Dette er den første af to artikler om de danske søer, forureningen af dem med næringssalte samt muligheden for en efterfølgende genopretning af den økologiske balance i dem.
De fleste naturlige søer i Danmark stammer fra den sidste istid, der hærgede landet for 10.000 år siden.
Da isen trak sig tilbage, havde den formet det danske landskab – skabt bakker og dale, fattige hedesletter og frugtbare moræneflader. Med den jyske højderyg havde isen delt Jylland i to – med den magre, udvaskede sandjord i vest og den fede lerjord i øst.
Søer kan være simple vandfyldte lavninger, eller de kan være opstået af såkaldte “dødishuller”. Da isen trak sig tilbage, efterlod den flere steder kolossale isblokke, der kunne være hundreder eller tusinder af år om at smelte. Når de først var smeltet, skred jorden sammen og efterlod dødishullerne, der blev til dybe søer.
Søtyper
De naturlige danske søer kan inddeles i tre hovedtyper, nemlig den brunvandede eller dystrofe sø, den næringsfattige eller oligotrofe sø samt endelig den næringsrige eller eutrofe sø.
Den dystrofe søtype forekommer i enten skov- eller tørveområder, hvorfra der sker en stor tilførsel af organisk stof til søen – i skovsøer i form af nedfaldne blade.
Det brune vand skyldes et højt indhold af humusstoffer, der igen skyldes en ufuldstændig nedbrydning af det tilførte materiale. Brunvandede søer kan trods dette være rimeligt produktive – dog indeholder de altid et ringe udviklet planteplankton – og de er normalt sure.
I tørveområder er der ofte en veludviklet hængesæk langs bredderne og et godt stykke ud i selve søen. Den gyngende hængesæk består af tørvemosser, som også dækker bunden længere ude. Planterne i det frie vand er neddykkede bladmosser.
De to øvrige søtyper er på alle måder hinandens modsætninger. Den oligotrofe sø er næringsfattig og klarvandet, hvor den eutrofe er næringsrig med ofte uklart vand. Den næringsfattige sø har en svagt udviklet rørsump – hvis overhovedet nogen – mens rørsumpen florerer i den næringsrige.
I den klarvandede sø er der tilstrækkeligt med lys til, at bunden kan være dækket af en yppig vegetation. I den næringsrige sø er vandet ofte så uklart, at der ikke når lys nok ned til bunden, som derfor er bar. Endelig er pH-værdien lav i den næringsfattige sø og høj i den næringsrige.
Den typiske danske sø
Der findes færre end 100 oligotrofe søer i Danmark, og deres antal falder stadig. De næringsfattige søer, der endnu er tilbage, findes naturligt nok i de udvaskede sandområder i Midt- og Vestjylland – de såkaldte hedesøer. Søer af denne type kaldes også Lobelia-søer efter den karakteristiske vandplante af samme navn.
De næringsfattige søer og hedeområder i Vestjylland går ingen god fremtid i møde. Det sørger alene den kvælstofholdige nedbør og det tørre nedfald for.
Den eutrofe sø er derfor den typiske danske sø – den, man finder i de fleste egne af landet. Har den ikke været helt eutrof fra naturens side, er den blevet det ved tilførsel af spildevand eller drænvand fra de omkringliggende marker.
Den eutrofe sø er kendetegnet af en veludviklet rørsump bestående af dunhammer, siv og tagrør. Ofte danner rørsumpen en tæt bræmme hele vejen rundt om søen, hvis der da ikke findes brændingszoner, hvor bølgeslag holder bredden fri for vegetation.
Uden for rørsumpen findes flydebladsplanter såsom åkander og nøkkeroser. Fælles for alle planter i rørsump og flydebladsbælte er, at det er landplanter tilpasset et liv i vand. I deres stængler findes et mere eller mindre veludviklet gennemluftningssystem, som bringer luft fra overfladen ned til rødderne.
Det er dette system, der gør rodzoneanlæg egnede til spildevandsrensning. Det muliggør en livlig stofomsætning i det ellers iltfrie bundmateriale.
Rankegrøden
På det dybere vand uden for flydebladsbæltet finder vi den neddykkede rankegrøde bestående af f.eks. vandaks, vandpest eller vandranunkel – hvis søen da ikke tilføres alt for mange næringssalte.
Er det tilfældet, vil planktonalgerne skygge for lyset og dermed fjerne livsbetingelserne for de neddykkede planter. Situationen svarer da til skovbunden, som holdes vegetationsfri af de skyggende trækroner.
En veludviklet rankegrøde er af stor betydning for fiskebestanden – ikke mindst yngelen, der i de første kritiske måneder kan holde sig skjult her.
