För att se om algblomning påverkar sjöars sedimentbakterier utfördes mätningar i en och samma kinesiska sjö med olika algblomningsförhållanden. Flera kategorier sedimentbakterier ökade i antal under blomningsperioden.
Av: Jörgen Hanaeus
Sjöars algblomning är ett påtagligt miljöproblem i Kina, men dess effekter är inte helt klarlagda. Det gäller t ex blomningens inverkan på andra mikroorganismer och här undersöks inflytandet på bakteriefloran i de övre sedimentlagren i sjön Chaohu Lake. Den stora Chaohusjön har en del med kraftig algblomning och en annan del som är i stort sett fri från sådan blomning.
Sedimentprover från olika skeden av sommaren (maj-september) visade att de studerade N-, P-, S- och Fe-relaterade bakterierna ökade tydligt i antal under blomningsperioden i den blommande delen, medan antalen var tämligen oförändrade under perioden i sjödelen utan algblomning.
Artikeln
Algblomning är ett stort miljöproblem i kinesiska vattendrag, men även så internationellt. Satellitstudier från 2007 visade att Kina hade 2 693 sjöar större än 1 km2 som totalt täckte 81 415 km2. Av dessa befanns ca 90 % vara eutrofa och många tiotals av dessa hade vid något tillfälle kraftig algblomning. Problemet ges stor vikt av Kinas styrande och forskare men är fortsatt besvärligt trots förbättrad kontroll och andra åtgärder.
Källorna till ökad eutrofiering har i stor utsträckning skiftat från punktkällor till diffusa källor och intern belastning från sediment, vilket försvårar motåtgärder.
Mikroorganismer i sedimenten är viktiga för omvandling och frigörande av näring från sedimenten, vilket i sin tur stimulerar algblomningen. Hur algblomningen påverkar de bakterier som utför näringstransformationen är mindre känt, vilket är ett viktigt motiv för denna studie.
Försök
För provtagning och analys valdes material från sjön Chahou Lake i sydöstra Kina. Den har ett medeldjup av 2,7 m och en yta av 573 km2; den femte i storlek i Kina. Den har de senaste dekaderna förändrats från att vara en klarvattensjö med undervattensvegetation till att bli en sjö med stor algbiomassa. Förändringen tillskrivs främst utsläpp från urbant avloppsvatten och från jordbruket. Eutrofieringen ökar västerut i sjön.
Inledande studier visade på frekventa algblomningar i sjöns västra delar medan dess östra delar var befriad från sådana. Därför valdes sex provplatser i respektive del, benämnda AB (algal bloom) resp. FAB (free of algal bloom). Prov togs ca var tredje vecka under maj-september 2020.
Krav på kontinuerlig blomning i AB-området gjorde att tre provplatser uteslöts. Kravet på frihet från algblomning medförde att ytterligare tre provplatser (i FAB-området) uteslöts. Kvar alltså tre platser från vartdera området, med ca 1 m vattendjup. Sedimentproverna togs från 0-20 cm under sedimentytan; vattenprover togs 0,5 m under vattenytan.
Resultat
Klorofyll-α värdena i vattnet var < 30 µg/L i alla FAB-prover, vilket ansågs vara tröskelvärde för algblomning. Värdena i AB-regionen var 30-120 µg/L. Där steg värdena från 20 juni över 30 µg/L och till över 60 µg/L vilket indikerade påbörjad algblomning. Från 20 juli till 5 september fluktuerade halterna kring höga värden, undantaget två extremväderstillfällen, varefter en snabb sänkning till startnivån (30) inträffade. Algcellsdensiteten följde ett liknande mönster.
De uppmätta N-bakteriearterna (nitratreducerare, nitritreducerare, nitritoxiderare, ammoniumoxiderare) ökade i antal i AB-regionen under perioden medan de höll relativt konstanta och låga halter i FAB-regionen. Samma mönster visade de organiska och de oorganiska fosforbakterierna samt de svavelreducerande bakterierna och de järnreducerande bakterierna. Även för de svaveloxiderande bakterierna höll AB-regionen högre halter, men här var FAB-regionens halter i närheten av de för AB-regionen och följde även dessa i variationsmönstret.
De högre bakteriehalterna i AB-regionen bedömdes komma från högre halter av de ämnen som är essentiella för respektive art och som är utlösta från döda alger som sedimenterat. Även halten organiskt substrat ökar av samma skäl och stimulerar bakterietillväxten. Den högre vattentemperaturen under sommarperioden stimulerar också dessa processer. Nedbrytningen konsumerar syre – halter ner emot 1 mg O2/L har uppmätts – vilket ökar möjligheterna för de reducerande bakteriearterna.
Slutsatser
Algblomningen, som förekom i de västra delarna av Chahou Lake stimulerade bakterietillväxten i sjösedimenten och skälet ansågs vara nedbrytningen av döda alger på sjöbottnen vilket frigjorde näringen från dessa. Halterna steg, särskilt i början av blomningsperioden, för att stabiliseras och sedan avta i slutet av perioden.
Data är av intresse, bl a för bedömning av sjöns internbelastning.
Källa: Bao, H.1), Li, Y.2), Diao, X.1) & Wang, S.3) : Effects of algal bloom (AB) on sediment microorganisms with special functions at different AB stages in Chaohu Lake (2021). Water Science & Technology 83.5, pp 1130-1140.
Författarna från:
Appraisal Center for Environment and Engineering, Ministry of Ecology and Environment, Bejing 100 012, China
Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Bejing 100 012, China
Department of Environmental Science and Engineering, Bejing University of Chemical Technology, Bejing 100 029 China.
Kontakt: yiweili2008 [a] 126.com
