SRO om iltsvind i havet i Biologi A og Kemi A

Side 1

Side 1 af 15

2g - opgave i studie-retningsfag

STX 2.g

Skolebakken 13

5800 Nyborg

Tlf.

ÅR 2010/2011

Fag: Biologi og Kemi

STX 2.g

Klasse:

Faglærere:

Område: Økologi og Næringssalte

Problemformulering:

Iltsvind

Med udgangspunkt i kapitel 2 fra Peter Bondo Christensen et al.:Iltsvind, DMU 2004:

http://www2.dmu.dk/1_viden/2_Publikationer/3_miljobib/rapporter/MB04.pdf

ønskes der en redegørelse for, hvad iltsvind i de danske farvande indebærer. Derudover ønskes der en diskussion af hvilke forhold, der ligger til grund for at iltsvind er et mere og mere hyppigt fænomen.

Viden fra begge fag skal inddrages.

Opgavens omfang må ikke overstige 8 sider

Opgaven afleveres fredag den 11. marts 2011 i to eksemplarer: et eksemplar til hver af vejlederne.

Side 2

Side 2 af 15

Side 3

Side 3 af 15

Indholdsfortegnelse

Abstract .......................................................... 4

Indledning ......................................................... 5

Hvad er iltsvind? .................................................... 5

Springlag ........................................................ 5

Iltforbruget i havet .................................................. 5

Årsager til iltsvind ................................................... 6

Udledning af næringsstoffer ............................................ 6

Vejrets betydning ................................................... 8

Havstrømme ...................................................... 8

Iltsvinds konsekvenser i havet ........................................... 9

Giftig svovlbrinte ................................................... 9

Konsekvenser for planterne ............................................. 9

Konsekvenser for dyrene .............................................. 9

Genoprettelse efter iltsvind ............................................ 10

Iltsvind i de danske farvande ........................................... 11

2002-episoden .................................................... 11

Iltsvind i fremtiden .................................................. 11

Vandmiljøplanerne ................................................. 12

Konklusion ....................................................... 12

Litteraturliste ...................................................... 13

Bilag ............................................................ 14

Side 4

Side 4 af 15

Abstract

Hypoxia is a natural phenomenon that occurs in the sea. But in the past 40 years the number and extent of hypoxia has increased sharply. Hypoxia occurs when the oxygen consumption is higher than the oxygen supply. The bacteria at the bottom of the sea are transforming the dead algae and that require oxygen. When there are a lot of nutrients in the sea, the algae grow a lot and that leaves a lot of dead algae for the bacteria to transform. When the bacteria have to transform so much algae, they have to use a lot of oxygen which can causes hypoxia. The many nutrients come from land and especially the agriculture. When it rains the water extract the nutrients from the soil and send them out in the ocean. The elements have a big influence on the hypoxia too. The wind provides for the stirring of the aquifer and helps the bottom water getting new oxygen. The precipitation also have a big influence, because it is the precipitation which are leaching the nutrients from the soil and de-cides how much the algae is going to grow, and how much oxygen the bacteria has to use to trans-form it. A hypoxia has big consequences for the life in the sea because it kills the plants and the animals. It can take a long time before an area which been stroke from hypoxia can be rebuilt.

Side 5

Side 5 af 15

Indledning

Iltsvind er blevet et hyppigt problem i de danske farvande. Iltsvind i søer og have er et naturfæno-men, som er ganske naturligt, men de seneste 40 år [1] er iltsvindene i de danske farvande steget så kraftigt, at det ikke længere kan kaldes naturligt. Der sker hyppigere iltsvind end tidligere, og iltsvindene strækker sig over langt større arealer end for blot 100 år [2] siden. Grunden til denne stigning viser sig at være menneskeskyldt.

Med udgangspunkt i kapitel 2 fra Peter Bondo Christensen et al.:Iltsvind, DMU 2004:

Vil jeg redegøre for, hvad iltsvind i de danske farvande indebærer. Derudover vil jeg diskutere hvilke forhold, der ligger til grund for, at iltsvind er et mere og mere hyppigt fænomen.

Hvad er iltsvind?

