Ny viden om arternes livsprocesser i kalkrige småsøer | Carlsbergfondet
Til oversigt

Ny viden om arternes livsprocesser i kalkrige småsøer

Foto: Bjarne Moeslund.

Nye undersøgelser i kalkrige småsøer viser, at fosfors kredsløb samt kalkdannelse og -opløsning i småsøer er meget mere omfattende og anderledes end hidtil kendt. Undersøgelserne er lavet af danske forskere med støtte fra Carlsbergfondet.

Almindelig Kransnål med tykke kalkbelægninger på overfladen. De røde kugler er hanlige formeringsorganer. Foto: Jens Chr. Schou.

Vores grundvand, drikkevand og søvand domineres af kalcium og bikarbonat, som især stammer fra opløsning af kalken i jorden. Bikarbonaten stabiliserer til neutral pH og fremmer derved planters og dyrs stofskifte og overlevelse. 

Det er mindre kendt, at intensiv kalkudfældning foregår i søer i tilknytning til algers og planters udnyttelse af bikarbonat ved at forsyne fotosyntesen med CO2 og samtidigt modvirke pH-stigning. I den omvendte proces gendannes bikarbonaten ved, at kalken opløses med CO2 fra organismernes respiration og modvirker det pH-fald, som CO2 skaber.

Med støtte fra Carlsbergfondet har professor og ferskvandsbiolog Kaj Sand-Jensen sammen med forskerkolleger undersøgt disse processer nærmere i ti lavvandede småsøer, der indeholder kalkrige aflejringer og store forekomster af halvmeter høje kransnålalger med tykke kalkbelægninger.

Her foregår daglig kalkdannelse og natlig kalkopløsning, som holder pH-niveauet nogenlunde stabilt og vandet klart, idet fosfor sidder bundet i kalken og begrænser fytoplanktonvæksten i vandet.

Resultaterne er for nylig publiceret i tidsskriftet Science of the Total Environment

Kransnålalger optager op mod 40 procent af al bikarbonat på varme dage

Forskernes undersøgelser viser, at fosfors kredsløb samt kalkdannelse og -opløsning er meget mere omfattende og anderledes end hidtil kendt. Fosfor bindes i kalken på planterne og i søbunden og forhindres dermed i at nå fytoplanktonet i vandet. Fosfor er afgørende for søernes forurening, da for meget fosfor i vandet fremmer opblomstring af fytoplankton og grønt, uklart vand, som udskygger større vandplanter og derved mindsker kalkdannelsen. Endvidere skaber fytoplanktonen iltsvind, når de synker til bunds og rådner, hvorved bunddyrene forsvinder.

Forskerne har konkret fundet frem til, at de høje kransnålalger på solskinsdage om sommeren optog op mod 40 procent af al bikarbonat i vandet i de lavvandede småsøer og indbyggede det i nyt organisk stof og i massive kalkbelægninger på deres overflader.

”Kalkudfældning frigør som nævnt CO2 til opbygning af organisk stof ved fotosyntese uden pH-stigning, men kalken afstiver også kransnålalgerne og beskytter dem sandsynligvis mod dyregnav. Med denne intensive fotosyntese er al bikarbonat brugt op efter 2-3 dage, og fotosyntesen vil gå i stå, med mindre bikarbonaten tilføres igen,” siger Kaj Sand-Jensen. Han forklarer videre:

”Bikarbonaten recirkuleres, når kalken i bunden løbende opløses af CO2 fra bakteriers respiration. Noget bikarbonat tilføres også med nyt vand udefra. Men vi har også vist, at en betydelig del af den udfældede kalk på kransnålalgerne genopløses om natten ved deres respiration. Den samlede gendannelse af bikarbonat er afgørende for, at kransnålagerne fortsat kan vokse og forhindre, at fytoplanktonet i vandet blomstrer op og farver vandet mørkegrønt”.

Tæt bestand af kransnålalger. Foto: Bjarne Moeslund.

Fosforfjernelse før og nu

Kalken på overfladen af kransnålalger og i bunden binder store fosformængder, mens der til gengæld næsten ingen fosfor findes opløst i søvandet, som fytoplanktonet kan udnytte. Kransnålalgerne optager fosfor fra bunden med de rodlignende rhizoider og fordeler fosforen til hele skuddet. Det giver dem en fordel i konkurrencen med fytoplankton, som skal optage fosfor fra søvandet, som kransnålalgerne netop holder frit for fosfor ved den omfattende kalkudfældning.

Så længe fosfortilførslen til søerne er lav, kan kalkudfældningen fortsat binde fosforen og holde vandet klart. Sådan var forholdene i de fleste østdanske søer i gamle dage, inden for høj fosfortilførsel fra landbruget og byernes spildevand udløste opblomstring af fytoplankton og fjernede søernes kalkudfældning ved at udskygge vegetationen af kransnålalger og vandplanter. Hermed faldt søernes evne til at rense sig selv for fosfor knyttet til vegetationens kalkudfældning.

”Men nu kan vi påvise processernes betydning ved at studere de få kalksøer, som undgik at blive forurenede, og de nye kalksøer, som opstår i den kalkrige, uforurenede istidsjord i råstofgrave. Det er her, vi i dag finder de nøjsomme arter, som ellers er ved at forsvinde fra landet”, siger Kaj Sand-Jensen.

Læs mere om projektet



Til oversigt