12. Sole biogeniczne Nutrients. Elżbieta Łysiak-Pastuszak, Natalia Drgas

Transkrypt

1 9 1. Sole biogeniczne Nutrients Elżbieta Łysiak-Pastuszak, Natalia Drgas Analizę zian stężeń soli biogenicznych w wodach polskiej strefy Bałtyku południowego w roku przeprowadzono na podstawie wyników poiarów Oddziału orskiego IGW (Rozdz.I) oraz danych uzyskanych w raach wyiany z Instytute Badań Bałtyku Warneünde (IOW, Niecy) i Szwedzki Instytute Hydrologiczno-eteorologiczny (SHI, Göteborg). Pozio eutrofizacji środowiska orskiego określa się w oparciu o stężenia podstawowych składników odżywczych w warstwie powierzchniowej w okresie ziowej akuulacji, tj. zierzone w luty lub arcu. Wartości odpowiednich stężeń w roku zaieszczono w Tablicy 1.1. TABLICA 1.1 Średnie stężenia soli biogenicznych (ol - ) oraz stosunku olowego N:P (TOxN:PO) podczas ziowej akuulacji () w warstwie powierzchniowej polskich obszarów orskich; w nawiasach podano średnią z dziesięciolecia 199- ean winter concentrations (ol - ) of nutrients and olar ratio N:P in the surface sea layer in ; in brackets ean in the period 199- Region PO - TOxN* SiO - N:P alew Szczeciński atoka Poorska,8 (,9) 18,6 (,1),96 (,7) 1,8 Środkowe wybrzeże,5 (,51),81 (5,65) 1,68 (1,7) 8,6 Płd.-wsch. Basen Gotlanndzki Głębia Gdańska,7 (,5),8 (,8) 1,57 (1,9) 7, atoka Gdańska wewnętrzna,76 (,8) 11,6 (7,), (8,) 1,5 atoka Pucka**,1,57, - alew Wiślany * TOxN = NO - + NO - ; **poiary wykonano w arcu brak poiarów w luty lub arcu

2 9 aieszczone w tablicy wartości stężeń ziowych wskazują na utrzyywanie się stężeń fosforanów na pozioie średniej z dziesięciolecia 199-, z wyjątkie atoki Poorskiej i wewnętrznej atoki Gdańskiej, gdzie zanotowano dosyć wyraźne obniżenie tych stężeń. Ciekawą obserwacją jest stwierdzony w wodach powierzchniowych Głębi Gdańskiej jak i wzdłuż środkowego wybrzeża dosyć wyraźny spadek ziowych stężeń azotanów, notowany w ziie r. również poza polską strefą w innych regionach Bałtyku. Trudno w tej chwili wnioskować czy jest to efekt wzożonej denitryfikacji wywołanej długi okrese stagnacji w głębokich basenach Bałtyku Właściwego, czy też efekt zniejszonego dopływu związków azotu ze spływe rzeczny. Przedstawione wartości charakteryzują pozio ziowej akuulacji soli odżywczych w wodach polskich obszarów orskich z wyjątkie atoki Puckiej. W atoce Puckiej, io że poiary wykonano w arcu, który wg klasyfikacji oisji Helsińskiej jest jeszcze iesiące ziowy, brak fosforanów i istotny spadek stężeń krzeianów wskazują na zachodzące już procesy biologicznej asyilacji, prawdopodobnie przez wykazujące wysokie zapotrzebowanie na te związki glony nitkowate z rodziny Ectocarpace. Wydaje się, że cykl produkcyjny w atoce Puckiej jest znacznie przesunięty w stosunku do innych akwenów, tzn. asyilacja soli biogenicznych rozpoczyna się bardzo wcześnie, jeszcze w warunkach ziowych, natoiast szczyt stężeń tych substancji występuje późny late lub jesienią. Podwyższone stężenia w wodach atoki Poorskiej, jak i wewnętrznej atoki Gdańskiej (Rys.1.1a, b i 1.7a, związane są ze spływe ładunków z wodai Odry i Wisły. Aktualny pozio oznaczanych substancji w wodach w stref przyujściowych tych rzek, zależy w znaczny stopniu od wielkości chwilowego spływu rzecznego. Należy ubolewać, że brak inforacji o pozioie stężeń ziowych soli biogenicznych w wielu regionach polskich obszarów orskich, szczególnie z regionu pełnoorskiego.

