November
Tuesday 14 December 2010 photo 1/1
|
Året runt i insjön
• Vintern
Det ligger tjock is och hindrar vinden från att röra om i vattnet. Strax under isen är vattnet omkring 0°C men nere vid botten är det varmare. Detta beror på att vattnet har sin största densitet vid +4°C.
• Våren
Vattnet värms upp och snart har hela vattenmassan för det mesta fått samma temperatur, ca 4°C. Det behövs då bara en lätt vind för att vattnet ska blandas om i hela sjön (s.k. totalcirkulation). Det syrefattiga och näringslika bottenvattnet blandas med det näringsfattigare utvattnet. Som resultat får man en snabb tillväxt av växtplankton, framför allt kiselalger, som förökar sig även i kallt vatten. Denna vårblomning innebär att djurplankton kan börja föröka sig. Många fiskarter leker under våren, då mängden plankton är som störst. Därför hittar mörtens och gäddans yngel lätt mat under kritiska tid då näringen i gulesäcken är förbrukad och de måste äta för första gången. Så småningom som det blir varmare i vattnet kommer också andra växter igång, och koncentrationen av särskilt fosfat sjunker i vattnet. Fossfatt tillgången är en begränsande faktor för växterna i en sjö och orsak till att planktonbiomassan minskar under den följande sommaren.
• Sommaren
Vattnet är varmare, lättare och lägger sig närmast ytan. Övergången mot kallare vatten längre ner är skarp och kallas språngskikt. I djupa sjöar blir temperaturen 4°C vid botten. Då vinden blåser sätter den endast igång det övre skitet av varmare vatten. Under språngskiktet ligger vattnet kvar utan att röras om. Nerbrytarna på botten arbetar vidare och det finns risk för syrebrist under somrar, då totalcirkulationen inte fungerar. Eftersom ljuset på djupare vatten inte räcker till för växternas fotosyntes, förbrukas inte fosfor och andra näringsämnen. Detta förbereder för ett ny plankton tillväxt under den totalcirkulation som följer under hösten.
• Hösten
Sjöns vatten avkyls allt mer och efter höstcirkulationen är temperaturen åter lika i hela vattenmassan. Det näringsrika bottenvattnet väller upp och blandas med det syrerika ytvattnet. Växtplanktonet reagerar snabbt på näringstillförseln och förökar sig till en höstblomning. Växtplanktonet äts av djurplankton som i sin tur blir mat för småfiskar. Sakta men säkert sjunker vattentemperaturen och livet i sjön avstannar allt mer. Snart kommer det första tunna istäcket och lägger sig som ett lock över sjön.
• Siktdjup och årstid
När man tittar ner i en sjö med stilla vatten ser man ibland botten, ibland inte.
Vattnet kan både vara klart och grumligt och sjöar kan ha olika siktdjup.
Siktdjupet varierar allt efter vilken slags sjö det när på året man gör detta.
När man vill göra en mer exakt bestämning på siktdjupet använder man sig av en s.k. secchiskiva. Den sänker man ner i vattnet i en lina tills skivan försvinner ur sikte. Då har man siktdjupet.
Näringsfattiga (oligotrofa) sjöar har alltid det största siktdjupet, 8 m och mer. Därmed namnet klarvattensjöa, och de flesta finns ovanför högsta kustlinjen. I klarvattensjöar varierar siktdjupet bara lite med årstiderna.
Näringsrika (eutrofa) sjöar finns huvudsakligen under HK och dess siktdjup varierar mycket med årstiden. Under sommarhalvåret, då vattnet är färgat och grumligt av plankton och detritus, är sikten dålig och vid vattenblomning kanske bara någon halvmeter. Under senvintern kan däremot siktdjupet vara flera meter.
Brunvattensjöar (humösa sjöar) är bruna av humuspartiklar som kommer inströmmande från närbelägna myrar. Ju humustätare vattnet är, desto mindre blir siktdjupet.
Siktdjupet är ett mått på vattnets genomskinlighet och är därför också en värdemätare på hur långt ljuset tränger ner i vattnet. Om man mäter siktdjupet när solen står högt på himmelen och sedan dubblar värdet, har man avståndet till kompensationsnivån där fotosyntesen och cellandningen tar ut varandra. I brunvattensjöar och i vissa näringsrika sjöar pågår alltså fotosyntes bara i den översta metern av sjöarna.
