Door Robert Bowen
Stedelijke zoet-omgevingen worden steeds meer ervaren van door de mens veroorzaakte invloeden die maar al te vaak maken onevenwichtigheden in de meer natuurlijke processen. Een algemeen voorbeeld hiervan is de verrijking van nutriënten uit grondwaterbeweging en krachtige meststofafvoer. De effecten van deze verrijkingen leiden vaak tot het ontstaan van schadelijke algenbloei en wijdverbreide schommelingen in opgeloste zuurstof (DO) niveaus.Om het samenspel tussen nutriënten, algengroei en DO beter te begrijpen, hebben gediversifieerde wetenschappelijke oplossingen enquêtes uitgevoerd om de seizoensgebonden variabiliteit van DO, pH, oxidatie-reductiepotentieel, temperatuur, stikstof en fosfor in het Swan Lake in Victoria, British Columbia te meten. Het bemonsteringsprogramma begon in 2016 en bestond uit wekelijkse waterkolom profilering met behulp van YSI Handheld sondes en water Monster collecties van verschillende locaties op het meer, vanaf elke mei en voortgezet tot het einde van September.Omdat het Zwanenmeer een ondiep en warm meer is, zijn er halverwege de zomer sterke do-gradiënten waar de Do-niveaus aan het oppervlak superverzadigd zijn, voornamelijk door de fotosynthetische productie van zuurstof door de cyanobacteriën Aphanizomenon flos-aquae, samen met andere soorten. Dalen de niveaus snel met de diepte tot anoxische omstandigheden slechts een paar meter onder het oppervlak. Naarmate de zomer vordert, begint deze anoxische zone te migreren naar het oppervlak. Het is in deze periode dat de bloei van verschillende algen Uitgebreid worden, waardoor aanzienlijke hoeveelheden biomassa ontstaan. Deze biomassa wordt ondersteund door de verrijkte fosforniveaus, maar deze niveaus beginnen al snel te dalen, wat leidt tot een massale afsterving van algen.
bij deze afsterving zakt het zuurstofgehalte in naarmate de troebelheid toeneemt, de fotosynthese afneemt en de bacteriële ontbinding de resterende uitputting verteert. Uit gegevens die in 2018 zijn verzameld, blijkt dat het meer in de late zomer en vroege herfst drie hypoxische voorvallen (< 2 mg/l) heeft gehad. (Figuur 1)
een grote vissterfte werd waargenomen in 2017 en een kleinere in 2018.
om het inzicht in de zuurstofschommelingen te vergroten vlak voor en tijdens de hypoxische gebeurtenissen, werd een RINKO-logger voor opgeloste zuurstof van de ASL Environmental Sciences’ lease pool geïnstalleerd om de wekelijkse YSI DO-sonde uit te breiden. De logger moest elke 10 minuten een monster nemen. Fluctuaties tot 16 mg / l gedurende een interval van 17 uur werden waargenomen vlak voor het begin, met een algemene demping van de oscillaties tijdens hypoxie. (Zie Figuur 2)
hierin werd de dagelijkse cyclus van fotosynthese (daglichtzuurstofproductie) en ademhaling (nachtademhaling) vastgelegd.
aangezien het Zwanenmeer in de late zomer een algemeen patroon van hypoxische gebeurtenissen vertoont, werd afgelopen September een bescheiden interventie ingesteld om deze verontrustende trend te helpen verzachten. Twee 15 m lange Aquatech o2b2 linear belation bubbler lijnen werden op de bodem geplaatst op een diepte van ongeveer drie meter. De beluchting buis bestaat uit een dubbele rij van fijne bubbels die zachtjes stijgen door de waterkolom om het mengen en de vermindering van thermische en doen stratificatie te bevorderen. Aangezien het Zwanenmeer ongeveer negen hectare groot is, zouden deze lijnen als toevluchtsoorden dienen in tijden van uitputting.
om het effect van deze bubblers te onderzoeken, werden dit jaar twee ASL RINKO DO loggers geïnstalleerd. De ene grenst aan de bubblers en de andere buiten de invloed van de bubblers. Deze houthakkers zullen in oktober worden teruggevonden.
een ander hulpmiddel dat in 2018 werd gebruikt om inzicht te geven in de overvloed en verspreiding van algen en vissen in de waterkolom was ASL ‘ s Acoustic Zooplankton Fish Profiler. Dit instrument, in deze specifieke configuratie, had drie akoestische frequentie-transducers (200, 769 en 1250 kHz) die continu backscatter in de waterkolom bewaakt.
dit was bijzonder nuttig omdat de transducers de Aphanizomenon Flos-aquae-soorten konden detecteren. Backscatter gegevens toonden de daglijke verticale migratie van deze cyanobacteriën en liet de afname van deze soort samenvallen met de instorting van zuurstof.
uit dit monitoringprogramma zijn jaarverslagen gegenereerd en interjaarlijkse vergelijkingen van tijdreeksen leveren de gegevens als leidraad voor discussies over mogelijke mitigatiestrategieën, zoals de bubblerlijnen die in September 2018 zijn geïntroduceerd. De monitoring van de waterkwaliteit van het Zwanenmeer en de jaarverslagen die werden gegenereerd waren voor het Swan Lake Christmas Hill Nature Sanctuary en werden gefinancierd door de Royal Bank of Canada.
Robert Bowen is met gediversifieerde wetenschappelijke oplossingen. Dit artikel is verschenen in het oktober 2019-nummer van ES&E Magazine.