Iltsvind opstår, når forbruget af ilt i havene er større end tilførslen. Iltsvind opstår som konsekvens af flere forskellige årsager, der medfører, at der ikke bliver tilført nok ilt, i forhold til den ilt bakterier og dyr forbruger på havbunden. Næringsstofudledning, havstrømme, vind og vejr er hovedårsagerne til, at iltsvind opstår, med næringsstofudledning som den største årsag. Når koncentrationen af ilt i vandet falder, kan det medføre skader på dyr og planter i det pågældende miljø. For at dyr og planter skal kunne trives normalt, skal iltindholdet i vandet være 8-10 mg ilt pr.

liter. Når iltindholdet er mindre end 4 mg pr. liter, taler man om iltsvind, og hvis iltindholdet falder til under 2 mg pr. liter, taler man om kraftigt iltsvind [3].

Springlag

Størstedelen af de organismer, der lever i havet, har brug for ilt. Denne ilt bliver tilført de øverste vandlag, når planktonalger laver ilt ved fotosyntese, og når ilt fra atmosfæren bliver opløst i overfladen. Hvis ilten, fra overfladevandet, ikke når ned til de nederste vandlag, kan der opstå iltsvind. Om vinteren hjælper vindene med at fordele ilten i vandet, fordi vinden kan bryde vandlagene, men om sommeren kan der være problemer med at få fordelt ilten ned til de nedre lag, da der ikke er nok vind. Om sommeren er vandene mere lagdelt, og det ligger et ”låg” på bundvandet, så ilten har svært ved at nå derned. Dette ”låg” kaldes et springlag, og det medfører, at ilten på bunden vil blive opbrugt uden at kunne få tilført nyt. Vandlagene skyldes vandets massefylde, og det tungeste vand vil lægge sig nederst. Denne forskel skyldes både temperaturen og saltindholdet i vandet. Det varme saltfattige vand vil lægge sig øverst, og det koldere mere saltrige vand vil lægge sig nederst (se bilag 1). Jo større forskel der er imellem disse, jo stærkere vil springlaget være.

Iltforbruget i havet

1 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 13.

2 Ibidem, side 10.

3 http://www.denstoredanske.dk/Natur_og_milj%C3%B8/Milj%C3%B8_og_forurening/Vandmilj%C3%B8
,_spildevand_og_olieforurening/iltsvind

Side 6

Side 6 af 15

Om foråret, når lyset kommer tilbage, begynder planktonalgerne at sprede sig. De udnytter lyset og de mange næringsstoffer, som er blevet udvasket af jorden. Algerne, i de øverste vandlag, omdanner næringsstofferne til organisk materiale. Dette sker ved fotosyntese, hvor algerne omdanner

                                    4
kuldioxid, vand og lys til organisk stof og ilt : CO +H O+lys 🡪 CH O+O . Denne reaktion er en

2 2 2 2 redoxreaktion, hvor carbon bliver reduceret. Oxygen har oxidationstallet -2, og hydrogen har

oxidationstallet +1. Ud fra dette kan vi se, at carbon må have oxidationstallet 4+. Under

redoxreaktionen bliver carbon reduceret og får nu oxidationstallet 0. Reaktionen kan vises således:

C^{+4} O^{-2} + H^{+1} O^{-2} 🡪 C^{0} H^{+1} O^{-2} + O^{0}. Når algerne efterhånden synker til bunds, ligger det

2 2 2 2 organiske materiale sig på bunden, hvor det bliver spist og omsat af havbundens dyr og bakterier.

Denne proces kræver ilt, så jo mere organisk materiale der falder til bunds, jo mere ilt bliver der brugt. Nedbrydningen af organisk stof er den modsatte proces af fotosyntesen, hvor organisk

                                                  5
materiale nedbrydes ved ilt og omdannes til kuldioxid og vand : CH O+O 🡪 CO +H O. Dette er

2 2 2 2 også er redoxreaktion af typen forbrændingsreaktion, hvor de organiske forbindelser omdannes ved en fuldstændig forbrænding til carbondioxid og vand. I reaktion har carbon oxidationstallet 0, men

                                                              0  +1 -2  0
bliver oxideret og har nu oxidationstallet 4+. Reaktionen kan vises således: C H O + 0 🡪

2 2

C^{+4} 0^{-2} + H^{+1} O^{-2}. Det organiske materiale trænger nemt gennem springlaget og ned på bunden. Jo

2 2 mere organisk materiale der synker til bunds, jo mere ilt forbruges der, men der kan ikke tilføres nyt ilt pga. springlaget. Mængden af ilt vil derfor falde, og der vil opstå iltsvind i de nederste vandlag.