Optimum – Det bästa möjliga naturen har att bjuda
Optimalen för vattentemperaturen är, för de flesta djur och växter, vid 15-20°C. Det gäller i alla sjötyperna. Men optimalt pH skiljer sig däremot sjöarna åt.
Optimalt pH i näringsrika sjöar ligger kring 7, i den näringsfattiga sjön ligger pH kring 6 och i brunvattensjön ligger den strax under 5.
Eftersom pH 6 är 10 gånger så surt som pH 7 ( logaritmisk skala) och pH 5 alltså 100 gånger så surt som pH 7, handlar det om mycket större skillnader än vad man tror när man ser siffrorna. Organismer har anpassat sig efter de olika sjöars pH, som de lever i. Om de tvingas byta från vatten med t.ex. pH 7 till vatten med pH 5, kommer de att dö eller sluta fortplanta sig.
Insjöns växt- och djurliv
I alla tillräckligt djupa sjöar går det att urskilja tre olika miljösystem. Det är strandzonen (lituralen), djupbotten (profundalen) och det fria vattnen (pelagianen). I lituralen finner man det rikaste och mest varierande växt- och djurlivet, där är syretillgången och vattentemperatumen som mest gynnsam. Växterna uppträder här i zoner med övervattensväxter närmast stranden.
Växter och djur väljer miljö
I en näringsrik sjö (lerslättsjö) finns det stora mängder övervattensväxter. Sjöarna är under vattenytan rika på insekter, insektslarver, snäckor, musslor och iglar samt planktonorganismer. Den goda födotillgången i näringsrika sjöar bidrar också till ett rikt fågelliv. Bottensedimentet och vattnets kemiska egenskaper har stor betydelse för vilka växter och djur som trivs i en sjö. En del arter är så kräsna i sina krav på miljön att de bara uppträder under för dem optimala förhållanden. De går därför att använda som indiktatorarter (signalarter) för en viss miljö.
Exempel på indiktatorarter för en näringsrik sjö är flytbladsväxter och övervattensväxter.
Näringsfattiga sjöar vilar ofta på urbergmorän. Det märks på den stora mängden renspolade stenar i strandkanten. Vattnet är klart och planktonfattigt men inte artfattigt. Här finns olika slags kiselalger, guld- och grönalger, blågröna alger och pansarflagellater. Fiskar, kräftdjur, vattenskalbaggar och sländlarver trivs i det syrerika vattnet. De säkraste indiktatorarterna för näringsfattiga sjöar finns under vattenytan. De är rosettväxterna (kortskottsväxter). Rosettväxter klarar sig bra i näringsfattiga sjöar, tack vare att konkurrensen om ljus och livsutrymme är mindre än i näringsrika sjöarna.
Brunvattensjöar har ofta lösa, dyiga stränder. Indiktatorer på denna miljö är bl.a. vitmossor, tuvull, sileshår och dystarr. Rosenväxter saknas p.g.a. det obetydliga siktdjupet. De allra mest typiska indiktatorerna för brunvattensjöar är ändå flagellaten Gonystomums semen ("gubbslem"). ( Man hittar den i planktonprover tagna på större djup än 0, 5m)
Fiskar som iniktatorarter
Karpfiskar, som t ex braxen, sutare och gräskarp, föredrar varmt vatten med mycket växter. Detta är vanligt sommartid i grunda och näringsrika sjöar.
Dessutom är karpfiskar anpassade till låg syrehalt i vattnet. Om det förekommer laxfiskar i en sjö indikerar det att vattnet är svalt och syrerikt, som är vanligt i näringsfattiga sjöar och i rinnande kallt vatten.
Rödingen fortplantar sig inte om temperaturen överstiger 16°C.
Arter som är bundna till att leva i en viss miljö kallas stenotopa medan de arter som kan leva i alla slags sjöar kallas eurytopa.
