Miljöövervakning av Östersjön

Östersjön är unikt och är ett av jordens största brackvattenhav. Få växt- och djurarter trivs med den låga salthalten och de som finns i Östersjön lever under ständig saltstress och blir oftast mindre än sina saltvattenlikar. Det låga artantalet får till följd att om en art försvinner finns det inte så många andra som kan ersätta dess funktion. Östersjön består av flera djupa bassänger och eftersom mynningen är grund och smal är vattenutbytet begränsat. Det tar ca 30 år innan allt vatten är utbytt i Östersjön. Allt detta tillsammans gör att Östersjön är mycket känsligt för miljöförändringar.

Människor har i alla dess tider använt havet för rekreation, fiske och sjöfart. Men vi har alltför ofta sett havet som en sista anhalt där allt man kastar försvinner för evigt och så är det ju inte, allt finns kvar i någon form. Omkring 85 miljoner människor bor i Östersjöns avrinningsområde och stora städer, trafik, jordbruk, industrier, avloppshantering och överfiske påverkar Östersjöns miljö. För att kunna förvalta vårt hav måste man veta vad som händer med havsmiljön och det gör man genom att undersöka och övervaka det. Bland annat så mäter man salthalt och temperatur, tar vattenprover och analyserar näringsämnen och olika gifter.

Salt

Det är stora nordsydliga skillnader i Östersjöns ytsalthalt. I Bottenviken har ytvattnet endast 3-4 psu, i Finska viken är det 5 psu, Egentliga Östersjön 7-8 psu och ute i Kattegatt är ytsalthalten 20-25 psu. Det är även vissa säsongsvariationer i ytsalthalten på grund av säsongsvariationer i flodtillförsel. Den låga salthalten beror på att stora mängder sötvatten tillförs Östersjön via floderna medan salt havsvatten kommer in till Östersjön genom Öresund och Bälthavet. Det salta vattnet som är tyngre än det söta rinner in under det bräckta ytvattnet och fyller upp Östersjöns delbassänger. Det är väldigt liten omblandning mellan yt- och bottenvatten och den skarpa gränsen mellan dem ligger på ca 60 meter och kallas för haloklinen. Haloklinen kan också beskrivas som det djup där salthalten ändrar sig markant.

Mynningen till Östersjön är smal och grund (grundaste stället i Öresund är endast 8 meter djupt och i Bälthavet 18 meter djupt) vilket gör det svårt för havsvatten att komma in i Östersjön, dessutom krävs det speciella väderförhållanden. När lufttrycket genererar ett högre vattenstånd i Kattegatt än i sydvästra Östersjön kan havsvatten rinna in i Östersjön. Endast om det inflödande vattnet har tillräckligt hög densitet (tungt, salt) och har tillräckligt stor volym kan det nå hela vägen in till de djupaste delarna och förnya vattnet där. Temperaturen på det inflödande vattnet är också viktig eftersom kallt vatten är tyngre och kan nå djupare än varmare vatten. Större inflöden är oregelbundna och det dröjer ofta flera år mellan dem. Tidsintervallet mellan två stora inflöden kallas för stagnationsperiod.

Temperatur

Temperaturen i Östersjöns ytvatten har en tydlig säsongscykel precis som lufttemperaturen har. Vårsolen värmer upp ytvattnet och högst temperatur brukar det vara i augusti månad. Ute i öppna havet blir sommartemperaturen uppemot 18-20 °C medan det kan bli betydligt varmare längs kusterna. När soltimmarna är färre under höst/vinter så kyls vattnet av och vintertid är Östersjön delvis islagd. Eftersom Östersjöns vatten innehåller salt så fryser vattnet när det är kallare än 0 °C. Ju saltare vattnet är desto kallare måste det vara innan vattnet fryser. I Bottenviken når vattnet sin fryspunkt strax under nollpunkten men i Kattegatt som är saltare är fryspunkten vid -1 °C. Sedan spelar andra faktorer in när det gäller isläggning och den maximala isutbredningen varierar med väder och vind. Under 1940-talet hade Östersjön ett par svåra isvintrar, liksom under 1980-talet och nu har vi haft två svåra isvintrar i rad, 2009/2010 och 2010/2011.

Syre

Syre är en livsviktig gas för alla levande djur i havet. När djur och växter dör så bryts de ner av andra djur och bakterier som också använder syre. Genom vattenytan sker det en ständig tillförsel av syre från atmosfären till ytvattnet. Dessutom tillverkar ju alla alger och växtplankton stora mängder syrgas via fotosyntesen. Men fotosyntesen är beroende av solljus och därför tillverkas syrgas endast i ytvattnet. Djupvattnet kan endast få nytt syre med nytt inflödande havsvatten, alternativt att vattnet blandas om ordentligt vertikalt.