Årsager til iltsvind

En kombination af næringsstoffer, vejr og havstrømme er årsagen til at der opstår iltsvind.

Næringsstofferne er den primære årsag [6] til iltsvind, men vejr og havstrømme har også en afgørende betydning, da det afgør om det opstår og i hvilket omfang.

Udledning af næringsstoffer

Algerne bruger næringsstoffer til at vokse, så jo flere næringsstoffer der tilføres vandet, jo mere organisk stof vil synke til bunds, og jo mere ilt forbruges der til at omdanne det. Der er altså en afgørende sammenhæng mellem udledningen af næringsstoffer og iltforbruget på havbunden. De danske have modtager næringsstofferne fra land, luften, og fra andre lande i nærheden. Fra land udvaskes næringsstofferne af jorden med regnvand eller smeltevand og føres ud i havet eller til vandløb, der senere ender i havet. Fra luften kommer kvælstof enten opløst i regnvandet eller i gasform, som bliver opløst i havet. De danske farvande får også tilført næringsstoffer fra andre farvande gennem havstrømme.

Kvælstof og fosfor er de næringsstoffer, algerne bruger mest. Algerne bruger dog mest kvælstof, da

4 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 23.

5 Ibidem, side 24.

6 Ibidem, side 62.

Side 7

Side 7 af 15 de behøver 16 gange [7] mere kvælstof end fosfor for at kunne vokse. Kvælstof er algernes begrænsede næringsstof, da det er det næringsstof, der først slipper op og derfor begrænser algernes vækst. Kvælstof har altså en vigtig betydning for algernes vækst og er en af de største grunde til iltsvind. Størstedelen af de næringsstoffer, som ender i havet, stammer fra landbruget, men også renseanlæg, fabrikker, regnvandsoverløb, dambrug, bebyggelse og lignende er kilder til udledningen af næringsstoffer (se bilag 2). En stor del af de næringsstoffer, som spredes ud på markerne, bliver ikke optaget af planterne. De overskydende næringsstoffer bliver udvasket af jorden, med regnvandet eller når sneen smelter, og ført ud i vandløb eller i havet, hvor de optages af algerne om foråret. Næsten halvdelen af den kvælstof, som spredes på markerne, går tabt. Tabet skyldes delvist, at ammoniak fordamper til atmosfæren, og nitrat bliver omdannet af bakterier ved denitrifikation til luftformigt kvælstof, der forsvinder op i atmosfæren. Men det største tab skyldes dog udvaskning af kvælstof i jorden.

Iltsvind, om sommeren, kan få havbunden til at frigive næringsstoffer. Iltsvindet i sig selv er altså også en kilde til næringsstoffer. Om sommeren får havet ikke tilført så mange næringsstoffer fra land, og havbunden er derfor en af de primære kilder til næringsstoffer [8]. Når havbunden frigiver næringsstoffer ved dårlige iltforhold, skal der bruges mere ilt for at nedbryde det organiske stof på bunden. Dette gør at iltforholdene på bunden bliver dårligere, og der vil til sidst opstå iltsvind.

Næringsstofferne fra havbunden stammer i bund og grund fra land, men er blevet optaget af alger, som senere er faldet til bunds og omdannet af bakterier, som så frigiver de næringsstoffer, som algerne i sin tid optog. Når bakterierne nedbryder det organiske stof, frigives kvælstof som

ammonium NH^{+}, og fosfor frigives som fosfat [9] PO^{3-}. Næringsstofferne frigives fra havbunden og

4 4 bevæger sig op mod overfladen. Bakterier og planter på bunden optager dog mange af næringsstofferne, før de når op til overfladen. De forskellige organismer fungerer altså som et filter, så næringsstofferne ikke når op til algerne, men under dårlige iltforhold forsvinder organismerne, og næringsstofferne får fri adgang til algerne.

