autor: Robert Bowen
miejskie środowiska Słodkowodne coraz częściej doświadczają wpływów wywołanych przez człowieka, które zbyt często powodują nierównowagę w naturalnych procesach jeziornych. Częstym tego przykładem jest wzbogacanie składników odżywczych w wyniku ruchu wód gruntowych i silnego spływu nawozów. Wpływ tych wzbogaceń często prowadzi do wystąpienia szkodliwych zakwitów glonów i rozległych wahań poziomu rozpuszczonego tlenu (DO).
aby lepiej zrozumieć współzależność między składnikami odżywczymi, wzrostem glonów i DO, Diversified Scientific Solutions prowadzi badania w celu zmierzenia sezonowej zmienności DO, pH, potencjału utleniania i redukcji, temperatury, azotu i fosforu w jeziorze Swan w Wiktorii w Kolumbii Brytyjskiej. Program pobierania próbek rozpoczął się w 2016 r.i składał się z cotygodniowego profilowania słupa wody za pomocą ręcznych sond YSI i pobierania próbek wody z kilku miejsc na jeziorze, począwszy od maja do końca września.
ponieważ Jezioro łabędzie jest płytkie i ciepłe, silne gradienty DO tworzą się w połowie lata, gdzie poziomy DO są super nasycone na powierzchni, głównie dzięki fotosyntetycznej produkcji tlenu przez cyjanobakterie Aphanizomenon flos-aquae, wraz z innymi gatunkami. Poziomy DO gwałtownie spadają wraz z głębokością do warunków beztlenowych zaledwie kilka metrów pod powierzchnią. Wraz z postępem lata ta strefa beztlenowa zaczyna migrować w kierunku powierzchni. To właśnie w tym okresie rozkwity różnych glonów stają się rozległe, tworząc znaczne ilości biomasy. Biomasa ta jest wspierana przez wzbogacony poziom fosforu, ale wkrótce te poziomy zaczynają spadać, co prowadzi do masowego wymierania glonów.
przy tym wymieraniu poziom tlenu spada wraz ze wzrostem zmętnienia, zmniejsza się fotosynteza, a rozkład bakterii zużywa Pozostałe wyczerpujące. W danych zebranych w 2018 roku można zauważyć, że jezioro doświadczyło trzech epizodów niedotlenienia (< 2 mg/l) w okresie późnego lata i wczesnej jesieni. (Rysunek 1)
w 2017 r.zaobserwowano Duże uśmiercenie ryb, a w 2018 r. mniejsze.
w celu zwiększenia zrozumienia fluktuacji tlenu tuż przed i podczas zdarzeń niedotlenienia, zainstalowano rejestrator rozpuszczonego tlenu RINKO z puli leasingowej ASL Environmental Sciences, aby rozszerzyć cotygodniową sondę YSI DO. Rejestrator był ustawiony na próbkowanie co 10 minut. Tuż przed wystąpieniem objawów obserwowano wahania sięgające 16 mg/l w odstępie 17 godzin, z ogólnym tłumieniem drgań podczas niedotlenienia. (Patrz rysunek 2)
to uchwyciło dzienny cykl fotosyntezy (produkcja tlenu w ciągu dnia) i oddychania (oddychanie nocne).
ponieważ Jezioro łabędzie wykazywało ogólny schemat zdarzeń niedotlenienia późnym latem, we wrześniu ubiegłego roku zainstalowano skromną interwencję, aby pomóc złagodzić ten niepokojący trend. Dwie linie napowietrzające Aquatech O2B2 o długości 15 m zostały umieszczone na dnie na głębokości około trzech metrów. Rura napowietrzająca składa się z podwójnego rzędu drobnych pęcherzyków, które delikatnie wznoszą się przez słup wody, aby promować mieszanie i redukcję termiczną i stratyfikację. Ponieważ Jezioro łabędzie ma powierzchnię około dziewięciu hektarów, linie te zapewniłyby obszary schronienia w czasach wyczerpania DO.
aby zbadać wpływ tych bąbli, w tym roku zainstalowano dwa rejestratory ASL RINKO DO. Jeden sąsiaduje z bąbelkami, a drugi znajduje się poza wpływem bąbelków. Te drwale zostaną odzyskane w październiku.
kolejnym narzędziem, które zostało użyte w 2018 r., aby dać wgląd w obfitość i rozmieszczenie glonów i ryb w kolumnie wody, był akustyczny Zooplankton Fish Profiler firmy ASL. Instrument ten, w tej specyficznej konfiguracji, miał trzy przetworniki częstotliwości akustycznej (200, 769 i 1250 kHz), które stale monitorowały rozproszenie wsteczne w słupie wody.
było to szczególnie przydatne, ponieważ przetworniki były w stanie wykryć Gatunek Aphanizomenon flos-aquae. Dane rozproszenia wstecznego wykazały dobową pionową migrację tej cyjanobakterii i wykazały spadek tego gatunku zbiegający się z upadkiem tlenu.
roczne raporty zostały wygenerowane z tego programu monitorowania, a międzyroczne porównania szeregów czasowych dostarczają danych do prowadzenia dyskusji na temat potencjalnych strategii łagodzenia, takich jak linie bubbler wprowadzone we wrześniu 2018. Monitorowanie jakości wody Jeziora łabędziego i roczne raporty generowane były dla Swan Lake Christmas Hill Nature Sanctuary i były finansowane przez Royal Bank of Canada.
Robert Bowen ma zróżnicowane rozwiązania naukowe. Artykuł ukazał się w październikowym wydaniu ES&E Magazine.