Groene vijver in de nieuwbouwwijk: welke maatregel pakt de oorzaak aan?
De vijver in de nieuwbouwwijk De Weide is 80 m lang, 30 m breed en gemiddeld 1,2 m diep. In mei kleurt het water groen van de algen. Langs de oever liggen veel tuinen; na een flinke regenbui stroomt het water van die tuinen de vijver in. Buurtbewoners voeren de eenden met brood. Een ecoloog meet in juni het zuurstofgehalte van het water op twee momenten: om 6 uur 's ochtends 3,5 mg per liter en om 3 uur 's middags 11 mg per liter. Op 12 juni drijven er 's ochtends 40 dode vissen in de vijver; 's middags zijn er geen nieuwe dode vissen bij gekomen.
De gemeente wil één maatregel nemen: A langs elke tuin komt een strook van 1 m zonder bestrating, zodat regenwater in de grond zakt; B er komt een fontein die per uur 20 m³ water rondpompt en zuurstof in het water brengt; C er komen borden met 'Voer de eenden niet'.
De bewoners mogen stemmen.
1. Leg met behulp van de zuurstofmetingen uit waarom de vissen juist 's ochtends doodgaan en niet 's middags.
Read the worked answer
Overdag doen de algen fotosynthese: ze nemen koolstofdioxide op en geven zuurstof af. Daardoor is het zuurstofgehalte om 15.00 uur hoog: 11 mg per liter.
's Nachts stopt de fotosynthese, maar de algen blijven ademhalen en verbruiken dus zuurstof. Ook de bacteriën die dode algen afbreken, gebruiken zuurstof. Al die organismen samen halen in de nacht zuurstof uit het water. Vlak voor zonsopkomst is het zuurstofgehalte daarom het laagst: 3,5 mg per liter om 6.00 uur.
Vissen hebben zuurstof nodig voor de verbranding in hun cellen. Onder ongeveer 4 mg per liter krijgen ze te weinig zuurstof en sterven ze. Daarom liggen de dode vissen er 's ochtends en niet 's middags: het zuurstoftekort is dan het grootst.
2. Welke van de drie maatregelen pakt volgens jou de oorzaak van het probleem het beste aan? Beargumenteer je keuze met de kringloop van stoffen en noem ook een nadeel van de maatregel die je kiest.
Read the worked answer
De oorzaak is een teveel aan voedingsstoffen (nitraat en fosfaat) in het water. Daarmee groeien de algen explosief. De voedingsstoffen komen uit de tuinen (meststoffen die met regenwater wegspoelen) en uit brood dat de eenden niet opeten.
- A pakt de bron aan: regenwater zakt in de grond en spoelt minder meststoffen de vijver in. Minder voedingsstoffen betekent minder algengroei.
- C helpt ook, want brood voegt voedingsstoffen en dood organisch materiaal toe. Maar de tuinen zijn een grotere bron, dus C alleen is te weinig.
- B bestrijdt het symptoom: er komt tijdelijk zuurstof bij, maar het teveel aan voedingsstoffen blijft, dus de algen blijven groeien.
Beste keuze: A, eventueel samen met C. Nadeel van A: het kost geld en tuinruimte, bewoners moeten meewerken en het effect is pas na maanden tot jaren te zien. Bovendien helpt het niet tegen brood dat al in de vijver terechtkomt.
3. Bereken hoe lang het duurt voordat de fontein (20 m³ per uur) al het water van de vijver één keer heeft rondgepompt. Wat vind je daarvan als je kijkt naar maatregel B?
Read the worked answer
Inhoud van de vijver: 80 m × 30 m × 1,2 m = 2.880 m³. Tijd voor één ronde: 2.880 : 20 = 144 uur = 6 dagen.
Beoordeling: de fontein doet er zes dagen over om al het water één keer door te pompen. Dat is traag. Het bovenste laagje water krijgt wel zuurstof, maar het diepere water en de bodem worden nauwelijks bereikt. En belangrijker: het teveel aan voedingsstoffen blijft in de vijver, dus de algen blijven groeien en het zuurstofprobleem komt elke nacht terug. De fontein is dus een noodoplossing voor de vissen, geen oplossing voor de oorzaak.