De vanligaste fiskarterna i Sverige, mört, abborre och gädda, uppträder i de flesta sjöarna. Undantaget är mörten, den är mycket försurningskänslig och slås ut tidigt om sjöns pH håller på att sjunka.
Insjöar förvandlas
Ett tecken på försurning kan vara när mörten överger en sjö. När laxfiskar försvinner från sina vatten beror det ofta på igenväxning och minskad syrehalt i vattnet. I många svenska sjöar har övergödning och försurning orsakat problem. Här använder man iniktatorarterna som viktiga "varningar".
Hur djur gör som lever i strömmande vatten
Det är ganska stor skillnad mellan ett liv på botten av stillastående vatten än i en bäck med hastigt framrusande vatten Larver till nattsländor, huslarver,
uppträder med olika arter både i stillastående och strömmande vatten.
Under evolutionen har arterna anpassat sig till respektive miljö. De hus maskar som lever i sjöar bygger sina hus av hopklibbade växtdelar, medan husen i strömmande vatten består av sammankittade tunga gruskorn för att uppnå bästa möjliga fäste. Vissa arter av husmaskar har en förmåga att spinna en stor fångststrut riktad mot strömmen. All slags föda för husmasken fastnar i strutens botten. Andra djur sitter bara stilla och fångar in plankton som passerar förbi med sin kropp. Kroppen fungerar som ett filter. Denna teknik använder sig musslor som flodpärlsmusslan och knottlarver av.
Övergödningens följder
Övergödning leder direkt till att biomassan av vattenväxter och växtplankton ökar. Djurplankton och växtätande vattendjur får tillgång till mer föda. Detta leder till att sjön får mer fiskar. Men nackdelen är ju när allt detta ska brytas ner. Syret räcker inte till då nedbrytarna måste öka sin aktivitet. En liknande situation är mycket vanlig i närheten av utsläpp. Närmast utsläppet förbrukar de nerbrytande organismerna nästan allt syre, därför lever bara mycket speciella djur här. Ett av de djuren är slamflugans larv. Den har bakkroppen utdragen till ett långt andningsrör. Med detta rör hämtar den syre direkt ur luften. Man brukar säga att slamflugans larver är förorenigsindiktatorer, de har dessutom inga fiender i vattnet.
I den nästan syrefria miljön lite längre bort från utsläppet lever borstmaskar av släktet Tubifex på botten och ytterligare längre bort lever fjädermyggslarver. Båda är utrustade med det döda färgämnet hemoglobin, som på ett effektivt sätt binder det lilla syre som finns i vattnet. Hemoglobinet gör att de lyser röda. Deras hud är tunn och genomskinlig. De har bara vissa iglar som fiender, som också är anpassade att leva i väldigt syrefattiga miljöer. Exempel på renvattensindiktatorer är sländlarver och märlkräftor, dessa djur lever endast längre bort från utsläppet i det syrerika och renare vattnet.
Samband mellan syre- och näringstillgång
Naturligt näringsfattiga sjöar är rika på syre medan naturligt näringsrika kan ha brist. Man skulle kunna tro att en näringsrik sjö, med många växter, har mycket syre, men nerbrytningen av organiskt material är mycket syrekrävande och detta gäller även humusnerbrytningen i brunvattensjöar. En långvarig isläggning leder oftare till syrebrist i eutrofa och humösa sjöar än i oligotrofa. Då syrehalten sjunkit under 2mg syre/liter måste fiskar fly från vattnet. Den tåligaste fisken är karpfisken, som klarar sig bra även vid syrehalter kring 1mg syre/liter.
Från näringsfattig till näringsrik sjö
Sjön var ursprungligen kanske omgiven av blandskog. Rötter från träd och andra växter tog hand om de näringsämnen som frigjordes när förnan bröts ner. Läckaget av närsalter till sjön var obetydligt. Under denna tid blev sjön näringsfattig samt rik på syre och fick. Skogen fälldes då den blev mogen. De näringsämnen, som tidigare sugits upp av trädrötterna, kom nu med nederbördsvattnets hjälp av att delvis sköljas ut i sjön. När stora delar av den tidigare skogsmarken förvandlades till gödslade åkrar, läckte ännu mera näringsämnen till sjön. Den ökade näringshalten gjorde att produktionen av vattenväxter och växtplankton ökade. För att bryta ner den döda biomassan av växter och plankton förbrukades mycket syre och mängden fisk i sjön minskade.
