DT Dybderelatert temperatursjiktning
Miljøvariabelen DT Dybderelatert temperatursjiktning beskriver den dybderelaterte variasjonen i temperatur i ferskvannssystemer. Temperaturprofilen i en innsjø kan brukes til å vurdere om innsjøen er sjiktet, dvs. påvise termoklinen eller sprangsjiktet.
- Innhold
- Basistrinn
- Kunnskapsbehov
Sprangsjiktet (termoklinen) i en innsjø er det dypet der temperaturendringen per dybdemeter er størst. LKM-en DT Dybderelatert temperatursjiktning er et uttrykk for den dybderelaterte variasjonen i ferskvannssystemer, dvs. hvordan et punkt på innsjøbunnen plasserer seg i forhold til sprangsjiktet (og om vannmassene er sjiktet eller ikke). Vannmassenes sirkulasjonsmønster i innsjøen påvirker produksjonen og de kjemiske forholdene i innsjøen, og dermed også artssammensetningen.
Vann er tyngst når temperaturen er +3,98 °C. Da er vannets tetthet 1,000 g/cm3. Vann er lettest i frossen form, som is, som har tetthet omkring 0,917 g/cm3. Det gjør at isen flyter og at innsjøer som er dype nok, ikke bunnfryser. Fra ca. +4 °C blir vannet lettere både når temperaturen synker og når den øker. Kokende vann har en tetthet på ca. 0,958 g/cm3. Vannets tetthet avhenger også av temperatur, atmosfærisk trykk og innholdet av salter. Vannets evne til å ta opp oksygen varierer også med temperatur. Opptaket av oksygen er størst ved lav temperatur. Disse egenskapene ved vannet er svært viktige for plante- og dyrelivet i ferskvann. Viktige prosesser som påvirker vanntemperaturen er bl.a. solas stråling, varmeledning og konveksjon (flytting av energi eller varme fra luft til vann ved hjelp av en vannstrømninger), fordampning og kondensasjon (overgang fra gass til veske), omdanning av «fallenergi» (f.eks. fossefall) til varme og varmeutveksling med omgivelsene.
Den viktigste energitilførselen til en innsjø er strålingsenergi fra sola. Selve vannet har dårlig evne til å lede varme og det er derfor hovedsakelig strømninger i vannet som står for det meste av varmetransporten. Variasjonen i vannets tetthet gjør at vannmassene blir sjiktet hvis det ikke utsettes for sterke ytre krefter som vind eller strømninger (se figur). Overgangen fra temperert vann til kaldt vann, som kalles termoklinen eller sprangsjiktet, er definert ved en temperaturendring på minst en grad per dybdemeter. Det varme laget over termoklinen kalles epilimnion; det kaldere laget under termoklinen kalles hypolimnion. Etableringen av et sprangsjikt innebærer en balansegang mellom solinnstråling som varmer opp vannet på den ene siden, og vind som fører til omrøring av vannmassene og hindrer etablering av et sprangsjikt på den andre siden. Det er derfor kun på seinsommeren at man finner etablerte sprangsjikt, og da gjerne i innsjøer dypere enn 15 m. Vår og høst fører nedkjøling av overflatevannet og vindeksponering til at vannmassene i innsjøen sirkulerer. Det innebærer at større innsjøer over tregrensa svært sjelden utvikler et tydelig sprangsjikt. Så lenge en innsjø er isdekt om vinteren, vil vannmassene ikke sirkulere under isen. En presis fastsetting av sprangsjiktet krever temperaturmålinger på ulike dyp gjennom sesongen, spesielt fra midtsommer til tidlig høst.
Sirkulasjonsforholdene kan brukes til å dele inn innsjøene i ulike typer. Monomiktiske (kalde) innsjøer finnes høyt til fjells og er isdekt store deler av året. Disse har kun én full sirkulasjonsperiode om sommeren. Dimiktiske innsjøer, som er en vanlig innsjøtype i Norge, spesielt blant innsjøer med overflateareal over 0,5 km2 og som er dypere enn 15 m. Denne innsjøtypen har fullsirkulasjon vår og høst, og utvikler en termoklin om sommeren. Da sirkulerer bare det øverste, varme vannlaget. Polymiktiske innsjøer, som har flere fullsirkulasjonsperioder gjennom året, er grunne og/eller ligger svært vindeksponert til. De flest tjern, dammer og fjellsjøer tilhører denne typen. Vindpåvirkningen fører til at det ikke etableres en stabil termoklin om sommeren. En siste innsjøtype, meromiktiske innsjøer, har et bunnlag som ikke sirkulerer, oftest fordi det inneholder et forhøyet innhold av salter.
Skjematisk inndeling av temperatursonene i en innsjø med temperaturprofil vinter og sommer. I sommersituasjonen vil kun det øvre varme laget (epilimnion) sirkulere.
Basistrinn
Miljøvariabelen DT Dybderelatert temperatursjikting omfatter gradvis variasjon som er delt inn i fire basistrinn på grunnlag av plasseringen i forhold til et eventuelt sprangsjikt. Plasseringen langs DT gjenspeiler dermed også sirkulasjonsforholdene i innsjøen. Den økologisk viktigste grenselinja langs DT Dybderelatert temperatursjiktning i vann er sprangsjiktet, som omfatter trinnene DT∙a og DT∙b.
Kunnskapsbehov
Det er behov for mer kunnskap om betydningen av sprangsjiktet for faunaen generelt og sammensetningen av dyre- og planteplankton spesielt.