Er vandet tilstrækkelig klart, vil man uden for rankegrøden finde bundgrøde bestående af forskellige fastsiddende alger og mosser.
Rørsumpen og flydebladsbæltet dækker typisk vanddybder fra 0 til 2 meter. Rankegrøden træffes på dybder fra 2 til 4 meter – alger og mosser fra 4 til 8 meter. Fra 8 meter og udefter til søens dybeste steder hersker barbunden – en ensartet og vegetationsfri flade, der i dybere søer udgør langt størsteparten af det samlede areal.
Trods sin ensartethed er barbunden en meget vigtig del af søens økosystem. Hernede lever nemlig millioner af chironomider – røde dansemyggelarver, som udgør ålens vigtigste føde. Den røde farve skyldes hæmoglobin, som sætter myggelarverne i stand til at overleve under de ofte iltfri forhold herude.
En fisk som ålen fouragerer ofte herude, men den kan ikke leve uden ilt i længere tid. Det ser man, hvis man sætter krogliner herude. De ål, som har slugt krogen, er kvalt, når man røgter linerne. Der er helt enkelt for lidt ilt – selv til en fisk som ålen.
Søen året rundt
Søen er ikke en statisk vandmasse, men en dynamisk. Det skyldes vandet, som i mange henseender er et mærkeligt stof. Det fylder mest i frossen tilstand, hvorfor isen altid flyder ovenpå, og det er tungest ved 4 grader C. Det sidste er meget vigtigt for de fysiske og kemiske forhold i søen.
Måler vi søvandets temperatur under vinterens islæg, tegner der sig følgende billede. Umiddelbart under isen er temperaturen meget nær de 0 grader C, mens vi ved bunden finder det tunge 4 grader varme vand. Det gælder i den forholdsvis dybe sø.
I en meget lavvandet sø kan næsten hele vandmassen være kølet ned til frysepunktet, og da er der ikke tale om nogen lagdeling. Det samme gælder om sommeren – nu blot med modsat fortegn.
Når isen bryder op om foråret, blandes vandmasserne, der således får en ensartet temperatur fra bund til overflade. Når sommersolen for alvor får magt, sker der gradvis en ny lagdeling. Der opstår to lag – et øvre, som er opvarmet af solen, og et nedre, der ikke er.
Denne lagdeling kan blive så udtalt, at der opstår et såkaldt springlag – et lag, hvorigennem temperaturen falder meget brat. Per definition falder temperaturen i springlaget med mere end 1 grad C pr. meter.
Røde dansemyggelarver dominerer på den næsten iltfrie barbund på søens dybeste steder:
Iltmangel på dybet
Iltmangelen på det dybe vand skyldes meget ofte tilledning af spildevand eller næringsrigt drænvand fra de omkringliggende landbrugsarealer. Søens planktonalger udnytter de mange næringssalte og blomstrer op – søen bliver grøn og ugennemsigtig. Når algerne dør, synker de til bunds, hvor de rådner op. Det er fra denne forrådnelse, at iltsvindet på det dybe vand stammer. Og herude, de røde dansemygelarver derfor er enerådende.
Sommerens lagdeling kan dog hindres af vinden. Ligger søen åben og udsat for vind, vil der ske en hyppig opblanding af vandmasserne, så lagdeling bliver sjælden – med mindre da søen er meget dyb. I lavvandede søer er lagdeling af samme årsag sjælden.
Når søen igen afkøles om efteråret – og godt hjulpet på vej af de obligatoriske efterårsstorme – får vi atter blandet vandmasserne op. Vandtemperaturen bliver nu igen ensartet fra top til bund, og bundvandet bliver igen iltrigt.
Med vinterens komme afkøles overfladevandet endnu mere, mens bundvandet holder på sin varmeenergi. Det resulterer igen i 4 grader varmt bundvand, og ringen sluttes med et eventuelt islæg.
Totalcirkulationen
Man siger, at der forår og efterår sker en totalcirkulation, når søens lagdelte vandmasser blandes op. Vi har set, at denne totalcirkulation spiller en stor rolle for iltforholdene i søen. Når vandet cirkulerer, opblandes det iltfattige bundvand med det iltrige overfladevand, og søens største dybder kan atter indtages af fiskene.
Totalcirkulationen betyder også, at næringssalte fra bundvandet bringes op til overfladen, hvor de udnyttes af planktonalgerne. Når alger og andre organismer i søen dør, synker de til bunds. Her nedbrydes de af bakterier og andre mikroorganismer – der sker en mineralisering, hvorved de indbyggede næringssalte i det døde organiske stof igen frigøres.
Men pga. den statiske lagdeling sommer og vinter forbliver disse næringssalte i bundvandet, hvor de ikke forbruges. Først når vandet blandes og næringssaltene bringes op til overfladen og lyset, kan de igen bruges af planktonalgerne – det første led i søens fødekæde.
