Litt ferskvannsøkologi

Vann er grunnlaget for liv slik vi kjenner det. Hos de fleste organismer utgjør vann 60-90% (el. mer) av kroppsvekten. Vann har en rekke spesielle fysiske og kjemiske egenskaper, det har en tetthet som er 775 ganger tettheten til luft. At vannet har sin største tetthet ved +4°C fører til at innsjøene våre ikke bunnfryser om vinteren, og at vi får en lagdeling om sommeren. Vann har også en høy varmekapasitet slik at temperaturforskjeller jevnes noe ut. Sollyset vil spres og absorberes i vannet, dess lengre bølgelengde, dess mer absorberes lyset. Dette fører til at det blir for lite lys for plantevekst på 10-20m dyp. Er vannet grumsete absorberes lyset raskere. Gasser løses noe lettere i kaldt vann enn i varmt vann, dessuten vil det selvsagt være forskjell på stillestående vann i en dam el. innsjø, og i en bekk el. elv med mange fosser og stryk. Derfor behandles disse separat.
 

Innsjøer

At tettheten til vann varierer med temepraturen fører til spesielle forhold i innsjøer. Om sommeren får vi en lagdeling med det varmeste vannet øverst (pga. soloppvarmingen), under et skikt der temperaturen endres (sprangskiktet), og til slutt bunnvannet som er forholdsvis kjølig (sommerstagnasjon). Vår og høst blir temperaturen i vannmassene omtrent like, da kan vind føre til en omrøring av vannmassene slik at næringsrikt bunnvann kommer opp i overflaten. Om vinteren dekkes vannoverflaten av is (som har en tetthet som er ca 10% mindre enn vannet), mens temperaturen lenger nede er noe høyere. Islaget hindrer at det kommer oksygen til vannet, og derfor kan det oppstå oksygenmangel (vinterstagnasjon).

Selv ferskvann inneholder litt oppløste salter, fra omlag 200mg pr. liter, til under 50mg pr. liter i noen av våre innsjøer. De viktigste grunnstoffene for plantene er C, H, O, N, P, S, Ca, Mg, K og Fe. I havet er det klorider som utgjør størstedelen av saltene, mens i ferskvann er det karbonatene, det vanligste saltet i ferskvann er kalsiumhydrogenkarbonat (CaHCO₃). N og P er som regel de grunnstoffene som begrenser plantenes vekst i ferskvann, og fosfor (P) er som regel den begrensende faktoren for plantevekst.
 

Innsjøtyper

Mengden av næringssalter har betydning for produksjonen i innsjøen, i innsjøer med god tilførsel av næringssalter får vi en sterk oppblomstring av planter som igjen gir grunnlag for en stor og variert populasjon av ulike dyr, stor artsdiversitet. Som regel vokser det mye takrøyr og kanskje dunkjevle langs bredden av en næringsrik (eutrof) innsjø, andre arter vi finner er piggknopp. Vannet er ofte grumsete og siktdypet er lite. Dersom tilførselen av næringssalter er stor, blir planteproduksjonen så stor at det oppstår problemer. Blågrønne alger (noen er giftige) overtar, når plantene dør og faller til bunns krever nedbrytingen mye oksygen. Dermed kan det oppstå oksygenmangel i vannet, særlig i de dypere vannlag under sprangskiktet. Mange av innsjøene på Jæren får tilført næringssalter fra jordbruksvirsomheten, og blir dermed eutrofiert.

I innsjøer med lite næringssalter - oligotrofe innsjøer - får vi en mye lavere plantevekst, og oftest færre arter enn i næringsrike innsjøer. Langs breddene finnes starr.

Myrtjern - dystrofe innsjøer - utgjør et spesielt miljø. Her er mengden av næringsstoffer ekstremt lav, og humus stoffer (som er sure) fra torvlaget gir en lav pH. Dette gjør at få arter overlever.
 

Plankton

Plankton er små organismer som flyter fritt i vannet. Vi skiller mellom planteplankton (fytoplankton) og dyreplankton (zooplankton). De næringsrike innsjøene har stor produksjon av planteplankton (som er viktige primærprodusenter), som igjen tjener som mat for dyreplanktonet. P.g.a. sola kommer stadig høyere på himmelen, og omrøringen av vannmassene om våren kommer det mye næringsrikt bunnvann opp til overflaten. Dette fører til en sterk oppblomstring av planteplankton om våren, dette gir igjen grunnlag for en vekst i mengden av dyreplankton. Etterhvert brukes næringssaltene opp, og veksten av planteplanktonet avtar. Beitingen fra dyreplanktonet fører også til at mengden av planteplankton avtar. