Ökat kvävenedfall påverkar näringstillgången för växtplankton i sjöar
Mängden kväve i atmosfär och olika ekosystem har ökat dramatiskt till följd av människans användning av handelsgödsel och fossila bränslen. Ett exempel är förhöjda kvävehalter i många sjöar i områden med högt kvävenedfall. Detta påverkar näringstillgången för växtplankton, enligt en ny studie som publiceras i tidskriften Science.
I dag är halterna av kväve i atmosfären påtagligt förhöjda jämfört med för 50-100 år sedan, bland annat genom ökad tillförsel från jordbruk och biltrafik. Kvävet kan transporteras långa sträckor i atmosfären och leda till ett ökat nedfall över stora delar av jordklotet.
– Hittills har konsekvenserna av en ökad kvävetillförsel via nedfall till sjöar beaktats i mycket liten utsträckning. Våra resultat visar dock att kvävenedfallet har stor betydelse, säger Ann-Kristin Bergström, docent vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap.
Hon har tillsammans med Mats Jansson, professor vid samma institution, samt forskare vid Arizona State University, Colorado State University i USA, och Oslo universitet i Norge genomfört de studier som nu publiceras i Science.
Artikeln baseras på data från mer än 2000 sjöar i Sverige, Norge och Nordamerika belägna i områden med både lågt och högt kvävenedfall. Dessutom har experiment utförts i ett 90-tal av dessa sjöar för att bedöma hur kvävenedfallet påverkar växtplankton.
Resultaten visar att sjöar belägna i områden med högt kvävenedfall har förhöjda halter av kväve jämfört med sjöar belägna i områden med lågt kvävenedfall. Förhöjt kvävenedfall förändrar därför balansen mellan de två ämnena, kväve och fosfor, vars tillgång styr växtplanktons tillväxt i sjöar. I samtliga regioner var resultaten av experimenten kopplade till mängdförhållandet mellan kväve och fosfor i sjöarna.
I områden med lågt kvävenedfall var växtplanktons tillväxt främst begränsad av kvävebrist, medan växtplanktons tillväxt i regioner med högt kvävenedfall, främst var begränsad av brist på fosfor.
De nya resultaten utmanar en vedertagen ”sanning” inom sötvattensforskningen – att växtplanktons tillväxt i sjöar begränsas av brist på fosfor.
– Fosforbegränsad växtplanktontillväxt bör snarare betraktas som ett tillstånd som upstått i sjöar på på grund av att vi människor under det senaste århundradet radikalt ökat kvävetillförseln, inte minst via atmosfären, berättar Ann-Kristin Bergström.
Umeåforskarna har i tidigare publicerade studier också visat att den ökade kvävetillförseln via nedfall har medfört ökad biomassa av växtplankton, så kallad eutrofiering, i många sjöar i Sverige, övriga Europa och Nordamerika. Andra ekologiska effekter som kan förväntas är förändrad artsammansättning hos växtplankton genom att arter med hög förmåga att ta upp fosfor särskilt gynnas i sjöar som belastas med högt kvävenedfall.
–Fosforbegränsade växtplankton har även lägre födokvalitet för djurplankton, vilket i sin tur kan leda till produktionsförändringar på högre nivåer i näringskedjan, förklarar Ann-Kristin Bergström.
Under de närmaste årtiondena förväntas den globala transporten av atmosfärskväve att öka.
– Det finns därför risk att sjöar som idag är belägna i glesbebyggda områden med relativt låg kvävenedfall kommer att påverkas i framtiden, framhåller Ann-Kristin Bergström.
De svenska studierna har finansierats av forskningsrådet Formas med medel tilldelade Ann-Kristin Bergström och den starka forskningsmiljön LEREC (Lake Ecosystems Response to Environmental Change) vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet.
Kontaktinformation
För ytterligare information, kontakta gärna:
Ann-Kristin Bergström, docent vid institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap
Telefon: 070-274 77 34
E-post: ann-kristin.bergstrom@emg.umu.se
