Groene vijver, dode vissen
Een gemeente onderzoekt een vijver van 20 bij 10 meter in een park. Elk voorjaar wordt het gras rond de vijver bemest. In juni staat het water heldergroen van de algen. Overdag meten onderzoekers 9 mg zuurstof per liter aan de oppervlakte; om 5 uur 's ochtends is dat nog maar 2 mg zuurstof per liter. Kort daarna drijven tientallen vissen dood aan de oppervlakte. In de sloot die de vijver voedt, is het nitraatgehalte 12 mg/L, terwijl dat elders in de buurt 2 mg/L is. De onderzoekers vinden ook veel rottende algen op de bodem en veel bacteriën in het water. Waterschap en gemeente discussiëren over de vraag of het doodgaan van de vissen vooral door de algen of door de bacteriën komt.
1. Leg uit hoe de bemesting via algen uiteindelijk leidt tot zuurstofgebrek in de vijver.
Read the worked answer
Door de bemesting komen nitraat en fosfaat in de vijver. Deze voedingsstoffen zijn normaal beperkend; nu kunnen de algen explosief groeien: algenbloei. Overdag maken de algen zuurstof door fotosynthese, maar 's nachts gebruiken ze zuurstof voor verbranding.
Als de algen afsterven, zinken ze naar de bodem en worden ze afgebroken door bacteriën. Die afbraak verbruikt veel zuurstof. De zuurstof in het water wordt dus vooral 's nachts en bij de afbraak van dode algen opgebruikt. Het gevolg is zuurstofgebrek, waardoor vissen en andere waterdieren sterven. Bemesting werkt hier dus indirect: via voedingsstoffen, algen en bacteriën naar te weinig zuurstof.
2. Verklaar waarom juist om 5 uur 's ochtends het zuurstofgehalte het laagst is en de vissen dan doodgaan.
Read the worked answer
's Nachts is er geen licht, dus geen fotosynthese en geen zuurstofproductie. Alle organismen in de vijver, inclusief de algen en de bacteriën, blijven wel zuurstof verbruiken. De bacteriën die de dode algen afbreken, verbruiken bovendien extra veel zuurstof.
Zo daalt het zuurstofgehalte de hele nacht en is het het laagst vlak voor zonsopkomst, rond 5 uur: 2 mg/L tegenover 9 mg/L overdag. Veel vissoorten hebben minstens ongeveer 4 tot 5 mg/L nodig. Om 5 uur is die grens bereikt en sterven de vissen. Overdag lost het probleem tijdelijk op doordat de algen weer zuurstof maken.
3. De gemeente wil alleen de bacteriën bestrijden met een middel. Leg uit waarom dat geen goede oplossing is en geef een betere maatregel.
Read the worked answer
Bacteriën bestrijden pakt alleen het laatste stapje aan. De dode algen blijven liggen en worden alsnog afgebroken of rotten weg; het zuurstofprobleem verdwijnt dus niet. Bovendien horen bacteriën bij het ecosysteem: ze breken organisch materiaal af en dienen als voedsel voor andere organismen. Ze bestrijden verstoort de voedselketen.
Een betere maatregel is bij de bron beginnen: niet meer bemesten rond de vijver en een strook met planten als buffer aanleggen, zodat nitraat en fosfaat niet in het water spoelen. Eventueel kan de gemeente baggeren om de opgehoopte voedingsstoffen te verwijderen. Dan neemt de algenbloei af en komt het zuurstofgehalte weer in balans.