De to vigtigste næringssalte eller næringsstoffer er fosfor og kvælstof. Andre næringsstoffer er ligeledes vigtige, men i langt mindre mængder. Det er de såkaldte mikro-næringsstoffer, hvortil hører stoffer som calcium, magnesium og selen.
Næringssaltene
l søer er fosfor normalt det begrænsende stof – det stof, der bestemmer søens primærproduktion. Kvælstof findes normalt i rigelig mængde. Planterne anvender fosfor i form af fosfat, som imidlertid er et meget reaktionsvilligt stof. Under iltede forhold danner det gerne forbindelser med bl.a. jern, hvorved fosfaten udfældes som ferrifosfat og dermed fjernes fra planterne.
I en eutrof sø vil indholdet af optagelig fosfat derfor stige nedefter i vandsøjlen – i takt med det faldende iltindhold. I den iltfri zone nær bunden vil den bundne fosfat frigives sammen med jernionerne, der imidlertid iltes igen ved søens totalcirkulation. En stor del af fosfaten bindes derfor i denne periode.
Da en stor del af søens fosfor sedimenterer ud, dvs. aflejres i bundslammet, er søen afhængig af en konstant tilførsel udefra. Det sker dels via nedbøren, dels via udvaskning fra undergrunden.
Kvælstof
Når en organisme dør og nedbrydes, frigøres det indbyggede kvælstof normalt i form af ammonium-ioner, NH4+. Kvælstoffet stammer fra proteinernes mange aminosyrer. Denne mineralisering – omdannelse fra organisk til uorganisk stof – varetages af bakterier.
Det er også bakterier, der omdanner ammonium til nitrat, N03-. Ammonium-ionerne kan optages direkte af planterne, eller de kan omdannes til nitrat, som ligeledes kan optages.
Nitrifikationen, som dannelsen af nitrat kaldes, er iltkrævende og går derfor i stå under iltfri forhold – det være sig på søens største dybder eller i bundslammet. Her sker der i stedet en denitrifikation, hvor nitraten omdannes til frit kvælstof. Det frie kvælstof kan herefter afgives til atmosfæren – et forhold, man benytter sig af ved biologisk rensning af spildevand.
Visse planter er ikke afhærigige af ammonium-ioner eller nitrat som kvælstofkilde. Det gælder f.eks. blågrønalgerne, der er i stand til at fiksere (danne) kvælstof fra atmosfæren i specielle cellestrukturer.
Algernes succession
Men ikke kun fosfor og kvælstof bringes op til overfladen og lyset med totalcirkulationen. Det gælder også et stof som silicium – det materiale, som kiselalgerne laver deres smukke skaller af.
Betragter man en sø igennem et helt år, vil man se, at forskellige alger dominerer på forskellige tidspunkter. Ganske vist er algesammensætningen forskellig fra sø til sø, men alligevel tegner der sig et generelt billede.
I det kolde vintervand finder vi kun ganske få planktonalger. Vandet er for koldt og lyset for svagt til nogen større algeproduktion. Men efter forårets totalcirkulation sker der typisk en opblomstring af kisel-alger, som efterhånden opbruger vandets indhold af silicium. Forårets maksimum af kiselalger klinger derefter af.
Kiselalgerne efterfølges af de mere varmeelskende grøn-alger, der ikke har noget behov for silicium. De dominerer gerne, indtil vandets indhold af kvælstof evt. er brugt op. Da overtager de hårdføre blågrøn-alger, som er i stand til selv at fiksere kvælstof, og som derfor hersker sommeren ud.
Med efterårets totalcirkulation beriges overfladevandet igen med silicium fra de dybere vandlag, og kiselalgerne blomstrer op for anden gang – til et efterårsmaksimum. Når vinteren herefter sætter ind, er vi tilbage ved årets algeminimum.
Fra sø til mose
Denne såkaldte succession er ikke den eneste i søen. Søen selv undergår en succession, omend den sker over et langt længere tidsrum. Søen opstår som en mere eller mindre mager sø, der med årene modtager mere og mere organisk stof – dels i form af det, den selv producerer, dels i form af materiale tilført fra omgivelserne.
Men som tiden går, bliver søen igen næringsfattig, idet dens omgivelser gradvis udvaskes for næringssalte. Søen fyldes langsomt op af aflejret organisk materiale, og i takt hermed flytter rørsumpen længere og længere ud. Til sidst forsvinder den åbne vandflade helt, og søen er holdt op med at eksistere som sø. Den er vokset til og har kvalt sig selv.
Det er sådan, vore mange lavmoser er blevet til. Inden søen lukker helt, ligger den hen som mose. Højmoser er helt anderledes komplicerede strukturer, som vi ikke skal komme ind på her.