3 95 Przebieg zian zawartości soli odżywczych ilustrują rysunki: fosforanów , krzeianów i azotanów oraz 1.1 i Wiosną r. (kwiecień) obserwowano ponownie zużycie rozpuszczonych fosforanów poniżej analitycznej granicy wykrywalności w wodach atoki Poorskiej, w pasie przybrzeżny środkowego wybrzeża oraz w atoce Puckiej (Rys.1.b, 1.1 i 1.1), co oznacza, że fosfor stał się w tych wodach czynnikie liitujący produkcję pierwotną wiosną. Wskazuje to na podniesienie poziou zeutrofizowania tych akwenów. W atoce Gdańskiej ze względu na stały dopływ ładunku fosforanów z wodai Wisły oraz ze stosunkowo wydajnego źródła, jaki są wody Wisły Śiałej dostarczające fosforany wyywane ze składowiska fosfogipsów w Wiślince nie obserwowano tak niskich stężeń fosforanów (Rys.1.b i 1.1). Jednocześnie w tych saych rejonach stwierdzono wiosną r. szczególnie intensywną konsupcję przez fitoplankton rozpuszczonych krzeianów, której towarzyszył spadek ich stężeń nawet <,5 ol - (Rys.1.b, 1.b, 1.11 i 1.1). Stosunkowo wolne ocieplanie się środowiska orskiego, a co za ty idzie forowanie terokliny, która jest barierą dla przenikania soli biogenicznych z głębokich warstw orza do powierzchni, spowodowało zużycie tych substancji do znacznej głębokości. Izolinia 1 ol - dla stężeń azotanów była uiejscowiona poniżej 7 w Głębi Gdańskiej jak i w płd.-wsch. Basenie Gotlandzki (Rys.1.1). Posezonowa akuulacja soli biogenicznych odbywała się dosyć wolno, io że struień reineralizowanych azotanów i fosforanów był już od sierpnia zauważalny w warstwach przydennych strefy środkowego wybrzeża. Przyczyną powolnego odnawiania zasobów ziowych soli odżywczych była intensywna produkcja fitoplanktonu jesienią r. (Rys ), dlatego w listopadzie stężenia fosforanów i azotanów w górnej warstwie większości akwenów były niższe od średniej wieloletniej.

4 1 16 N 1 16 N N 96 fosforany luty kwiecień Rys.1.1 Pionowy rozkład stężeń fosforanów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku w luty ( i kwietniu ( r. Vertical distribution of phosphate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in February ( and April ( fosforany czerwiec sierpień

5 1 16 N 1 16 N 97 Rys.1. Pionowy rozkład stężeń fosforanów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku w czerwcu ( i sierpniu ( r. Vertical distribution of phosphate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in June ( and August ( fosforany wrzesień listopad Rys.1. Pionowy rozkład stężeń fosforanów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku we wrześniu ( i listopadzie ( r. Vertical distribution of phosphate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in Septeber ( and Noveber (

6 1 16 N 1 16 N 1 16 N 1 16 N 98 krzeiany luty kwiecień Rys.1. Pionowy rozkład stężeń krzeianów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku w luty ( i kwietniu ( r. Vertical distribution of silicate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in February ( and April ( krzeiany czerwiec sierpień

7 1 16 N 1 16 N 99 Rys.1.5 Pionowy rozkład stężeń krzeianów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku w czerwcu ( i sierpniu ( r Vertical distribution of silicate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in June ( and August ( wrzesień krzeiany listopad Rys.1.6 Pionowy rozkład stężeń krzeianów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku we wrześniu ( i listopadzie ( r. Vertical distribution of silicate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in Septeber ( and Noveber (

8 1 16 N 1 16 N 1 16 N 1 16 N 1 azotany luty kwiecień Rys.1.7 Pionowy rozkład stężeń azotanów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku w luty ( i kwietniu ( r. Vertical distribution of nitrate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in February ( and April ( azotany czerwiec sierpień

9 11 Rys.9.8 Pionowy rozkład stężeń azotanów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku w czerwcu ( i sierpniu ( r. Vertical distribution of nitrate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in June ( and August (

10 1 16 N 1 16 N 1 azotany wrzesień listopad Rys.1.9 Pionowy rozkład stężeń azotanów [ol - ] w wodach polskiej strefy południowego Bałtyku we wrześniu ( i listopadzie ( r. Vertical distribution of nitrate [ol - ] in seawater in the Polish part of the southern Baltic Sea in Septeber ( and Noveber (

