írta: Robert Bowen
a városi édesvízi környezetek egyre inkább tapasztalják az ember által kiváltott hatásokat, amelyek túl gyakran egyensúlyhiányt okoznak a természetes tófolyamatokban. Ennek gyakori példája a talajvíz mozgásából származó tápanyagok dúsítása és az erős műtrágya-lefolyás. Ezeknek a dúsításoknak a hatása gyakran káros algavirágzáshoz és az oldott oxigén (DO) szintjének széles körű ingadozásához vezet.
a tápanyagok, az algák növekedése és a DO közötti kölcsönhatás jobb megértése érdekében a Diversified Scientific Solutions felméréseket végzett a DO, a pH, az oxidációs redukciós potenciál, a hőmérséklet, a nitrogén és a foszfor szezonális változékonyságának mérésére a Swan Lake-ben, Victoria, British Columbia. A mintavételi program 2016-ban kezdődött, és heti vízoszlop profilozásból állt YSI kézi szondák és vízmintagyűjtések segítségével a tó több helyszínéről, minden májusban kezdődően és szeptember végéig.
mivel a Swan Lake egy sekély és meleg tó, a nyár közepén erős DO gradiensek alakultak ki, ahol a DO szintje szuper telített a felszínen, nagyrészt az aphanizomenon flos-aquae cianobaktériumok fotoszintetikus oxigéntermelésének köszönhetően, más fajokkal együtt. A szintek gyorsan csökkennek a mélységgel anoxikus körülmények között, csak néhány méterrel a felszín alatt. A nyár előrehaladtával ez az anoxikus zóna a felszín felé vándorol. Ebben az időszakban a különböző algák virágzása kiterjedt, jelentős mennyiségű biomasszát hozva létre. Ezt a biomasszát támogatja a dúsított foszforszint, de ezek a szintek hamarosan csökkenni kezdenek, ami az algák tömeges elpusztulásához vezet.
ezzel a lemorzsolódással az oxigénszint összeomlik, ahogy a zavarosság növekszik, a fotoszintézis csökken, és a baktériumok bomlása elfogyasztja a fennmaradó lebontó DO-t. A 2018-ban összegyűjtött adatokból látható, hogy a tó három hipoxiás eseményt (< 2 mg/l) tapasztalt a késő nyári és a kora őszi időszakban. (Ábra 1)
2017-ben nagy halak pusztulását figyelték meg, 2018-ban pedig egy kisebbet.
annak érdekében, hogy jobban megértsük az oxigén ingadozásait közvetlenül a hipoxiás események előtt és alatt, az ASL Environmental Sciences bérleti medencéjéből származó Rinko oldott oxigén naplózót telepítettek a heti YSI DO szonda kibővítésére. A naplózót 10 percenként mintavételre állították be. A 16 mg/l-es ingadozásokat 17 órás intervallum alatt figyelték meg közvetlenül a megjelenés előtt, az oszcillációk általános csillapításával a hipoxia során. (Lásd az ábrát 2)
ez rögzítette a fotoszintézis (nappali oxigéntermelés) és a légzés (éjszakai légzés) napi ciklusát.
mivel a Hattyúk tava a hipoxiás események általános mintáját mutatta a nyár végén, szerény beavatkozást telepítettek tavaly szeptemberben, hogy enyhítsék ezt a zavaró tendenciát. Két 15 m hosszúságú Aquatech O2B2 lineáris levegőztető buborékvezetéket helyeztek az aljára körülbelül három méter mélységben. A levegőztető cső kétsoros finom buborékokból áll, amelyek finoman emelkednek át a vízoszlopon, hogy elősegítsék a keverést és a termikus és a rétegződés csökkentését. Mivel a Swan Lake körülbelül kilenc hektár nagyságú, ezek a vonalak menedékterületeket biztosítanának a kimerült DO idején.
ezeknek a buborékoknak a hatásának vizsgálatára két ASL RINKO DO fakitermelőt telepítettek ebben az évben. Az egyik szomszédos a buborékokkal, a másik pedig kívül esik a buborékolók hatásán. Ezeket a favágókat októberben helyreállítják.
egy másik eszköz, amelyet 2018-ban használtak az algák és a halak vízoszlopban való bőségének és eloszlásának megismerésére, az ASL Akusztikus Zooplankton Halprofilere volt. Ennek a műszernek ebben a speciális konfigurációban három akusztikus frekvenciaváltója volt (200, 769 és 1250 kHz), amelyek folyamatosan figyelték a vízoszlop visszaverődését.
ez különösen hasznos volt, mivel a jelátalakítók képesek voltak kimutatni az Aphanizomenon flos-aquae fajokat. A visszaverődési adatok a cianobaktériumok napi vertikális vándorlását mutatták, és ennek a fajnak a hanyatlása egybeesett az oxigén összeomlásával.
ebből a megfigyelési programból Éves jelentések készültek, és az évközi idősorok összehasonlítása biztosítja az adatokat a lehetséges enyhítési stratégiák, például a 2018 szeptemberében bevezetett buborékoló vonalak megbeszéléseinek irányításához. A Swan Lake vízminőségének ellenőrzése és az éves jelentések a Swan Lake Christmas Hill Nature Sanctuary számára készültek, és a Royal Bank of Canada finanszírozta őket.
Robert Bowen változatos Tudományos megoldásokkal rendelkezik. Ez a cikk az ES& E Magazin 2019. októberi számában jelenik meg.