Havbundens kvælstofkredsløb: Udvekslingen af kvælstof i havbunden og havet udgør et kompliceret kredsløb, havbundens kvælstofkredsløb (se bilag 3). Kredsløbet påvirkes både af planter og dyr, men også temperatur, lys- og iltforhold spiller ind. Når bakterierne nedbryder det organiske stof, frigives kvælstof som ammonium. Ammoniummet optages bl.a. af planterne på havbunden, som bruger det til at lave nyt plantemateriale. Ammoniummet kan dog også blive iltet til nitrat vha. nitrificerende bakterier. Bagefter bliver nitrit iltet igen til nitrat. Dette kaldes

nitrifikation og kan skrives [10]: NH^{+} 🡪 NO 🡪 NO. Jo mere ilt der er tilstede i vandet, jo højere

4 2 3

- - vil nitrifikationen være. Planterne kan optage og bruge nitrat. Derudover bruger også de

7 Ibidem, side 62.

8 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 67.

9 Ibidem, side 68.

10 Ibidem, side 69.

Side 8

Side 8 af 15 denitrificerende bakterier nitrat til respiration. De denitrificerende bakterier nedbryder organisk materiale ved at respirere med nitrat. De denitrificerende bakterier reducerer nitrat via nitrit og lattergas til frit kvælstof, som forsvinder op i atmosfæren. Dette kaldes denitrifikation og kan

skrives [11]: NO^{-} 🡪 NO 🡪 N O 🡪 N. Planter kan ikke optage det frie kvælstof. Denitrifikationen

3 2 2 2

- fjerner altså det tilgængelige kvælstof, så planterne ikke kan bruge den. Under dårlige iltforhold forsvinder de planter og dyr, som binder kvælstof til havbunden, og derved stopper nitrifikationen.

Når nitrifikationen stopper, stopper denitrifikationen også, og så er kvælstof frit tilgængeligt for algerne i overfladen.

Havbundens fosforkredsløb (se bilag 4): Når fosfor frigives efter nedbrydning af organisk stof, binder det sig til lermineraler og metalforbindelser, især jern. Jern findes som iltet jern (ferrijern) og ikke-iltet jern (ferrojern). Når ferrijern reduceres, bliver det til ferrojern. Fosfat kan kun bindes til det iltede jern. Hvis det iltede jern forsvinder, frigives fosfat fra havbunden. Det iltede jern binder også svovlbrinte, men svovlbrinten reducerer det iltede jern, og fosfatet kan derfor ikke bindes, hvis der ikke er nok iltet jern. Fosfatet frigives fra havbunden og optages af algerne.

Vejrets betydning

Vind og nedbør er med til at bestemme omfanget af iltsvind. Hvis der er kraftig vind, vil springlaget i havet blive ødelagt, og det iltrige overfladevand vil blive blandet med det mere iltfattige bundvand. Om sommeren er springlaget svært at bryde, da vinden er svag, og der er stor forskel i temperatur og saltholdighed i de øvre og nedre vandlag (se bilag 1). Om vinteren er springlaget nemt at bryde, da temperatur og saltholdigheden, i de øvre er nedre lag, er meget ens, og vinden er meget stærk. Nedbøren har også en del at sige, da det er nedbøren, der vasker næringsstofferne ud af jorden og ud i havet. Det har dog også en betydning, på hvilket tidspunkt af året nedbøren falder.

Om vinteren er fordampningen fra jorden lille, det vil sige, at nedbøren siver ned i jorden, hvor den udvasker næringsstofferne. Samtidig binder planterne ikke særlig mange næringsstoffer om vinteren, da de ikke vokser i vintermørket. Næringsstofferne ligger altså frit i jorden og bliver nemt udvasket. Meget nedbør om vinteren resulterer altså i en stor udvaskning af næringsstoffer [12].

