Östersjön - som byggd för att blågröna alger ( eller cyanobakterier som de också heter) ska växa.

Morgonperiod torsdag 21 augusti 2014 Uppsala waldorfskola klass 9.

Du behöver kanske en kartbok för att följa med i texten. 

Östersjön botten är som en trappa, där den högsta tröskeln är vid Öresund och Danska sunden ( de sund som finns mellan de danska öarna). Det krävs speciella väderförhållan-den för att  havsvatten ska strömma in från Nordsjön. Trappan ser inte heller ut som en vanlig trappa utan mer som stegvis djupa dalar där havsvattnet kan samlas på botten.

Bottendjupen i Danska sunden (Stora Bält) är ungefär 60 m, Bornholmsbassängen är 105 m,  Gotlandsbassängen är 459 m (Landsortdjupet)  och Finska viken är ungefär 100 m djup.

Saltvatten är tyngre än sötvatten och det havsvatten som kommer in i Östersjön rinner efter botten (lila färg), medan det vatten som kommer från älvarna och åarna flyter ovanpå havsvattnet (ljusblå färg). 

Sötvatten kommer från älvar och floder i avrinningsområdet och skapar ett sötvattensflöde som strömmar från Östersjön till Nordsjön och Atlanten. 
Bilden är hämtad från Ely 2005.


Östersjön lutar så det är högre havsbotten i norr än i söder.



MEN med sötvattnet kommer också tyngre organiska föreningar och näringsämnen (t.ex. flis från skogsindustrierna, slam från leråkrar, oljeutsläpp och fekalier (bajs)) som sjunker till botten. 

Det är saltare vatten i Södra Östersjön och nästan helt sött vatten i Bottenviken upp i norr. I Bottenviken rinner de tretton största älvarna ifrån Sverige ut. Från Ångermanälven t.ex strömmade det ut 1700 kubikmeter vatten /sekund under höstfloden 2011 (en kubikmeter är 1000 liter vatten och ett stort badkar innehåller cirka 300 liter vatten - som jämförelse. Det är ungefär 5667 badkar/sekund). 

Torne älv har enligt bilden en vattenföring på över 2000 kubikmeter/sekund i genomsnitt (vatten från 
6 667 badkar /sekund - som jämförelse). 

   

När salt och sött vatten blandas kallas det brackvatten eller bräckt vatten. Östersjön är en av de största brackvattenshav i världen.

Men det är inte bara ytvattnet som skapar ett hinder mellan de olika vattenmassorna. Salthalten gör det också. Så det är en stor saltskillnad mellan den övre vattenmassan och vattnet i djupvattenskiktet.

Om havsvatten inte trängt in på länge blir bottnarna syrefria. Då kan inga växter eller djur som lever på syre vistas där. Istället träder organismer in som kan leva utan syre. Syre är ju det som ger kraft och energi åt oss som är beroende av set. men de organismer som inte använder syre löser upp olika kemiska föreningars band till varandra och tar den kraft som hållit ihop föreningen. 
Under de här omständigheterna frigörs fosfor från botten, men kommer inte längre upp än till saltskiktet. Där kan det ligga ett lager av fosfor. 

En viktig parentes:

Vadå närsalter? Vadå fosfor och kväve?

Var finns närsalterna?


Närsalter ligger inbäddade i jordskorpan men sönderdelas och frigörs genom vittring (= att vatten eller vind skaver bort små beståndsdelar från berget). Det är jordskorpan (berggrunden) som vittrar. Närsalterna lösgörs (de kallas också mineralämnen eller spårämnen). Närsalterna är en förutsättning för liv på jorden.


Närsalter kan också frigöras från träd, blommor och marina växter, som förmultnar eller djur och organismer som faller sönder i sina beståndsdelar och ruttnar. 


Att de kallas närsalter (det är en förkortning för näringssalter) beror på att de är salter som alla organismerna på jorden behöver för sin celluppbyggnad.   


En del närsalter är åtråvärda eftersom de finns i begränsad mängd, men behövs i stor mängd för att bygga upp cellerna i organismens kropp. De måste också vara salter som är lättlösliga och i i rätt proportioner till varandra. Två åtråvärda ämnen för organismerna är fosfor och kväve.  


