I årtionden, experter har diskuterat huruvida en minskning av mängden kväve som strömmar in i sjöar kan förbättra vattenkvaliteten på lång sikt, även om blågröna alger kan binda kväve från luften. Dock, inga sjöar med minskad kvävetillförsel har övervakats tillräckligt länge för att klargöra detta – tills nu:forskare från Leibniz-Institute of Freshwater Ecology and Inland Fisheries (IGB) har analyserat långtidsdata för att bevisa att minskande kväve i Müggelseesjön i Berlin är nyckeln till att minska algblomningen på sommaren. De visade att mängden atmosfäriskt kväve bundet av blågröna alger är alldeles för liten för att kunna användas som argument mot den ekologiskt nödvändiga minskningen av kvävetillförseln.

På 1970-talet forskare upptäckte att tillförsel av näringsämnen – främst fosfor och kväve – från jordbruk och avloppsvatten var den främsta orsaken till överdriven växt- och algtillväxt i sjöar och floder. Sedan dess, Vattenförvaltningsexperter har koncentrerat sig på att minska fosfortillförseln. "Även om den här strategin ofta fungerar, det är inte alltid framgångsrikt. I grunda sjöar, sedimentet släpper ut stora mängder fosfor på sommaren. I dessa fall, Att minska kvävetillförseln kan hjälpa till att kontrollera algblomningen eftersom alger behöver både fosfor och kväve för att växa. Tills nu, dock, det har inte funnits några övertygande bevis för att minskande kvävetillförsel, vilket är mer komplext och kostsamt än minskande fosfor, fungerar på lång sikt, " sa IGB sötvattensekolog Dr. Tom Shatwell, förklara utgångspunkten för studien.

Långtidsdata ger djup insikt

För att genomföra sin utredning, forskarna analyserade statistiskt 38 ​​års data (1979-2016). Sedan 1970-talet, Lake Müggelsee (i Berlin, Tyskland) och dess bifloder har provtagits på veckobasis som en del av ett långsiktigt program för att undersöka fosfor- och kvävekoncentrationer samt artsammansättningen i algsamhällen. Müggelsee är en av få sjöar i världen som har upplevt en betydande minskning av fosfor- och kväveföroreningar och som har övervakats under tillräckligt lång tid för att dra slutsatser om effekterna av att minska kvävetillförseln.

Varje sommar, det fanns ett överskott av fosfor i vattnet i sjön Müggelsee. Forskarna drog slutsatsen att det var minskningen av kväve som gjorde att algblomningen minskade – och vattnets klarhet ökade. I motsats till vanliga uppfattningar, arter av blågröna alger ersatte inte det kväve som saknades från biflödena med kväve från atmosfären på lång sikt. Faktiskt, blågröna alger ökade inte i överflöd och det fanns mycket lite bindning av atmosfäriskt kväve. "Det tar mycket mer energi att fixera atmosfäriskt kväve än att använda kväveföreningar som finns i vattnet. Blågröna alger använder uppenbarligen bara den här metoden när det är absolut nödvändigt och när det finns tillräckligt med solenergi, " förklarade Dr Jan Köhler, medförfattare och ledare för forskningsgruppen "Photosynthesis and Growth of Phytoplankton and Macrophytes" vid IGB.

Lär dig från sjön Müggelsee

Sjön Müggelsee är den enda storskaliga fallstudien i sitt slag hittills. Dock, det omfattande utsläppet av fosfor från sedimentet till vattnet och av kväve från vattnet till luften är typiskt för grunda sjöar på sommaren, vilket innebär att många andra grunda sjöar kan bete sig på liknande sätt. "Hur som helst, resultaten bör vara ett tillräckligt incitament för att testa den riktade minskningen av kväve för andra sjöar, för. Vår studie är ett viktigt steg mot att uppnå mer effektiv vattenhantering, " sa Tom Shatwell, sammanfattar resultatens relevans.