Längre fram användes marken för bebyggelse, och utan anslutning till kraftigt regn. Det mesta avfallet fick gå orenat ut i sjön. I detta vatten kunde endast fiskar med minimala krav på syre överleva.
Bottnar dör
Det översta tunna bottenskiktet, i en näringsfattig frisk sjö eller havsvik, består oftast av ett ljust och syrerikt slam (oxiderande slam). Det faller inte ner mer detritus, i en sådan botten, än vad syret räcker till för nedbrytningen. Aeroba (syrekrävande) nitrifikationsbakterier trivs i det ljusa slammet. De oxiderar (syresätter) ammoniak (ammonium) från nerbrutet protein till nitrat, som under vårcirkulationen kommer upp till ytan och kan utnyttjas av växter och växtplankton. Det syrerika slammet ligger oftast på ett svart, syrefritt slam (reducerande slam), som består av flera olika lager. Koncentrationen av metanbakterier är högst allra längst ner i bottenslammet. De jäser kolhaltiga ämnen till metangas (CH4), som är olöslig i vatten och ibland ses bubbla upp som sumpgas.
Både i insjöar och utmed kusterna, ser alla friska bottnar ut så.
Vattenblomning
Encelliga alger, i varmt och näringsrikt sjö- och havsvatten, förökar sig så snabbt att de framkallar vattenblomningar, även kallade algblomningar.
Vattnet färgas då gulgrönt, blågrönt eller rödbrunt, beroende på vilken slags alger som dominerar. Per liter kan det finnas mer än 30miljoner algindivider.
När musslor filtrerar i sig massor av giftbildande blågröna alger eller pansarflagellater, får de i sig massa gifter. Detta giftet skadar inte musslan, men däremot skadar de oss människor och fåglar, när vi äter musslan.
Försurning – pH
Den huvudsakliga källan till de vätejoner som ligger bakom försurningen av sjöar har runnit till från omgivande marker och endast i mindre omfattning följt med nederbörden direkt till sjön. Sjöarnas tillrinningsyta är oerhört än själva sjöarna. Detta betyder att sjöarnas försurning alltid orsakas p.g.a. markförsurning. Men ändå märks försurningen först när den nått sjön och detta beror på att vattnets organismer reagerar snabbare på miljöförändringar än de som lever på land. Med detta menas att jordarterna kring en sjö har stor betydelse för vattnets kemiska egenskaper.
PH varierar under dygnet och med årstiden
Vattenväxter förbrukar mycket koldioxid när fotosyntesen är livlig. Det betyder att vattnets kolsyrehalt sjunker och att pH stiger. Sjöns pH är högst under sommarhalvåret och på dagen, eftersom fotosyntesen är livligast då. Under vinterhalvåret dominerar nerbrytningen i sjöarna, och destruenterna avger då mer koldioxid till vatten än vad fotosyntesen i det svaga ljuset förbrukar. Detta betyder att pH sjunker i sjöarna under vinterhalvåret. Enligt regel befinner sig näringsfattiga sjöar i fas 2 då pH tydligt ändrar sig med årstiden.
Det går också att stabilisera sjöns pH på en högre nivå med konstlade medel, som kalkning, så att den istället hamnar i fas 1. Kalkningen måste upprepas med jämna mellanrum för att sjön permanent ska bli kvar i fas 1, vilket kostar oerhört mycket.
