Robert Bowen
kaupunkien makean veden ympäristöissä esiintyy yhä enemmän ihmisen aiheuttamia vaikutuksia, jotka aivan liian usein aiheuttavat epätasapainoa luonnollisissa järviprosesseissa. Yleinen esimerkki tästä on ravinteiden rikastuminen pohjaveden liikkeistä ja voimakkaista lannoitevalumista. Rikastumisen vaikutukset johtavat usein haitallisten leväkukintojen puhkeamiseen ja liuenneen hapen (DO) määrän laajoihin vaihteluihin.
jotta voitaisiin paremmin ymmärtää ravinteiden, levien kasvun ja DO: n välistä vuorovaikutusta, on Diversified Scientific Solutions tehnyt tutkimuksia, joissa on mitattu DO: n, pH: n, hapetus-pelkistyspotentiaalin, lämpötilan, typen ja fosforin vuodenaikojen vaihtelua Joutsenlammella Victoriassa, Brittiläisessä Kolumbiassa. Näytteenotto-ohjelma alkoi vuonna 2016 ja se on koostunut viikoittaisesta vesipatsasprofiloinnista ysi-kämmenluotaimilla ja vesinäytteiden keruusta useilta järven kohteilta alkaen joka toukokuu ja jatkuen syyskuun loppuun.
koska Joutsenlampi on matala ja lämmin järvi, keskikesän korkeusjyrkänteet ovat pinnaltaan ylikylläisiä, mikä johtuu suurelta osin syanobakteerien Aphanizomenon flos-aquae, kuten muidenkin lajien, yhteyttävästä hapentuotannosta. Tasot laskevat nopeasti ja syvyys anoksisiin olosuhteisiin vain muutaman metrin syvyyteen. Kesän edetessä tämä anoksinen vyöhyke alkaa siirtyä kohti pintaa. Se on tällä kaudella, että kukintoja eri levien tulee laaja, luoda merkittäviä määriä biomassaa. Tätä biomassaa tukevat rikastetut fosforipitoisuudet, mutta nämä pitoisuudet alkavat pian laskea, mikä johtaa levien massakuolemaan.
tämän die-offin myötä happitasot romahtavat sameuden kasvaessa, yhteyttäminen vähenee ja bakteerien hajottaminen kuluttaa jäljelle jääneen heikentävän DO: n. Vuonna 2018 kerätystä aineistosta selviää, että järvessä esiintyi loppukesän ja alkusyksyn aikana kolme hypoksista tapahtumaa (< 2 mg/l). (Kuva 1)
vuonna 2017 havaittiin suuri kalakato ja vuonna 2018 pienempi.
jotta hapen vaihtelu ymmärrettäisiin paremmin juuri ennen hypoksisia tapahtumia ja niiden aikana, asennettiin ASL Environmental Sciencesin lease-altaan RINKO-liuennut happiloggeri laajentamaan viikoittaista YSI DO-luotainta. Metsuri asetettiin näytteenottoon 10 minuutin välein. Niinkin suuria vaihteluita kuin 16 mg/l 17 tunnin välein havaittiin juuri ennen niiden puhkeamista, ja hypoksian aikana heilahtelut yleisesti vaimenivat. (KS. kuva 2)
tämä kuvasi fotosynteesin (päivänvalon hapentuotannon) ja hengityksen (yöhengityksen) vuorokausivaihtelua.
koska Joutsenlammella on loppukesästä esiintynyt yleisesti hypoksisia tapahtumia, viime syyskuussa asennettiin vaatimaton interventio tämän huolestuttavan suuntauksen lieventämiseksi. Kaksi 15 m: n pituista Aquatech O2B2-lineaarista ilmastuspurukelinjaa sijoitettiin pohjalle noin kolmen metrin syvyyteen. Ilmastusputki koostuu kaksinkertaisesta rivistä hienoja kuplia, jotka nousevat varovasti vesipatsaan läpi sekoittumisen edistämiseksi ja lämpö-ja DO-kerrostumisen vähentämiseksi. Koska Joutsenlampi on noin yhdeksän hehtaarin kokoinen, nämä linjat tarjoaisivat turva-alueita niukkenevina aikoina.
näiden kuplien vaikutusten tutkimiseksi asennettiin tänä vuonna kaksi ASL RINKO DO-metsuria. Toinen on kuplan vieressä ja toinen kupletin vaikutuksen ulkopuolella. Metsurit saadaan talteen lokakuussa.
toinen työkalu, jota käytettiin vuonna 2018 antamaan tietoa levien ja kalojen runsaudesta ja levinneisyydestä vesipatsaassa, oli ASL: n Akustinen Eläinplanktonkalaprofiloija. Tässä laitteessa oli kolme akustista taajuusmuuttajaa (200, 769 ja 1250 kHz), jotka tarkkailivat jatkuvasti takaisinsirontaa vesipatsaassa.
tämä oli erityisen hyödyllistä, koska muuntimet pystyivät havaitsemaan Aphanizomenon flos-aquae-lajin. Backscatter data osoitti tämän syanobakteerin vuorokautisen pystysuuntaisen siirtymisen ja osoitti tämän lajin vähenemisen samaan aikaan hapen romahtamisen kanssa.
tästä seurantaohjelmasta on laadittu vuosiraportit, ja vuosittaisten aikasarjavertailujen avulla voidaan ohjata keskusteluja mahdollisista lieventämisstrategioista, kuten syyskuussa 2018 käyttöön otetuista bubbler-linjoista. Swan Lake water quality monitoring and the annual reports generated were for Swan Lake Christmas Hill Nature Sanctuary and was financed by the Royal Bank of Canada.
Robert Bowen on monipuolisilla tieteellisillä ratkaisuilla. Tämä artikkeli on julkaistu ES&e-lehden lokakuun 2019 numerossa.