11 1 Głębia Gdańska - I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII południowy skraj Głębi Gotlandzkiej - I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII 6 6 PO SiO Rys.1.1 Izoplety stężeń soli biogenicznych [ol - ] w r. Nutrient isopleths [ol - ] in the Gdańsk Deep (left panel) and SE Gotland Basin (right) in 1 NO

12 1 a t o k a s t. Ś w ś r e T e o C p], P O ] [ o l, , , 7, 8, , , a s 6 5 S i O ] [ o l 7, , 6, 5 5 6, 5 5, 5 5, 5, 5 1 5,, 5 5, N a s y c e n i e T O x N ( t N l O e n e ) + N ] O [ o l Rys.1.11 Wieloletnie (199-) ziany sezonowe warunków terohalinowych oraz zawartości tlenu i soli biogenicznych w warstwie powierzchniowej (-1 ) atoki Poorskiej (st.św); punktowo oznaczono wartości średnie z r. ultiyear (199-)seasonal changes in therohaline conditions, oxygen saturation and nutrient content in the surface (-1 ) layer in the Poeranian Bay (st. Sw); points denote values fro

13 15 C e n t r a s t. Ł 7 e 6 T e o C p], 9 P [ O ] o l, , 5 1, 6, , , 7 a s o l S e i n[ O] i e o l 1 8 7, , 5 7, 7, 7, , 1 7, 6, N a s y 1 T O+ ) x N N O ] [ ( N oo l Rys.1.1 Wieloletnie (199-1) ziany sezonowe warunków terohalinowych oraz zawartości tlenu i soli biogenicznych w warstwie powierzch-niowej (-1 ) środkowego wybrzeża (st.ł7); punktowo oznaczono wartości średnie z roku ultiyear (199-)seasonal changes in therohaline conditions, oxygen saturation and nutrient content in the surface (-1 )sea layer along the central Polish coast (st. ); points denote values fro

14 16 S E B a s s t. P 1 ś r e T e o C p] - P O [ ] o l, 7, 6, 5 1 6, 1, 8,, 1, , , a s 5 S i O ] [ o l 7, 6 5 7, 6, 8 5 6, 1 5 6, 5, 6 5 5, N a s y c T e O n x i N e ( t N l O e n ) + N - O ] [ o l O p r z] d y d n i e Rys.1.1 Wieloletnie (199-1) ziany sezonowe warunków terohalinowych oraz zawartości tlenu i soli biogenicznych w warstwie powierzch-niowej (-1 ) nad płd.-wsch. stokie Głębi Gotlandzkiej (st.); punktowo oznaczono wartości średnie z roku ultiyear (199-) seasonal changes in therohaline conditions, oxygen saturation and nutrient content in the surface (-1 ) sea layer in SE Gotland Basin; points denote values fro

15 17 G ł ę b i a s t. P 1 ś r e o T e C ] p P O ] [ o l, , 6, 5,, 8,, , -, , 6 a s S i ] O [ o l 7, , 1 6 7, 1 7, 1 7, 1 1 7, 8 6, 9 6 6, 8 6, N a s y c T e O n x+ i N e N O t ( l N e O n e ) - ] [ o l O p r ] d z y d n i e [ Rys.1.1 Wieloletnie (199-1) ziany sezonowe warunków terohalinowych oraz zawartości tlenu i soli biogenicznych w warstwie powierzchniowej (-1 ) Głębi Gdańskiej (st.); punktowo oznaczono wartości średnie z roku ultiyear (199-) seasonal changes in therohaline conditions, oxygen saturation and nutrient content in the surface (-1 ) sea layer in the Gdańsk Deep; points denote values fro

16 18 a t o k a s t. N ś r e T e p o C ] P O ] - [ o l 6, 1, , 1, 8 1 6,, , a s 1 S i ] O [ o l N a s y c T e O n x i ] N e ( t N l O e n e [ o l ) + - N O Rys.1.15 Wieloletnie (199-1) ziany sezonowe warunków terohalinowych oraz zawartości tlenu i soli biogenicznych w warstwie powierzchniowej (-1 ) atoki Gdańskiej (st.); punktowo oznaczono wartości średnie z roku ultiyear (199-) seasonal changes in therohaline conditions, oxygen saturation and nutrient content in the surface (-1 ) seawater along the Vistula profile in the Gulf of Gdańsk (st. ); points denote values fro