Havstrømme

Sammen med vind og nedbør er havstrømmene også med til at bestemme, hvor voldsomt iltsvindet bliver. Der er forskel på, hvordan iltsvind udvikler sig i fjorde og i de åbne farvande. Om vinteren er springlaget i fjordene ikke særlig stærkt, da temperaturen og saltindholdet er meget ens.

Overfladevandet bliver derfor nemt blandet med bundvandet. Det er dog en anden situation på de åbne farvande, hvor der er et stærkt springlag pga. den store forskel i saltindholdet i de øvre og nedre vandlag. Springlaget er derfor for stærkt til, at vinden kan bryde det helt. Vinterstormene sætter dog gang i havstrømmene, som sørger for at få omrøring i vandsøjlen, så bundvandet bliver

11 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 69.

12 Ibidem, side 63.

Side 9

Side 9 af 15 iltet. Når det bliver forår, begynder algerne at optage næringsstoffer, og havbundens organismer producerer en masse ilt. Samtidig begynder overfladevandet, i fjordene, at blive varmet op, og der opstår et temperatur springlag. Tilførslen af næringsstoffer er også størst i fjordene, da de ligger tættest på land, derfor er iltforbruget også størst her. Om sommeren er der derfor stor fare for iltsvind i de lavere områder [13]. Om sommeren er havstrømmene også svagere, da der ikke er så meget vind, hvilket gør at bundvandet ikke bliver udskiftet. Havstrømme er altså vigtige for at undgå iltsvind, men de er ikke nær så stærke om sommeren som om vinteren.

Iltsvinds konsekvenser i havet

Giftig svovlbrinte

Når der forekommer et iltsvind, begynder svovlbrinte at trænge op gennem havbunden og op til overfladen. Svovlbrinte er livsfarligt for både planter og dyr, da planternes blade afstødes ved kontakt, og dyrenes åndedrætssystem bliver blokeret [14]. Under normale forhold ligger svovlbrinten nede i havbunden, hvor den er bundet til iltede jernforbindelser. Under dårlige iltforhold forsvinder disse jernforbindelser, og svovlbrinten kan frit trænge op gennem havbunden. Det er nu, at de hvide svovlbakterier træder til. De hvide svovlbakterier lever af svovlbrinten på havbunden, og de bruger den sidste ilt, der er tilbage til at ilte svovlbrinten. Disse bakterier kan ses med det blotte øje, når de ligger som et tæppe ud over havbunden, når der er iltsvind. Dette kaldes for ligladen [15]. Når alt ilten er forsvundet fra havbunden, forsvinder svovlbakterierne, og svovlbrinten har nu fri adgang til overfladen. Svovlbrinten er altså en konsekvens af et længerevarende iltsvind, men et udslip af svovlbrinte kan også ske meget pludseligt. Det kan fx ske bundvendinger, hvor store bobler af metangas trænger op gennem havbunden og op til overfladen. Disse bobler trækker en del af havbunden og den giftige svovlbrinte med sig. Metangassen bliver dannet nede i havbunden af bakterierne. Når bundvendingerne trækker svovlbrinte med op, dør fiskene øjeblikkeligt.

Konsekvenser for planterne

Planter producerer selv ilt om dagen ved fotosyntese, men om natten har de brug for ilt til respiration. Det er i højeste grad planterne på havbunden, som kan blive udsat for iltsvind [16]. Når planten laver fotosyntese producerer den ilt, og en del af den ilt bliver sendt ned i rødderne, hvor plantens celler bruger dem. Hvis iltkoncentrationen i planten er større end i vandet omkring, udskiller planten noget af ilten til omgivelserne. Om natten optager planten ilt fra vandet, som den bruger til respiration, men under dårlige iltforhold kan planten komme til at mangle ilt. Under dårlige iltforhold kan svovlbrinte også trænge op gennem rødderne og slå planten ihjel, eller plantens blade kan afstødes ved kontakt med svovlbrinte.

Konsekvenser for dyrene

13 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 30.

