Styrende miljøfaktorer for oppblomstringer av Gonyostomum semen i en humøs og vegnær innsjø

Abstract

Algen Gonyostomum semen, har økt i utbredelse de siste tiårene i flere norske innsjøer, og er en art med forvaltningsmessige utfordringer og potensielt negative effekter for samfunnet. Økt utbredelse, mer dominans og flere oppblomstringer av algen, har i dag ingen enhetlig forklaring blant forskere. Derfor er det i dette studiet gjort analyser av flere kjemiske og fysiske variabler, for å kunne diskutere hvilke miljøfaktorer som er mest sentrale for å fremme oppblomstringer av algen. Til dette formålet blir Oppegårdstjern brukt, som er en dyp, humøs og vegnær innsjø i Viken fylke, som tidligere sesonger har hatt oppblomstringer av Gonyostomum semen. Det ble gjort feltarbeid fra mai til august 2021, hvor vannprøver fra ulike dyp ble samlet inn og analysert på laboratoriet. I tillegg ble det benyttet automatiske loggere til måling av temperatur og ledningsevne fra desember 2020 til slutten av feltperioden.

Resultatene for klorid og ledningsevne viste at innsjøen ikke var betydelig påvirket av vegsalt, og at oppblomstringer av Gonyostomum semen i innsjøen ikke skyldtes vegsaltpåvirkning. Likevel kan det ikke utelukkes at større tilførsler av salt fra veger vil kunne føre til kjemisk sjiktning, som potensielt kan bidra til oppblomstringer av algen, både i Oppegårdstjern og i andre innsjøer. Sjiktning gir flere steder en fordel til Gonyostomum semen, hvis sjiktningene bidrar til et oksygenfattig miljø og oppkonsentrering av løste næringsstoffer i hypolimnion. Flagellene til algen gjør nemlig at den, i motsetning til de fleste alger, kan vandre til hypolimnion i sjiktede innsjøer og ta opp løste næringsstoffer. I Oppegårdstjern er innsjøen for dyp, og oppkonsentreringen av næringsstoffer for liten, til at algen kan benytte seg av næringsstoffer i hypolimnion.

Miljøforholdene som var viktigst for å forklare oppblomstringer av Gonyostomum semen i Oppegårdstjern sommeren 2021, var trolig stabile værforhold og høye konsentrasjoner av løst organisk materiale, som bidro til en stabil temperatursjiktning. I tillegg var høy temperatur og næringstilgang i epilimnion sentralt. Dette kom frem av signifikante korrelasjoner mellom pigmentet som produseres av algen, og temperaturgradient, temperatur, og løst fosfor og nitrogen i innsjøen. Det bør derfor forventes økt utbredelse av Gonyostomum semen i takt med klimaendringer og mer «browning» av innsjøer i den kommende tiden. Utover gunstige miljøforhold, pekte de svært lave konsentrasjonene av næringsstoffer, samtidig som det var en kraftig oppblomstring av algen, på at Gonyostomum semen var godt tilpasset forholdene i Oppegårdstjern på grunn av sin fysiologi, mulig miksotrofisk næringsopptak, og biologiske interaksjoner med andre organismer.

The alga Gonyostomum semen has increased its distribution in several Norwegian lakes in recent decades, and is a species with administrative challenges and potentially negative effects on society. Today, researchers have not concluded on a uniform explanation for its increase in distribution, dominance, and blooms. Through analyzes of several chemical and physical variables, this study aims to discuss which environmental conditions are most important to promote blooms of the alga. The lake Oppegårdstjern is used for this purpose. The site is characterized as a deep, humic lake close to a road located in Viken county, and blooms of Gonyostomum semen has occurred in this lake previous seasons. Fieldwork was carried out from May to August 2021, where water samples from different depths were collected and analyzed in the laboratory. In addition, automatic loggers were used to measure temperature and conductivity from December 2020 until the end of the field period. The chloride and conductivity results showed that the lake was not significantly affected by road salt, and that blooms of Gonyostomum semen in the lake were not caused by impacts from road salt. Nevertheless, it is possible that a larger supply of road salt could lead to chemical stratification, which could potentially contribute to blooms of the alga in Oppegårdstjern as well as in other lakes. In several places, stratification gives an advantage to Gonyostomum semen, if the stratification promotes oxygen depletion and accumulation of soluble nutrients in the hypolimnion. As opposed to non-flagellated species, the flagellated Gonyostomum semen can migrate down through the water column in stratified lakes and assimilate nutrients from the hypolimnion. In Oppegårdstjern the lake is too deep, with low accumulation of nutrients, making hypolimnetic nutrient assimilation impossible for the alga. The environmental conditions that seemed most important in explaining blooms of Gonyostomum semen in Oppegårdstjern the summer of 2021, were stable weather conditions and high concentrations of dissolved organic matter, which stabilized the thermal stratification. Additionally, high temperatures and nutrient supply in the epilimnion were important. This was made evident by significant correlations between the pigment produces by the alga and the thermal gradient, temperature, and phosphate and nitrate in the lake. Increased distribution of the alga is to be expected in accordance with future climate change and increased “browning” of lakes. In addition to favorable environmental conditions, the cooccurring low nutrient concentrations and massive algal blooms, points towards the alga being well-adapted to the conditions in Oppegårdstjern, because of its physiology, possible mixotrophic nutrient assimilation and biological interactions with other organisms.