Koncentrationen av syre minskar snabbt med djupet och vid så låga syrehalter som 2 ml/l flyr de djur som kan. Eftersom bottenvattnet i Östersjöns djupare områden är stillastående (stagnant) under långa perioder tar syret ofta slut. Nedbrytningen av organiskt material fortsätter men nu med andra sorters bakterier och det bildas svavelväte. Svavelväte är en starkt illaluktande och giftig gas som orsakar döda bottnar, fisk flyr och bottenlevande djur dör. Syrebristen i Östersjön är naturligt förekommande men utbredningen har ökat på senare tid. Detta beror både på att syrerika inflöden har blivit färre och att mängden organiskt material har ökat.

Syrebristen påverkar också vattenkemin i havet. När djupvattnet är syresatt så binds fosfor, som är ett näringsämne, till bottensedimenten. Vid syrebrist så sker det omvända och fosfor frigörs istället till vattenmassan. Så syrebrist resulterar i mer fosfat och om detta vatten blandas upp till ytlagret så finns det mer näringsämnen som kan användas till planktontillväxt.

Näringsämnen

Näringsämnen som kväve och fosfor är livsnödvändiga beståndsdelar för livet i havet. Alger och växtplankton behöver näringsämnen för att kunna växa och utöva sin fotosyntes. När döda djur- och växtdelar sjunker genom vattenmassan bryts de ner och näringsämnena frigörs igen. Därför är koncentrationen av näringsämnen oftast högre i bottenvattnet än i ytvattnet. När växtplankton växer till snabbt säger man att de blommar och i Östersjön är det vanligt med en vårblomning och en senare sommarblomning. Vårblomningen begränsas av kväve, det vill säga, det är kvävet som tar slut först och då avtar tillväxten fastän det finns fosfor kvar i vattnet. Den senare blomningen domineras av kvävefixerande arter som kan tillgodose sig kväve från luften.

Näringsämnen kommer till havet i huvudsak från land via vattendragen men också via atmosfären. Avloppsvatten innehåller mycket näringsämnen och det är fortfarande brist på effektiva reningsverk kring Östersjön, en stor del av avloppsvattnet kommer dåligt renat till havet. En hel del näring kommer från jordbruket. Av den gödsel som tillförs åkrarna är det inte allt som tas upp av växtligheten utan mycket läcker ut till vattendragen. Förbränning av fossila bränslen, i huvudsak från fordonstrafik, förorenar atmosfären med kväveoxider som så småningom också når havet.

Tillförseln av näringsämnen till Östersjön har ökat markant sedan mitten av 1900-talet i samband med en ökad industrialisering. Den större mängden näringsämnen har resulterat i större mängder av växtplankton och alger. Det är detta som kallas för övergödning, eller eutrofiering. Det är främst ettåriga, fintrådiga alger som gynnas av övergödningen och konkurrerar ut andra arter. Siktdjupet minskar och de alger som växer lite djupare får inte tillräckligt med ljus utan dör. Vi ser övergödningen som ett problem främst under sommarmånaderna som är tiden för algblomning, när våra badvikar slammar igen av giftiga grönalger. Så småningom bryts algerna ner och då förbrukas syret i vattnet. Eftersom syretillförseln till bottenvattnet är begränsad orsakar detta ofta syrebrist med bottendöd som följd.

pH

pH är ett mått på mängden vätejoner som är lösta i vattnet och ett mått på vattnets surhet. Ju lägre pH värdet är desto fler vätejoner finns det och desto surare är vattnet. När pH värdet är under 7 är miljön sur och är värdet över 7 så är miljön basisk.

En mängd processer i vattnet påverkar pH värdet och till viss del bestäms pH värdet av hur mycket koldioxid som finns löst i vattnet. Det sker ett ständigt gasutbyte av koldioxid mellan hav och atmosfär och när koldioxid löser sig i vattnet så ökar mängden vätejoner och pH värdet sjunker. Havsvatten innehåller naturligt karbonatjoner som reagerar med de nytillkomna vätejonerna. Detta betyder att pH sänkningen till stor del blir kompenserad för och man brukar tala om att havet är buffrat.

Typiskt pH för havsvatten är kring 8 och i Östersjöns ytvatten varierar pH värdet med ca 0.5 pH enheter över ett år. Under sommaren är pH högre eftersom plankton använder koldioxid för sin tillväxt. På vintern minskar pH igen när organiskt material bryts ner och när omblandning av vattenmassan för upp koldioxid från djupare lager.

När pH värdet i havet sjunker så talar man om försurning och data pekar på att en viss pH sänkning har skett det senaste decenniet. Många djur och växter i havet använder kalk för att bilda skelett- och skaldelar. Om pH sjunker för mycket kan dessa organismer få svårare att bilda sina kalkskal eftersom kalk löses upp i en sur miljö.

Comments disabled