14 Ibidem, side 25.

15 Ibidem, side 26.

16 Ibidem, side 36.

Side 10

Side 10 af 15

Alle dyr i havet behøver ilt for at overleve. Iltforholdene er derfor afgørende for dyrenes overlevelse, og et iltsvind kan have store konsekvenser. Når iltindholdet i vandet falder til under 4 mg pr liter, begynder de fleste fisk og krebsdyr at søge væk til nye og mere iltrige områder. Hvis det falder til under 2 mg pr liter, vil mange fisk være flygtet eller døde af iltmangel [17]. Det er forskelligt, hvor lavt iltindhold fiskene kan tåle, da nogle fisk er mere sarte overfor iltsvind end andre. Mange fisk begynder at svømme langsommere under iltsvind for at nedsætte deres stofskifte og derved nedsætte deres iltforbrug. De kan også søge hen på koldere områder, det nedsætter nemlig også stofskiftet, da fisk har lavere stofskifte i koldt vand end i varmt vand [18]. Mange fisk begynder også at spise mindre for at nedsætte fordøjelsen og for at bruge mindre energi på at jagte føde. Under dårlige iltforhold begynder nogle fisk at trække vejret hurtigere, så de får mere ilt. De kan også øge blodets evne til at transportere ilt, så de udnytter ilten mest muligt. Når fiskene ikke får ilt nok, vil de til sidst ikke kunne bevæge sig og derfor være ude af stand til at flygte, og så vil de dø af iltmangel. Fiskene i overfladen kan dog også dø af giftig svovlbrinte, som bevæger sig op til overfladen eller ved bundvendinger.

Bunddyrene er mere hårdføre end fiskene og krebsdyrene og kan derfor klare kraftigere iltsvind. De mest hårdføre bunddyr kan klare flere uger med kraftigt iltsvind, men hvis iltindholdet i vandet kommer under 0,3 mg på liter [19], dør selv de mest hårdføre bunddyr. Bunddyrene lever nede i havbunden, hvor iltkoncentrationen er lavest, og de kan ikke flygte ligesom fiskene, så de har udviklet sig til at kunne klare kraftigere iltsvind. Vandets temperatur og bevægelse har også en stor betydning for bunddyrenes overlevelse. Jo varmere vandet er, jo større er dyrenes behov for ilt.

Bevægelsen i vandet er vigtig, da den brugte ilt omkring bunddyrene skal skiftes, så de kan få ny ilt.

Hvis havbunden frigiver svovlbrinte, vil det slå næsten alle bunddyr ihjel. Kun muslinger kan overleve svovlbrinten, da de kan lukke deres skal, så svovlbrinten ikke kan trænge ind. Muslinger er de mest hårdføre af alle bunddyrene (se bilag 5), og nogle muslinger kan overleve en hel måned [20] med iltsvind. Muslinger kan i korte perioder skifte til et stofskifte, der ikke kræver ilt, og under meget kraftige iltsvind kan de lukke deres skaller og gå i dvale. Når iltindholdet i vandet falder, kravler mange af bunddyrene op på havbunden. Alle dyrene gør sit for at få mere ilt. Ormene i havbunden ventilerer deres rør, så der kommer mere ilt ned i rørene, eller gør deres rør længere, så de kommer op i mere iltrige vandlag. Muslinger kan fører deres ånderør højere op for at få ilt, de

kan fører dem 20-30 cm^{21} op i vandet.

Genoprettelse efter iltsvind

Når iltsvindet er væk, og iltindholdet er normalt, kan området begynde at blive genoprettet. Nye planter vokser op, og fisk og bunddyr begynder så småt at vende tilbage. Man kan ikke præcist sige,

17 http://www.dmu.dk/foralle/vand/iltsvind/hvordanpaavirkeriltsvindhavetsdyr/

18 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 48.

19 Ibidem, side 46.

20 http://www.dmu.dk/foralle/vand/iltsvind/hvordanpaavirkeriltsvindhavetsdyr/

21 Ibidem.

Side 11

Side 11 af 15 hvor lang tid det tager for økosystemet at blive genoprettet, men det kan nemt tage flere år.

Planterne kan vende tilbage ved, at planter fra andre områder spreder deres frø vha. havstrømmene.

