Eutrofeerumine, primaarproduktsioon ja orgaanilise aine settimine

ehk siis see, mis viibki anoksiani põhjakihtides -- eutrofeerumise ühe häbiväärsema negatiivse tagajärjeni.

Selle teema jaoks palun läbi töötada kursuse põhimaterjalist peatükk 9: 'Eutrophication, primary production and vertical export', lk 126-137. 

Eutrofeerumine viib vetikate primaarproduktsiooni suurenemiseni, tänu toitainete kättesaadavuse suurenemisele.

Nüüd on järgmine küsimus -- mis sellest produktsioonist (orgaanilisest ainest) saab?

Väga palju võimalusi ei ole õnneks:

• See kantakse hoovustega mujale, horisontaalselt
• See lagundatakse algloomade, zooplanktoni ja bakterite poolt veesambas ning tõitained re-mineraliseeritakse, misjärel need on taas kasutatavad uute vetikarakkude poolt. Süsinik lagundatakse süsihappegaasiks ning see kas lendub atmosfääri või omastatakse uuesti vetikate poolt.
• Orgaaniline aine settib osaliselt lagunenuna sügavamatesse kihtidesse, viies endaga kaasa ka seotud lämmastiku ja fosfori. Just seda protsessi käesolevas teemas käsitleme.

Orgaanilise aine settimine on väga oluline protsess, millest kahjuks vaadatakse sageli üle.

• Ühest küljest viib settimine eufootilisest kihist resursse välja (nii mineraaltoitaineid kui orgaanilist ainet, ehk siis energiat)
• Teisest küljest on see protsess, mis toidab bentilisi toiduahelaid. Kui bentos on afootilises kihis (ehk siis enamasti), sõltub sealne elustik täiel määral ülemistest kihtidest settivast ainest ja energiast.

Ehk siis -- ühele kadu, teisele kogu energiaallikas. Settimine ja seda reguleerivad protsessid on okeanograafias veidi jäänud kahe suure maailma vahele ja seetõttu ehk veidi alauuritud. Planktoloogid uurivad planktonit, bentose uurijad bentost -- aga settimine, mis ühendab neid kahte maailma, jääb nagu eikellegimaale. Samas -- plankton saab suure osa oma ressurssidest samuti bentosest -- bentoses remineraliseeritakse suur osa sinna settinud orgaanilisest ainest ja remineraliseeritud toitained on hädavajalikud pfütolankoni toitainevajaduse rahuldamiseks. Eutrofeerumise kontekstis nimetame me seda sisekoormuseks. Nii et mõlemad süsteemid vajavad teineteist. Ühendav lüli on orgaanilise aine settimine.

 

---

Selle peatüki sisu keskendub suures osas orgaanilise partiklilise aine settevoogudele ning seda mõjutavatele teguritele rannikumeres. Samas enamik põhimõtteid on kehtivad ja järvede kohta.

 

Miks rannikumeres?

Kuna rannikumeri on antropogeense eutrofeerumise osas kõige suurema surve all.

• Rannikumerre suubuvad jõed, mis toovad toitaineid
• Rannikualade inimasustus keskmisest tihedam
  • e.g. USAs on rannikualade asustustihedus kahekordistunud alates kuuekümnendatest
  • 21 saj algul elab > 70% inimestest vähem kui 100 km kaugusel rannikust

 

Joonis: erinevatesse vee ökosüsteemidesse tulev toitainetereostus. Pindalaühiku kohta ületab rannikumere aastane reostuskoormus nii mageveekogusid kui põllumajanduslikke maid.

Toitainete juurdevool rannikumerre on suurenenud viimastel kümnenditel tänu

• inimasustuse tihenemine rannikualadel
• mineraalväetiste laialdane kasutamine
• põllumajanduse intensiivistumine
• metsaraied ja metsaalade vähenemine
• atmosfäärne depositsioon

Edasi tulevad põhjuslikud seoses:

Suurenenud toitainete voog -> kõrgem primaarproduktsioon -> rohkem sestonit -> suurem settimine.

Kui suurt toitainete juurdevoolu mingi veekogu on suuteline taluma, ilma et ilmneksid ebasoovitavad tagajärjed? Näiteks põhjaelustiku vaseumine, hapnikupuudus põhjakihtides?