Ilt- og næringsstoffluxmodel for Århus Bugt og Mariager Fjord

6
Vi har først opstillet den matematiske model, som vi også kalder iltog
næringsstoffluxmodellen eller blot ”modellen”, ud fra vores viden
om nedbrydningsprocesserne i havbunden og sammenhængen mellem
de forskellige stofkredsløb. Derefter har vi rettet modellen til ved
hjælp af et omfattende datasæt fra Århus Bugt, der blev indsamlet i
bugten i forbindelse med Havforskingsprogram90 (iværksat i forbindelse
med Vandmiljøplanens vedtagelse i 1987).
Undersøgelserne i Århus Bugt blev gennemført i en periode på over
halvandet år i begyndelsen af 1990-erne med deltagelse af forskere fra
danske universiteter, sektorforskningsinstitutioner og Århus Amt,
der i tæt samarbejde undersøgte alt fra stofproduktion i vandet til
stofomsætningen i havbunden. Formålet med undersøgelserne var at
belyse, hvordan det organiske stof, der nåede ned på bunden, blev
omsat, og hvordan omsætningen påvirkede balancen af kvælstof og
fosfor mellem havvandet og havbunden.
Indsamlingen af vand- og havbundsprøver blev tilrettelagt, så det i
videst muligt omfang var muligt at måle stofomsætningen og kvælstof-
og fosforudvekslingen mellem havbunden og bundvandet direkte.
Det var også vigtigt for forskningsprojektet, at indsamlingen
foregik over en lang periode og tilstrækkeligt hyppigt til, at resultatet
af anstrengelserne sikrede den bedst mulige beskrivelse af årstidscyklus
i Århus Bugt. Vand- og havbundsprøverne blev derfor indsamlet
med 2-3 ugers interval i perioden fra 1.1.90 til 31.5.91. Det sikrede
en tilstrækkelig overlapning i årscyklus til, at de observationer,
der blev gjort i Århus Bugt for mere end ti år siden, i dag (både nationalt
og internationalt) udgør det mest omfattende datasæt til at beskrive
årscyklus i et kystnært marint økosystem.
Resultaterne af de mange undersøgelser er bl.a. beskrevet i serien:
Havforskning fra Miljøstyrelsen. Ud over de mange dansksprogede
rapporter er forskningsresultaterne også gengivet i en lang række
internationale publikationer. Du finder en publikationsliste bagerst i
rapporten – hvis du har lyst til at læse mere om undersøgelserne.
Denne rapport er opbygget på følgende måde:
I Kapitel 1 gennemgår vi stofomsætningen med fokus på de processer,
der forløber i havbunden. Vi præsenterer de kemiske reaktioner,
der indgår i modellen og fortæller, hvordan de mange reaktioner griber
ind i hinanden i det, vi kalder stofkredsløbene. Kapitel 1 fremstiller
så at sige den teoretiske og praktiske viden, der ligger til grund
for at kunne opstille den matematiske model, der beskriver den organiske
stofnedbrydning i havbunden.
I Kapitel 2 opstilles ilt- og næringsstofflux-modellen for Århus Bugt,
og selve opbygningen og kalibreringen bliver beskrevet i detaljer.
Modellens beregninger af koncentrationsprofiler i havbunden og udveksling
af næringsstoffer og ilt mellem bunden og vandsøjlen er
sammenlignet med resultaterne fra de omfattende undersøgelser i
Århus Bugt i 1990-91.