Det kan dog være svært for de små frøplanter at vokse op på nye områder, da bølgerne let kan ødelægge de nye skud. Det kan derfor tage lang tid for en plantebestand at blive genoprettet efter et iltsvind. Efter et kraftigt iltsvind vil bunddyrene begynde at vende tilbage efter et stykke tid.

Størrelsen af området, hvor der var iltsvind, er afgørende for, hvor længe der går inden dyrene

vender tilbage. Hvis området er under 100 m^{2}^{22}, vil dyr fra naboområder kunne indvandre, og det
vil derfor ikke tage lang tid at genoprette området. Men hvis området er mere end 500 m^{2}^{23}, kan det

kun genoprettes ved, at larver fra andre områder bliver spredt med havstrømmene. Det kan derfor tage lang tid for store områder at blive genoprettet. Fiskene kan svømme ind fra nærtliggende områder, hvis der er føde nok til, at de kan overleve. Nogle fisk vil vende hurtigere tilbage end andre. Fladfisk vil fx hurtigt vende tilbage, mens mere følsomme fisk som torsk vil være længere tid om at komme tilbage efter iltsvind.

Iltsvind i de danske farvande

2002-episoden

I 2002 var der det kraftigste og mest omfattende iltsvind i Danmark. Iltsvindet dækkede et areal på størrelse med Sjælland [24]. Iltsvindet var et godt eksempel på, når både mængden af næringsstoffer og vejrforholdene spiller ind. Om vinteren var der en meget stor mængde nedbør, som resulterede i, at en masse næringsstoffer blev udvasket af jorden. Da det blev forår, voksede algerne meget pga. de mange næringsstoffer. De mange alger førte til et stort iltforbrug i havet. Samtidig var der ikke meget vind i august-september [25], og overfladevandet blev derfor ikke blandet med bundvandet. Den vind, der var, kom fra øst og blokerede derfor for det iltrige vand fra Skagerrak til bundvandet i Kattegat og Bælthavet. Om sommeren kom der igen en meget stor mængde nedbør, og selvom jordens fordampning er høj om sommeren, og næringsstofferne i højere grad bliver brugt af landplanterne, så kom der alligevel en stor udvaskning af næringsstoffer. Næringsstofferne satte endnu et skub i algernes vækst, og der blev nu brugt endnu mere ilt til at omdanne alt det organiske materiale. Temperaturen i 2002 var også meget høj, og derfor steg temperaturen i overfladevandet og skabte et stærkere springlag. Springlaget blev forstærket yderligere, da der kom en udstrømning af ret saltfrit vand fra Østersøen. Alle disse faktorer resulterede i et kraftigt springlag, og der opstod derfor et kraftigt og langvarigt iltsvind i en stor del af de danske farvande (se bilag 6).

Iltsvind i fremtiden

Som sagt er udledningen af næringsstoffer hovedårsagen til, at iltsvind opstår. Vi har stor

22 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 44.

23 Ibidem, side 44.

24 Ibidem, side 15.

25 Ibidem, side 79.

Side 12

Side 12 af 15 indflydelse på udledningen af næringsstoffer. Der er derfor, gennem årene, blevet indført en række planer, som skulle sørge for at mindske udledningen af næringsstoffer.

Vandmiljøplanerne

Efter det voldsomme iltsvind i 1986 blev der i 1987 [26] indført den første vandmiljøplan, som satte nye rammer for udledningen af næringsstoffer. Vandmiljøplan I satte mål for at nedsætte udledningen af kvælstof og fosfor fra landbrug, kommunale renseanlæg og industrier med egen udledning. Vandmiljøplanen satte et mål, at den samlede kvælstof udledning skulle reduceres med

50 % og udledningen af fosfor med 80 % [27]. Målet for reduktionen af fosfor blev opfyldt i midten af