Fosfor, som det finns minst av, behövs i arvsmassan. Arvsmassan finns i varje cell och är nödvändig då cellerna delar sig i organismen. Den är också nödvändig för transport av energi till de nedbrytande eller uppbyggande processer som sker inne i organismen. Den finns sällan i en lättlöslig form i naturen. 

Rent nitrat (NO3) finns nästan inte alls i naturen under sommaren eftersom organismerna tar upp dem så snabbt. Ofta uppträder nitrat i lös förbindelse med kalium, som också är ett närsalt. Under vintern, då solljuset minskar, vattnet är kallt och det ibland bildas is på havsytan växer algerna inte till sig eller blommar då det är svårt att utnyttja solljuset till fotosyntesen. Nitrater förekommer då i större mängd i lös form i vattnet. 

Nitrater omvandlas i organismerna. Kväveföreningar förekommer bl.a. i arvsanlagen i cellerna.  Alla levande orgnanismer bygger upp sin organism med salter som innehåller kväve och fosforsalter. För varje fosforatom som organismen bygger in i sig, bygger den in 16 kväveatomer i relationen 16:1.

Slut på parentesen

___________________________________________________________________________

Nu återgår vi till det varma ytvattnet  i bassängerna (se bilden av botten överst) där alla slags alger nu frodas och växer. 

Först kommer de gröna algerna som behöver mycket kväve och solljus. De växer och snart blir det trångt på ytan- för solljus behövs för att kunna föröka sig. Men det är inte det enda hindret - kvävet, som får dem att växa, tar till sist slut. 


Tre exempel på hur grönalger ser ut i mikroskop (De heter volvox, denticulata och ckadophora):

 de

Då kommer nya alger - de blågröna (eller cyanobakterierna) in i ytvattnet. De har en fördel - de kan ta upp kväve ur luften genom specialkonstruerade celler. (Luften innehåller cirka 78% kväve, 21% syre och 1% ädelgaser). 

Anabena med kvävefixerande celler (De större runda) 

Anabena med kvävefixerande cell Den stora avvikande cellen i den långa algtråden.  

De har nu en fördel framför grönalgerna och grönalgerna dör. Grönalgerna bryts inte ner då de dör så deras näring kommer inte ut i vattnet. (Att bryta ner en grönalg tar längre tid. Om det läcker kväve ut från den döda grönalgen tar någon annan alg omedelbart upp den). 

Blågrönalgerna växer så snabbt att ett annat begränsande näringssalt som innehåller fosfor minskar och blir en bristvara.

Det finns en möjlighet för de blågröna algerna att få tag på fosfor:

Den gör sig så tunga som möjligt (genom att fylla cellerna med kolhydrater) så de sjunker ner till saltskiktet och hämtar upp fosfor. 

Nu måste de komma upp till solljuset igen. Det finns två vägar för en alg och beroende på art hur de går tillväga: 

Antingen kan de fylla några celler med vätgas och flyter upp tilll ytan eller så släpper de ut koldioxid och vatten så de blir lättare och stiger på så sätt upp till ytan. Det finns mätningar som har visat att en blågrön alg kan sjunka 98 meter under vattenytan och stiga upp igen på ett dygn (24 timmar).

Algblommningen är i full gång och blir ett stort problem för bl.a. de som semestrar i skärgården.

De blågröna algerna (cyanobakterierna) kan bara kväve-fixera då det är vindstilla. Blåser det kan de inte hålla den kvävefixerande cellen ( cellerna) ovanför vattenytan.

Fanns inte föroreningar i vattnet och ett överskott av kväve ( och fosfor) skulle blomningen inte heller  lyckas.

Då blågröna algerna (cyanobakterierna) kan ta kväve från luften och ta fosfor genom att sjunka ner till saltskillnaden. Varför blir deet en gulgrön soppa- Jo, de blågröna algerna behöver solljus och det blir trängsel vid ytan då de blågrön algerna vill komma upp till ytan. De blågröna algerna som INTE kommer upp till ytan dör då. De döda blågröna algerna spricker och då de sjunker ner till botten avger de gift. Symptom som man kan få är magkatarr, feber, kräkning, diarré, magsmärtor, illamående, allmän svaghet eller leverinflammation.