Veisaltets påvirkning på veksten til Gonyostomum semen

Abstract

Kutjern, som ligger ved tettstedet Ørje i Marker kommune, er en humøs innsjø som gjennom flere år har vært resipient for tilførsler av veisalt fra E18. Dette har resultert i store konsentrasjonsforskjeller av klorid og oksygen mellom overflate- og bunnvannet. Følgende har en kjemoklin blitt utviklet, som hindrer fullstendig sirkulasjon og fordeling av næringsstoffer. Dette er et typisk kjennetegn for meromiktiske innsjøer, og har vist seg å være gunstig for nåleflagellaten Gonyostumum semen (G. semen) som er kjent for å danne intensive algeoppblomstringer.

Hypotesene som oppgaven skal undersøke er effektene av veisaltets påvirkning i Kutjern og om G. semen utførte døgnvandringer for å utnytte uorganiske næringsstoffer som akkumuleres i bunnvannet. En rekke variabler ble målt in situ i perioden fra 23. mai til 31. august 2023, og feltarbeid ble gjennomført en dag i uken i perioden fra 25. mai til 31. august 2023. Under feltarbeidet ble det tatt vannprøver hver meter (1-8 m) nedover vannsøylen. Vannprøvene ble senere analysert for næringsstoffer, metaller og pigmenter. Pigmentet heteroxanthin ble brukt som proxy for G. semen.

Resultatene viste at Kutjern fortsatt var termisk og kjemisk sjiktet, med anaerobe forhold under 3 m og høy spesifikk konduktivitet under kjemoklinen ved 4 m. Kutjern kan derfor kategoriseres som en meromiktisk innsjø. Næringsstoffene fosfat og nitrat var fraværende langs hele vannsøylen, trolig på grunn av raskt biologisk opptak. Videre viste resultatene at ammonium periodevis ble akkumulert under kjemoklinen og sulfat kun i de aerobe vannmassene. Høy konsentrasjonen av løst organisk karbon ble observert langs vannsøylen. Grønne svovelbakterier dominerte Kutjern denne vekstsesongen, og G. semen ble ikke observert før de tre siste ukene i august. Døgnvandringen til G. semen styres av flere variabler. Antageligvis påvirket den høye konsentrasjonen av grønne svovelbakteriene ved dybde 3-5 m døgnvandringen, fordi vandringen stoppet ved 2-3 m. Grønne svovelbakteriene er en stor konkurrent for G. semen, samt produserer giftig H2S. I tillegg er det usikkert hvordan miksotrofi påvirket veksten til G. semen. I teorien kan G. semen utnytte heterotrofe næringskilder, som grønne svovelbakterier, men dette forklarer ikke hvorfor G. semen ikke utviklet høyere konsentrasjoner. Derfor er videre undersøkelser viktig for en mer helhetlig forståelse av styrende faktorer for veksten til G. semen, samt negative konsekvenser av veisalt.

Kutjern, which is located near Ørje in Marker Municipality, is a humic lake that has been a recipient of road salt inputs from E18 for several years. This has resulted in major concentration differences of chloride and oxygen between the surface and bottom waters. Consequently, a chemocline was developed, which prevents complete circulation and distribution of nutrients. This is typical for meromictic lakes and have proven to favour the flagellate Gonyostumum semen (G. semen), which is known to forming intense algal blooms.

The hypothesis that this thesis aims to investigate are the effects of road salt in Kutjern and whether G. semen preformed dial vertical migration to exploit inorganic nutrients that accumulates in the bottom waters. Several variables were measured in situ from May 23 to August 31, 2023, and fieldwork was conducted once a week from May 25 to August 31, 2023. During fieldwork, water samples were collected every metre (1-8 m) down the water column, for later analysis of nutrients, metals and piments. The pigment Heteroxanthin was used as a proxy for G. semen.

The results showed that Kutjern is still thermally and chemically stratified, with anoxic conditions below 3 m and high specific conductivity below the chemocline at 4 m. Kutjern can therefore be categorized as a meromictic lake. The nutrients phosphate and nitrate were absent throughout the water column, most likely due to rapid biological uptake. Ammonium was periodically accumulated below the chemocline, whereas sulphate was only present in the aerobic water. High concentrations of dissolved organic carbon were measured along the water column. Green sulphur bacteria dominated in Kutjern during this growth season, whereas G. semen was not observed until the last three weeks of August. The dial vertical migration of G. semen is naturally influenced by many variables. Presumably, the high concentration of green sulphur bacteria at a depth of 3-5 m appears to have influenced the migration, as the migration stopped at 2-3 m. Green sulphur bacteria is a competitor for G. semen and produces toxic H2S. It is uncertain how mixotrophy affects the growth, but in theory is G. semen able to exploit heterotrophic nutrients like the green sulphur bacteria, however, this does not explain why G. semen did not develop in higher concentrations. Therefor are further investigations important for a more comprehensive understanding of the driving factors on the growth of G. semen, as well as the negative consequences of road salt.