Växt- och djurliv i försurade sjöar
Antalet arter växtplankton minskar i takt med försurningen. Enstaka arter, som av de trådformiga grönalgsläktet Mougeotia och guldalgsläktet Dinobryon, trivs vid lågt pH och är ofta mycket individrika. Det är främst hoppkräftor av planktondjuren som till en viss gräns tolereras den sura miljön. Vitmossor klarar sig bra även i extremt näringsfattiga miljöer och dominerar i sjöar med pH 4 eller läger. Vitmossor har en tendens att breda ut sig över hela bottnar tack vare att vattnet också klarnar. Uppklarningen beror delvis på minskad planktontäthet, dels på att humusämnerna klumpar ihop sig i sur miljö och sjunker till botten. Snäckor och musslor försvinner redan då pH sjunker under 6. Deras skal mjuknar upp p.g.a. kalciumupptagning. Insekternas och insektslarvernas hudskelett består i huvudsak av kitin (en aminopolysackarid) som motstår försurning. Exempel på insekter som trivs bra även i försurade miljöer är virverbaggar, skräddare, buksimmare och larver av sländor, bl.a. troll-, natt-, bäck- och sävsländor. De flesta arter av dagsländelarver trivs däremot inte. Om pH understiger 5 vid något tillfälle under året, försvinner de från sjön. De lämpar sig som indiktatorarter på försurat vatten.
Försurning och näringstillgång
Försurade sjöar är vanligen överdrivet näringsfattiga. Nerbrytningen hindras och det blir brist på näringsämnen (bl.a. fosfor) eftersom bakterier inte trivs i surt vatten. Totalfosforhalten kan vara mindre än 5 g per liter i sura sjöar, och som resultat blir det en mycket svag växtkraft. Bristen beror i detta fall också på att vid lågt pH binds fosfor hårt till humusämnen.
Insjö som ekosystem, 2.2 out of 5 based on 20 ratings
Det ligger tjock is och hindrar vinden från att röra om i vattnet. Strax under isen är vattnet omkring 0°C men nere vid botten är det varmare. Detta beror på att vattnet har sin största densitet vid +4°C.
Vattnet värms upp och snart har hela vattenmassan för det mesta fått samma temperatur, ca 4°C. Det behövs då bara en lätt vind för att vattnet ska blandas om i hela sjön (s.k. totalcirkulation). Det syrefattiga och näringslika bottenvattnet blandas med det näringsfattigare utvattnet. Som resultat får man en snabb tillväxt av växtplankton, framför allt kiselalger, som förökar sig även i kallt vatten. Denna vårblomning innebär att djurplankton kan börja föröka sig. Många fiskarter leker under våren, då mängden plankton är som störst. Därför hittar mörtens och gäddans yngel lätt mat under kritiska tid då näringen i gulesäcken är förbrukad och de måste äta för första gången. Så småningom som det blir varmare i vattnet kommer också andra växter igång, och koncentrationen av särskilt fosfat sjunker i vattnet. Fossfatt tillgången är en begränsande faktor för växterna i en sjö och orsak till att planktonbiomassan minskar under den följande sommaren.
Vattnet är varmare, lättare och lägger sig närmast ytan. Övergången mot kallare vatten längre ner är skarp och kallas språngskikt. I djupa sjöar blir temperaturen 4°C vid botten. Då vinden blåser sätter den endast igång det övre skitet av varmare vatten. Under språngskiktet ligger vattnet kvar utan att röras om. Nerbrytarna på botten arbetar vidare och det finns risk för syrebrist under somrar, då totalcirkulationen inte fungerar. Eftersom ljuset på djupare vatten inte räcker till för växternas fotosyntes, förbrukas inte fosfor och andra näringsämnen. Detta förbereder för ett ny plankton tillväxt under den totalcirkulation som följer under hösten.
Sjöns vatten avkyls allt mer och efter höstcirkulationen är temperaturen åter lika i hela vattenmassan. Det näringsrika bottenvattnet väller upp och blandas med det syrerika ytvattnet. Växtplanktonet reagerar snabbt på näringstillförseln och förökar sig till en höstblomning. Växtplanktonet äts av djurplankton som i sin tur blir mat för småfiskar. Sakta men säkert sjunker vattentemperaturen och livet i sjön avstannar allt mer. Snart kommer det första tunna istäcket och lägger sig som ett lock över sjön.
När man tittar ner i en sjö med stilla vatten ser man ibland botten, ibland inte.
Vattnet kan både vara klart och grumligt och sjöar kan ha olika siktdjup.
Siktdjupet varierar allt efter vilken slags sjö det när på året man gör detta.
När man vill göra en mer exakt bestämning på siktdjupet använder man sig av en s.k. secchiskiva. Den sänker man ner i vattnet i en lina tills skivan försvinner ur sikte. Då har man siktdjupet.
