Op het einde van de middag verschijnen zuurstofbelletjes
in de draadalgen massa (flap). Het water is dan oververzadigd
(supersaturatie) met zuurstof. Dat wordt veroorzaakt doordat
het water warmer is geworden, soms zuurder en soms doordat de
luchtdruk daalt: er is onweer op komst.
De zuurstofbubbeltjes zitten gevangen tussen de draadalgen.
Daardoor trekken deze zuurstofdruppeltjes de algenmassa omhoog,
naar de oppervlakte. Ook waterpest kent dit verschijnsel.
water-est omt aan de oppervlakte drijven en droogt uit.
Een brakwatersteurgarnaal is op zoek naar iets eetbaars.
De opgeloste zuurstof
De hoeveelheid opgelost zuurstof (dissolved oxygen of DO) is de belangrijkste
limnologische parameter en wordt soms uitgedrukt als parts per million (ppm) maar meestal in mg/L.
DO wordt met een elecrode gemeten, en dit kan ook zonder ervaring
goed gedaan worden. Dit is wel minder nauwkeurig dan de titratie
vlgs Winkler, die moeilijk en langzaam is. Zonder kennis van de opgeloste
zuurstof hoeveelheid is het niet mogelijk om de ecology van een meer of
vijver te begrijpen.
Redoxpotentiaal, uitgedrukt als Eh, dit is een maat voor de neiging van water
om te oxideren. Het is een maat voor de gezondheid van het water. Het
wordt met behulp van een electrode gemeten. Eh is ongeveer 500mV bij
normaal geoxigeneerd neutraal water De Eh daalt snel als zuurstof
schaars wordt (hypoxy), zoals bij eutrophische meren. Hierbij ia is
er een snelle daling van de Eh te zien in het metalimnion.
oplosbaarheid van zuurstof in water
Die wordt door de volgende factoren bepaald:
1 Temperatuur: in water van 0°Celsius kan 2x zoveel zuurstof oplossen als in
water van 30°Celsius. In de lente kan door opwarming veel zuurstof uit
het water verdwijnen. De productiviteit van een vijver verdubbelt bij
10°celsius, dus ook het zuurstof verbruik door planten en dieren.
Supersaturatie wordt het verschijnsel genoemd dat er tijdelijk meer zuurstof
is opgelost in water dan uit het temperatuur normogram te verklaren is ,
dit verschijnsel is normaal na een zomerse dag waarbij er meer zuurstof
door algen wordt geproduceerd dan kan oplossen.
2 luchtdruk: deze kan in nederland snel dalen bij de nadering van een
onweeersbui, zuurstof kan dan massaal vrijkomen uit vijvers. dit is hetzelfde
effect als het laten ontsnappen van druk door de dop van een fles frisdrank
te openen. Er ontstaan dan bubbeltjes. Dit effect heet ebullutie. Op grootte
hoogte kan minder zuurstof in meren oplossen. De hoeveelheid zuurstof
welke opgeloste kan worden is te berekenen met een afgeleide van
de wet van Henry: [O2]=9,03Xmg DO/kg
3 Diepte . Door de hydrostatische druk kan meer zuurstof in dieper
water oplossen , een effect wat pas bij grote diepte een rol speelt.
De hoeveelheid zuurstof welke opgeloste kan worden is te bereken met
(een afgeleide) van de wet van Henry.
4 zout. In zeewater lost 20% minder zuurstof door de hoeveelheid zout,
maar dit effect speelt in Nederland een geringe rol. Behalve dan in rotspoeltjeswaar door verdamping de concentratie zout
sterk kan oplopen en dus de DO afneemt. Maar ook hier is de temperatuur
een belangrijkere factor.
productie en verbruik
Er zijn 2 manieren waarop de hoeveelheid zuurstof wordt aangevuld:
1 zuurstof uit de lucht lost op in het water: dit effect neemt toe
bij toegenomen windsnelheid en golfslag(zgn surface aeration). Eendekroos en drijvende waterplanten
blokeren de zuurstofopname uit de lucht: het oppervlakte waar zuurstof
uitgewisseld kan worden is verkleind.
2 zuurstof wordt geproduceerd door fotosynthese (alleen overdag dus). Planten met
drijfbladeren leveren geen bijdrage aan de zuurstofproductie zoals lemna (eendekroos) of
waterlelie.
