Kulstofbegrænsning af søernes produktivitet

I en ny videnskabelig artikel i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society viser Lektor Theis Kragh og Professor Kaj Sand-Jensen, Ferskvandsbiologisk Sektion på Biologisk Institut den hidtil oversete betydning af forsyningen med uorganisk kulstof for en høj produktivitet af planteplanktonet under gode nærings- og lysforhold i udendørs test-bassiner. En højere biomasse ses tilsvarende ved sammenligning af 204 naturlige danske søer.

• ’Vi har testet betydning af indholdet af uorganisk kulstof i test-bassiner – fra blødt søvand med et lavt kulstofindhold af kulstof til hårdt, kalkrigt søvand, svarende til vand fra østdanske lerjorder. Her fem-dobledes planteplanktonets produktivitet i et forsøg, der varede en måned. Det viser ganske enkelt, at produktiviteten øges med mængden af tilgængeligt kulstof i næringsrigt vand’, siger Theis Kragh.

Tilsvarende store forskelle fandtes ved sammenligning af mængden (biomassen) af planteplankton i næringsrige søer med blødt versus hårdt vand.

Theis Kragh forklarer, at hårdt søvand for det første indeholder meget uorganisk kulstof, som planteplanktonet kan udnytte. Meget uorganisk kulstof får også pH-værdien til at stige i vandet. Højere pH øger CO₂-optagelsen fra luften betragteligt. Og når kalk udfælder ved høj pH, frigives CO₂ til planktonets fotosyntese. Netop den kalkudfældning sker i de fleste øst-danske søer om sommeren.

• Kaj Sand-Jensen uddyber, ’Vi anfægter bestemt ikke næringsstoffernes helt overordnede betydning for planteplanktonets biomasse i søer og kystområder. Men det er vigtigt, at erkende, at forsyningen med uorganisk kulstof medvirker i reguleringen af planteplanktonets produktivitet. I næringsrige østdanske søer såsom Arresø og mange flere med er pH høj om sommeren. Planktonets nettoproduktion af organisk stof om sommeren forsynes altovervejende ved optagelse af CO₂ fra atmosfæren og denne optagelse forstærkes af den høje pH. Men selv i midt- og vestjyske næringsfattige søer med blødt vand har vi påvist, at planktonets fotosyntese om sommeren til tider begrænses af CO₂ forsyningen fra vandet.

Forskningen afslører, at man fremover bør samtænke betydningen af næringsstoffer, lys og uorganisk kulstof for reguleringen af planteplanktonets fotosyntese, produktivitet og biomasse. Næringsstofferne sætter den potentielle øvre grænse for produktiviteten, men lys og uorganisk kulstof afgør i hvilket omfang potentialet nås. I brunvandede søer i skov- og moseområder konkurrerer de brunfarvede stoffer med klorofylet i planteplanktonet om lyset og begrænser herved  produktiviteten. I  næringsrige søer med hårdt vand kan vi til gengæld opleve den allerhøjeste produktivitet, som muliggør tætte fiskebestande, men også øger risikoen for iltsvind og fiskedød, hvis planktonopblomstringer pludseligt henfalder og rådner.