Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 394: Stenrev som muligt kvælstofvirkemiddel

Stæhr, P.A., Markager, S., Høgslund, S., Hansen, J.W., Tonetta, D., Upadhyay, S. & Nielsen, M.M. 2020. Stenrev som muligt kvælstofvirkemiddel. Vækstbetingelser for bentiske alger og deres betydning for ilt- og næringsstofdynamikken i Limfjorden. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 108 s. - Videnskabelig rapport nr. 394. http://dce2.au.dk/pub/SR394.pdf

Sammenfatning

Stenrevene er generelt meget produktive habitater, som under gunstige miljøforhold kan etablere et højt dække af fastsiddende makroalger (tang) helt inde fra kysten og ud til større dybder. Denne rapport præsenterer data, der danner fagligt grundlag for at vurdere, om genetablering af stenrev i Limfjorden kan udgøre et virkemiddel, der på sigt kan bidrage til at reducere den interne næringsstofpåvirkning og samtidig forbedre den miljømæssige og økologiske tilstand i Limfjorden. Dette bliver i rapporten belyst gennem en række eksperimentelle og feltbaserede studier af lyskrav og fysiologisk stress hos makroalger, lysforhold på bunden, vandkvalitet og processer af betydning for ilt- og næringsstofdynamik i Limfjorden.

Vores undersøgelser viste, at stenrev i Limfjorden, under de nuværende dårlige lysforhold, ikke havde nogen positive effekter på iltforholdende eller på tilbageholdelse og fjernelse af kvælstof eller fosfor. Snarere tværtimod. Stigende dominans af iltforbrugende organismer på de større sten medvirker til et øget bentisk iltforbrug med dybden. Under den nuværende situationen med uklart vand det meste af sommeren, udgør stenrev på dybere vand derfor en trussel for iltforholdene. I særdeleshed hvis revene etableres under dybden for en potentiel lagdeling. Den negative effekt af stenrev på iltforholdene var tydeligt i 2018, hvor kombinationen af høje temperaturer og et stort iltforbrug af heterotrofe organismer, medførte iltsvind helt inde på lavt vand omkring revene. Eftersom nye stenrev skal placeres på konsolideret bund med en stor bæreevne, forventes nye stenrev endvidere at erstatte en blandet hård bund med en kraftig film af bentiske mikroalger, som er effektive til at producere ilt og binde kvælstof og fosfor om end kortvarigt.

En væsentlig årsag til de udeblevne effekter af makroalger var de meget lave dækningsgrader af store flerårige makroalger, men også at revene var forholdsvis små og domineret af kolonidannende iltforbrugende dyr. En serie laboratorieforsøg viste, at lyskravet hos hele individer af makroalgerne under var op til seks gange højere end hidtil antaget ud fra målinger på thallusstykker. Hertil kommer, at tilbagevendende perioder med iltsvind og høje vandtemperaturer viste sig at have markante negative effekter på makroalgernes vækst og overlevelse. Det er derfor ikke sandsynligt, at makroalger kan etablere levedygtige bestande på stenrev på dybder, hvor lave iltkoncentrationer forekommer i sensommeren i kombination med høje temperaturer.

Ved at kombinere resultater for makroalgernes lyskrav, med data for lystilgængelighed hen over året, fandt vi, at der kræves en markant forbedring af lysforholdene med op til 42% klarere vand, før makroalger kan forventes at bidrage positivt til iltproduktionen på større dybder i Løgstør Bredning. Dette forudsætter en markant reduktion i de eksterne tilførsler af kvælstof og fosfor, som primært vil nedbringe lyssvækkelsen fra fytoplankton. Det vil i først omgang reducere koncentrationen af fytoplankton, og dermed den lyssvækkelse som skyldes pigmenter, men da pigmenter står for 18 % af den samlede lyssvækkelse, vil det ikke umiddelbart give mere klart vand.  En markant forbedring af den samlede lyssvækkelse (op mod 42%) vil forventeligt tage mange år, da det forudsætter en reduktion i koncentrationen af organisk stof, som er den væsentligste årsag til den nuværende høje lyssvækkelse. En sådan reduktion kræver, at næringsstoftilførslerne holdes på et lavt niveau, fx det halve af det nuværende, i årtier. Under nuværende dårlige lysforhold bør stenrev derfor ikke etableres på større dybder da de her vil blive domineret af iltforbrugende dyr. Eftersom en positiv effekt af stenrev for den bundnære iltproduktion, forudsætter en markant reduktion i tilførslen af næringsstoffer, kan stenrev ikke anbefales som en effektivt N-virkemiddel.