Bedenk dat bij hoge productie van zuurstof als belletje omhoog borrelt en
dus geen bijdrage levert aan de DO.
Beide effecten spelen zich af in de oppervlakte laag ,het hypolimnion heeft
dus alleen indirect (via stroming) toegang tot de zuurstofaanvoer.
3 Zuurstof verbruik: de photosyntheserende planten verbruiken s´avonds
weer zuurstof. DO is dus sóchtends het laagste. In de benthos wordt
het afval weer verder afgebroken, dit verbruikt dus zuurstof .
Het hypolimnion is dus vaak hypoxisch of anoxisch.
verticale stratificatie van zuurstof
Er zijn 4 soorten meren te onderscheiden :
1 meren met stroming: in deze meren is het water gemengd en is er dus geen stratificatie.
2 clinograde meren:
In dit meer wordt de DO vooral bepaald door processen van levende organismen:
In het epilimnion wordt de zuurstof geproduceerd door photosynthese, in het
hypolimnion verbruikt door afbraak . Er onstaat dus een afname van zuurstof naar de bodem toe.
3 orthograde meren:
Dit zijn meren waarbij in epilimnion maar erg weinig zuurstof
wordt geproduceerD: zgn oligotrofe meren dit zijn meren met weinig
opgeloste voedingsstoffen. Omdat er een geringe productie is , is ook
de afbraak gering: De DO van het hypolimnion is ongeveer evengroot
als het epilimnion, zelfs kan de DO van het hypolimnion dat van het
epilimnion overstijgen. de DO is op alle dieptes hoog.
4 Heterograde meren :
Sommige meren hebben een afwijkende verdeling door verschillende
oorzaken:
4a negatieve heretrofe meren.
Bij deze meren is de metalimnische laag laag in DO, dit kan komen
door een opeenhoping van zooplankton of een grote hoeveelheid zooplankton.
4b positief heterotrofe meren
Bij deze meren is het metalimnion hoog in DO, dit kan komen doordat
het epilimnion erg warm is , en dan een lage productie van zuurstof heeft.
Of doordat het fytoplankton zich in het metalimnion verzameld.
verschil DO in oligotrove en heterotrove meren
Het volgende onderscheidt is belangrijk voor de Nederlandse situatie:
Heterotrofe meren hebben een wezelijk andere DO dan oligotrove meren.
Wanneer we uitgaan van de spring turnover dan is de situatie voor beide
typen meren gelijk: Er is een volledige menging van het meer. In de
Nederlandse situatie is dat ook in de winter zo , het komt maar zelden
voor dat er een (inverse) stratificatie optreedt doordat het meer of
vijver volledig dichtvriest (dimicties) .
In de het begin van de zomer ontstaat stratificatie doordat de
bovenlaag opwarmt. Door gebrek aan menging ontstaat in het oligotrofe
meer stratificatie. De temperatuur in het epilimnion stijgt , dat in het
hypolimnion blijft gelijk. De DO in hypolimnion zal daardoor afnemen.
De heterotrofe meren gedragen zich anders: door de grote hoeveelheid
nutrieten zal het hypolimnion hypoxisch worden:
Een kaakvis onder in de oceaan.
Nachtstromen voelt hij door zijn beenderharen
en door zijn kieuwen gaan, zijn wiegende lantaren
flakkerend, een spookdoorjaagde maan.
Hij ziet het schaduwbed wegwiegen van zijn licht,
en zwemt vermoeid het wijkend donker binnen
dat hem een hand is bitter te beminnen,
strelingloos en warm bij zijn gezicht.
En als de weemoed niet meer is te drinken
moet hij zijn schijnsel zwak zien worden, doven,
en zoete vingers die de laatste vlekken roven
om zijn verdwenen bekken voelen zinken.
Een arend ligt voorover in de hemel,
spreidt zijn geveerde oude armen uit,
starend in het wemelen der diepte;
en als de wind zijn schrale ogen sluit
voelt hij de ruimte door zijn vingers glijden,
droom in droom uit moet hij zich laten vallen,
een stroom verdeeld in watervallen.
Zijn geest voelt zich ontploffen en verwijden
en ziet zijn schedel tegen het water knallen.
Tussen de hoogte en de diepte ijlt een boot.
Alles danst van doodsangst voor de dood.