Näringsrika (eutrofa) sjöar finns huvudsakligen under HK och dess siktdjup varierar mycket med årstiden. Under sommarhalvåret, då vattnet är färgat och grumligt av plankton och detritus, är sikten dålig och vid vattenblomning kanske bara någon halvmeter. Under senvintern kan däremot siktdjupet vara flera meter.
Brunvattensjöar (humösa sjöar) är bruna av humuspartiklar som kommer inströmmande från närbelägna myrar. Ju humustätare vattnet är, desto mindre blir siktdjupet.
Siktdjupet är ett mått på vattnets genomskinlighet och är därför också en värdemätare på hur långt ljuset tränger ner i vattnet. Om man mäter siktdjupet när solen står högt på himmelen och sedan dubblar värdet, har man avståndet till kompensationsnivån där fotosyntesen och cellandningen tar ut varandra. I brunvattensjöar och i vissa näringsrika sjöar pågår alltså fotosyntes bara i den översta metern av sjöarna.
Optimalt pH i näringsrika sjöar ligger kring 7, i den näringsfattiga sjön ligger pH kring 6 och i brunvattensjön ligger den strax under 5.
Eftersom pH 6 är 10 gånger så surt som pH 7 ( logaritmisk skala) och pH 5 alltså 100 gånger så surt som pH 7, handlar det om mycket större skillnader än vad man tror när man ser siffrorna. Organismer har anpassat sig efter de olika sjöars pH, som de lever i. Om de tvingas byta från vatten med t.ex. pH 7 till vatten med pH 5, kommer de att dö eller sluta fortplanta sig.
Exempel på indiktatorarter för en näringsrik sjö är flytbladsväxter och övervattensväxter.
Dessutom är karpfiskar anpassade till låg syrehalt i vattnet. Om det förekommer laxfiskar i en sjö indikerar det att vattnet är svalt och syrerikt, som är vanligt i näringsfattiga sjöar och i rinnande kallt vatten.
Rödingen fortplantar sig inte om temperaturen överstiger 16°C.
Arter som är bundna till att leva i en viss miljö kallas stenotopa medan de arter som kan leva i alla slags sjöar kallas eurytopa.
De vanligaste fiskarterna i Sverige, mört, abborre och gädda, uppträder i de flesta sjöarna. Undantaget är mörten, den är mycket försurningskänslig och slås ut tidigt om sjöns pH håller på att sjunka.
uppträder med olika arter både i stillastående och strömmande vatten.
Under evolutionen har arterna anpassat sig till respektive miljö. De hus maskar som lever i sjöar bygger sina hus av hopklibbade växtdelar, medan husen i strömmande vatten består av sammankittade tunga gruskorn för att uppnå bästa möjliga fäste. Vissa arter av husmaskar har en förmåga att spinna en stor fångststrut riktad mot strömmen. All slags föda för husmasken fastnar i strutens botten. Andra djur sitter bara stilla och fångar in plankton som passerar förbi med sin kropp. Kroppen fungerar som ett filter. Denna teknik använder sig musslor som flodpärlsmusslan och knottlarver av.
Längre fram användes marken för bebyggelse, och utan anslutning till kraftigt regn. Det mesta avfallet fick gå orenat ut i sjön. I detta vatten kunde endast fiskar med minimala krav på syre överleva.
Både i insjöar och utmed kusterna, ser alla friska bottnar ut så.
Vattnet färgas då gulgrönt, blågrönt eller rödbrunt, beroende på vilken slags alger som dominerar. Per liter kan det finnas mer än 30miljoner algindivider.
När musslor filtrerar i sig massor av giftbildande blågröna alger eller pansarflagellater, får de i sig massa gifter. Detta giftet skadar inte musslan, men däremot skadar de oss människor och fåglar, när vi äter musslan.
Det går också att stabilisera sjöns pH på en högre nivå med konstlade medel, som kalkning, så att den istället hamnar i fas 1. Kalkningen måste upprepas med jämna mellanrum för att sjön permanent ska bli kvar i fas 1, vilket kostar oerhört mycket.
Visa toppen
Show footer