Liksom i delar av Östersjöns havsbottnar finns det områden i det öppna vattnet som helt saknar syre. Fenomenet förekommer i hav- och kustzoner i hela världen, men i Östersjön är det ett utbrett och växande problem på grund av övergödning och den relativt dåliga ventilationen av djupvattnet.
Det salta djupvattnet, som är tyngre än det sötare ytvattnet, blandas bara om och syresätts vid särskilda tillfällen, som vid kraftiga stormar eller stora inflöden av nytt friskt vatten från Kattegatt. Syrebristen varierar i olika delar av Östersjön, under olika delar av året, och den undersöks genom vattenprovtagningar inom flera miljöövervakningsprogram.
Följer språngskikt från ytan
I en ny studie från University of New Hampshire, Sveriges Lantbruksuniversitet och Stockholms universitet, har forskare för första gången visat att det är möjligt att också hitta syrefria områden med hjälp av ekolod.
- Man har kartlagt utbredningen av syrefria områden i Östersjön sedan sextiotalet, genom att analysera vattenprover. Med den metod som vi har tagit fram här, kan vi i vissa fall snabbt, och med hög upplösning, kartlägga den syrefria zonens variation och utbredning, säger Christian Stranne, biträdande lektor vid Institutionen för geologiska vetenskaper vid Stockholms universitet, som medverkat i studien.
I området nordost om Öland, där studien genomfördes, misstänkte forskarna att det syrefria vattnet fanns på samma djup som språngskiktet, den så kallade haloklinen, mellan yt- och djupvattnet. Efter att ha kartlagt detta samband med direkta mätningar i vattnet kunde forskarna med hjälp av R/V Electras avancerade ekolod följa hur språngskiktets djup varierade i detalj.
- Det visade sig överensstämma väldigt väl. Vi hittade haloklinen på mellan 50 och 70 meters djup. I bästa fall var skillnaden mellan ekolodens information och vattenproverna 10 centimeter. Som mest var det 2,9 meters skillnad, berättar Christian Stranne.
Kan effektivisera miljöövervakning
De omfattande data som samlats in går att översätta till kartor över utbredningsområden där man enkelt ser skiftningar i vattenmassorna över tid. Det här, menar forskarna, är viktigt för att kunna förklara vilka processer som påverkar Östersjöns vattenomsättning.
- Den här detaljrika informationen om hur den syrefria zonen varierar i tid och rum är inte möjlig att få med klassiska punktmätningar, menar Christian Stranne.
Stranne och hans kollegor menar att den nya metoden behöver modifieras för att fungera i alla delar av Östersjön, men pekar ut akustiska mätningar som ett kostnadseffektivt komplement till den miljöövervakning som redan pågår.
- Övervakningsaktörer som exempelvis Helcom har skepp som är utrustade med den här typen av ekolod. Så man skulle enkelt kunna genomföra akustiska mätningar samtidigt som annan provtagning genomförs, föreslår Christian Stranne.
Om studien
Den här studien är genomförd av forskare från University of New Hampshire, Sveriges Lantbruksuniversitet och Stockholms universitet. Expeditionen med R/V Electra finansierades med medel från BEAM, Baltic Sea Ecosystem Approach to Management och Vetenskapsrådet.
Resultaten är publicerade i ICES Journal of Marine Science:
Tracking the spatiotemporal variability of the oxic–anoxic interface in the Baltic Sea with broadband acoustics.