Eutrofiering
Søens succession eller tilvoksning er naturlig og tager normalt flere tusinde år. I dag går det imidlertid langt hurtigere – takket være os selv. I dag har vi travlt med at lukke spildevand og drænvand ud i vore søer, der herved beriges med store mængder af næringssalte.
Resultatet er en stærkt stigende primærproduktion – en stærkt forøget mængde af planktonalger, som giver vandet en forringet gennemsigtighed.
De mange alger skygger for lyset, der i værste fald kun trænger få cm ned i vandet. Bundvegetation og rankegrøde forsvinder – de kvæles helt enkelt af lysmangel – og rørsumpen breder sig i takt med søens opfyldning. Er søen lavvandet, går det hurtigt. Er den dyb, tager det længere tid.
Nedbrydning af nedsynkende organisk stof på søbunden:
Denne fremskyndede udvikling kaldes eutrofiering og kan ses i de fleste danske søer – i større eller mindre omfang. Det er de færreste søer, der ikke på én eller anden måde er påvirkede.
Tilførslen af næringssalte fra drænvand og spildevand giver som nævnt en større primærproduktion, men den er fordelt på færre arter end tidligere. Grøn- og blågrønalger florerer i hårdt belastede søer, og ikke mindst sidstnævnte danner ofte algeblomst, der får vandet til at ligne tyk, blågrøn maling.
Under sådanne forhold overmættes overfladevandet med ilt i dagtimerne – ilt produceret ved algernes fotosyntese – og pH-værdien stiger. Værdier på over 10 er målt. Om natten falder iltindholdet – pga. planternes ånding – og pH-værdien tilsvarende.
Flere alger – heriblandt blågrønalgerne – kan udskille stoffer, som er giftige for andre organismer, bl.a. dyr og mennesker. Dødsfald hos hunde, der har drukket af vand med et højt indhold af blågrønalger, er kendt fra Silkeborgsøerne og Århus Bugten.
Iltsvind
De mange alger virker indirekte ødelæggende på miljøet. Ikke blot skygger de levende alger for højere planter – de døde er tillige skyld i et stort iltsvind ved bunden. Mest om sommeren, men i grelle tilfælde også under vinterens islæg, hvor planterne får for lidt lys til at kunne fotosyntetisere og dermed producere ilt. Fiskedød kan da blive resultatet.
Al ilten går til nedbrydning af de døde alger, og iltmangelen gør, at de overskydende plantedele kun nedbrydes delvis. I stedet dannes der gasser som methan og – i mindre omfang – svovlbrinte. Der er heldigvis ikke nær så meget sulfat i ferskvand som i havvand, hvor svovlbrinte er den dominerende gas.
Normalt er disse gasser ufarlige, da de holdes fanget i bundslammet. Men et pludseligt lavtryk – evt. under et forbipasserende tordenvejr – kan frigøre gasserne, som så stiger op gennem vandet. De iltes øjeblikkeligt og forbruger herved ilt – ofte med fiskedød til følge.
I takt med at vandet bliver uklart af den stigende algemængde, får søens rovfisk stadigt sværere ved at holde bestanden af skidtfisk – typisk skaller og brasen – nede. Rovfisk som gedder og aborrer er afhængige af synet, når de jager, og det uklare vand er derfor et problem for dem.
Resultatet bliver en bestand af skidtfisk, der vokser voldsomt i antal. Men som på grund af fødemangel efterhånden udvikler sig til en bestand af tusindbrødre – små, men talrige fisk, der aldrig vokser sig store.
De mange tusindbrødre overgår til en diæt af dyreplankton, da der ikke længere er bunddyr nok at æde. Mængden af dyreplankton går derfor drastisk tilbage, hvilket igen betyder, at algemængden vokser yderligere. Der er jo ikke længere nogen bestand af dyreplankton til at græsse på den og holde den nede.
Søens økosystem er nu for alvor tippet og ude af balance. En sådan sø skal have hjælp for at vende tilbage til en naturlig balance igen – gerne via restaurering eller bio-manipulation.
Restaurering
Det er teknisk muligt at restaurere en stærkt eutrofieret sø, men det tager tid, og det koster penge. Man starter naturligvis med at standse yderligere tilledning af næringssalte – enten ved at lede spildevandet andetsteds hen eller ved at rense det biologisk og kemisk, så næringssaltene udfældes før udledning…
Læs fortsættelsen i artiklen om
Moderne biomanipulation og kemisk rensning af søer
© Tegninger: Gunnar Johnson & Finn Ringtved
© Fotos: Steen Ulnits & Niels Riis Ebbesen
© 2017 Steen Ulnits
Del denne artikel: