14.5.1987 27.6.1988 23.5.1989 13.7.1989 4.6.199 24.5.1991 8.6.1992 3.9.1992 5.7.1993 24.9.1993 9.8.1994 19.6.1995 13.5.1996 3.9.1996 28.8.1997 23.9.1998 22.5.2 4.9.2 26.7.21 24.6.22 16.5.23 22.8.23 27.7.24 13.6.25 8.5.26 18.8.26 29.6.27 16.5.28 22.8.28 6.7.29 21.5.2 27.8.2 8.7.211 18.5.212 24.8.212 5.7.213 15.5.214 22.8.214 3.7.215 8 Husöviken 1987-215, 1, 2, 3, 4, 5, 6, Figur 11. Sommarhalvårets (maj-september) siktdjup i Husöviken åren 1987-215. Den streckade linjen = linjär trendlinje. Ivarskärsfjärden 1995-215,,5 1, 1,5 2, 2,5 3, 3,5 4, Figur 12. Sommarhalvårets (maj-september) siktdjup i Ivarskärsfjärden åren 1995-215. Den streckade linjen = linjär trendlinje.
Siktdjup (m) 9.8.1993 19.6.1994 9.8.1994 14.9.1994 28.6.1995 26.7.1995 22.8.1995 8.5.1996 13.6.1996 17.7.1996 5.8.1996 17.9.1996 3.6.1997 21.7.1997 26.8.1997 14.5.1998 6.7.1998 3.8.1998 18.9.1998 29.7.1999 23.5.2 29.6.2 19.8.2 29.5.21 17.4.22 18.6.23 9.9.23 29.9.24 8.8.25 7.7.26 26.6.27 15.5.28 31.7.28 23.6.29 6.5.2 19.7.2.5.211 8.9.211 9.8.212 26.7.213 2.7.214 19.9.214 3.8.215 9 Äppelö 1993-215 1 2 3 4 5 6 7 8 Figur 13. Sommarhalvårets (maj-september) siktdjup vid Äppelö åren 1993-215. Den streckade linjen = linjär trendlinje. 5 Syrehalt i bottenvatten För bottenlevande djur är syrehalten vid botten väldigt viktig. Om syrehalten blir för låg flyr fiskar medan bottendjur som lever på botten börjar dö ifall de inte klarar av att förflytta sig till områden där det finns syre. Vid låga syrehalter påverkas även nedbrytningen av organiskt material. När syrehalterna blir för låga för bottendjuren tar svavelbakterier över nedbrytningen. Dessa bakterier utnyttjar sulfat som syrekälla, som biprodukt bildas svavelväte. Svavelväte är mycket giftigt och skadligt för de flesta organismer. Vid syrebrist börjar även fosfor som varit bundet i bottensedimentet att frigöras. Denna fosfor fungerar som näring för alger, speciellt blågröna alger. Under en lång tid trodde man att syrebrist var ett problem som i huvudsak drabbade bottnarna i de öppna och djupa delarna av Östersjön. På senare tid har man konstaterat att så är fallet inte. Det förekommer även syrebrist i våra kustområden, även på Åland: http://www.regeringen.ax/sites/www.regeringen.ax/files/attachments/page/syre_i_bottenvatten_2-214.pdf I Ivarskärs bottenvatten kan man se en sjunkande trend vad gäller syrehalt i bottenvattnet sedan medlet av 199-talet. Sommaren 211 uppmättes hittills den lägsta syrehalten (1,87 mg/l), en syrehalt som understiger gränsen för syrebrist på 2 mg löst syre per liter vatten (figur 14).
19.5.1995 3..1995 23.8.1996 3.7.1997 8.7.1998 21.5.1999 22.9.1999.7.2 11.9.2 2.5.21 2.7.21 27.8.21 27.5.22 1.8.22 3..22 7.7.23 9.9.23 22.6.24 6.9.24 3.6.25 5.8.25 11.5.26 17.7.26 15.9.26 15.6.27 21.8.27 3.5.28 1.8.28 22.5.29 7.8.29 28.5.2 3.7.2 13.5.211 15.7.211 16.9.211 15.6.212 17.8.212 17.5.213 26.7.213 27.9.213 4.7.214 5.9.214 12.6.215 14.8.215 Syrehalt (mg/l) 16 Ivarskärsfjärden, bottenvatten (9m) 1995-215 14 12 8 6 4 2 Figur 14. Syrehalten i Ivarskärsfjärdens bottenvatten åren 1995-215. Den streckade linjen = linjär trendlinje.