1990’erne^{28}, men reduktionen af kvælstof gik ikke helt lige så nemt. I 1998 [29] blev der lavet en ny

vandmiljøplan, vandmiljøplan II, som skulle være en opfølgning på vandmiljøplan I. Vandmiljøplan II blev vedtaget som en konsekvens af det massive iltsvind i 1997 [30], men også for at opfylde EU’s Nitratdirektiv. Den nye plan indebar, at der blev taget flere redskaber i brug for at nå reduktionsmålet fra vandmiljøplan I inden udgangen af 2003. I 2004 [31] blev der lavet endnu en vandmiljøplan, vandmiljøplan III. Den skulle løbe frem til 2015 og er igen en plan over, hvordan næringsstofferne reduceres. Landbrugets overskud og udledningen af fosfor skal halveres inden

2015 [32]. Udvaskning af kvælstof skal reduceres med minimum 13 % [33] inden 2015. Vandmiljøplan III var derudover også en plan over, hvordan sårbar natur skulle beskyttes.

Konklusion

Iltsvind er en konsekvens af et for højt iltforbrug og en for lav ilttilførsel i havet. Det sker, når dyrene og bakterierne, på havbunden, nedbryder organisk stof og derved bruger for stor en mængde ilt i forhold til, hvad der bliver tilført. Dette organiske stof stammer fra algerne, som synker ned på bunden, hvor de bliver nedbrudt. Algerne bruger næringsstoffer til at vokse og jo flere næringsstoffer der tilføres havet, jo mere organisk materiale skal bakterierne nedbryde.

Næringsstofferne stammer fra land, med landbruget som den største kilde, som bliver udvasket af jorden, med regn eller smeltevand, og løber ud i havet. Vind- og vejrforholdene har dog også en stor betydning for, om iltsvind opstår og i hvor stort et omfang. Nedbøren har betydning for, hvor mange næringsstoffer der bliver udvasket af jorden, og derfor hvor meget organisk stof der skal nedbrydes på havbunden. Vinden har betydning for omrørelsen af vandlagene, altså ilttilførslen fra overfladevandet til bundvandet. Vinden har også indflydelse på havstrømmene, som også tilfører nyt iltrigt vand til bundvandet. Iltsvind har store konsekvenser for livet på havbunden, da det dræber både dyr og planter. Det kan tage lang tid for et område, der har været ramt af iltsvind, at blive

26 Peter Bondo Christensen, iltsvind, side 84.

27 Ibidem, sde 84.

28 Ibidem, side 85.

29 Ibidem, side 85.

30 Ibidem, side 85.

31 http://www.vmp3.dk/Files/Filer/vandmiljoplan_folder.pdf, side 4.

32 Ibidem, side 4.

33 Ibidem, side 4.

Side 13

Side 13 af 15 genoprettet, som det var før iltsvindet. Gennem de seneste 100 år er der sket en markant stigning i tilførslen af kvælstof og fosfor til markerne, hvilket har resulteret i en stor stigning af iltsvind. De senere år har man dog prøvet at nedsætte denne tilførsel ved at lave planer over vandmiljøet.

Litteraturliste

Peter Bondo Christensen, Ole Schou Hansen & Gunni Ærtebjerg: “Iltsvind” Danmarks miljøundersøgelser, 1. udgave, 1. oplag, 2004.

http://www.dmu.dk/foralle/vand/iltsvind/

http://www.denstoredanske.dk/Natur_og_milj%C3%B8/Milj%C3%B8_og_forurening/Vandmilj%
C3%B8,_spildevand_og_olieforurening/iltsvind

http://www.vmp3.dk/Files/Filer/vandmiljoplan_folder.pdf

Side 14

Side 14 af 15

Bilag

Bilag 2

(til venstre)

De enkelte kilders bidrag til udledningen af kvælstof og Fosfor.

Bilag 1

(til højre)

Temperatur og saltholdighed over og under springlaget om sommeren og vinteren.

Side 15

Side 15 af 15

Bilag 3

(nederst)

Havbundens kvælstofkredsløb.

Bilag 4

(til højre)

Havbundens fosforkredsløb.

Bilag 5

(til højre)

Forskellige dyrs overlevelsesevne under iltsvind.

Bilag 6

(øverst)

Det voldsomme iltsvind i 2002 (højre) og iltsvind året tidligere (venstre), som var et gennemsnitsår.