Omvandling av organiskt kväve genom bakteriell mineralisation i Vättern
- En experimentell studie
Eddie von Wachenfeldt
Bakterier spelar en avgörande roll för omvandling och nedbrytning av organiskt material och
näringsämnen i biosfären. Den största delen av det organiska materialet i hav, sjöar och
vattendrag förekommer som löst organiskt material (DOM) och har en partikelstorlek som är
mindre än 0,2 µm. Storleken och sammansättningen av det lösta organiska materialet (DOM)
avgör hur tillgängligt det är för bakterier.
En stor del av det kväve som finns i sjöar och vattendrag förekommer som löst organiskt
kväve (DON). Det organiskt bundna kvävet är otillgängligt för växtplankton. Bakteriers
nedbrytning av DON, gör att en kvävet kan röra sig vidare i näringskedjan och kan till slut
utgöra en betydande kvävekälla för växtplankton. Tidigare studier har visat att upp till 72
procent av DON i floder och våtmarker var tillgängligt för bakterier. Bakterierna använder
DON för att tillväxa samt för processer som syftar till att hålla livsuppehållande funktioner
igång.
Vätterns halter av oorganiskt kväve i form av nitrat (NO3-N) har ökat sedan 1960-talet. Källor
av kväve som kan bidra till ökningen kan vara tillflödande vattendrag, punktutsläpp från t.ex.
reningsverk och kväve som kommer via nederbörd. Det tillrinnande vattnet till Vättern har
höga halter av humus och ger vattnet en brunaktig färg medan vattnet i sjön är färglöst och har
således lite humusämnen.
Syftet med experimentet var att utröna om det organiskt bundna kvävet i det tillrinnande
vattnet kan via bakteriell nedbrytning mineraliseras till oorganiskt kväve. Bakteriekulturer
med DON från in respektive utlopp som enda kvävekälla studerades. Tillväxten av bakterier
samt respirationen i kulturerna användes som mått på tillgängligheten av DON i experimentet.
En tydlig skillnad fanns mellan tillgängligheten där DON från inloppet kunde uppvisa den
största tillväxten samt respirationen. En skillnad kunde även påvisas mellan storleken på
partiklar mellan de båda kulturerna där partiklarna var av mindre storlek än i inloppet.
Troligen har det nya fräscha, lite större, organiska materialet från det vatten som rinner till
Vättern ”skalats av” och brutits ned i sjön och kvar blir svårnedbrytbart material.
Mineraliseringen av DON möjliggör en ökning av oorganiska kväveformer som nitrat eller
andra former. Ökningen av nitrat i Vättern skulle således kunna vara en effekt av nedbrytning
och mineralisering av DON. En förändrad markanvändning kring sjön t.ex. genom ökad
produktion av skog som medför ett ökat inflöde av DON till sjön skulle kunna leda till en
ytterligare höjning av halterna av nitrat.
Examensarbete i biologi, 20 p, HT 2001
Avdelningen för limnologi, EBC, Uppsala universitet
Handledare: Lars Tranvik
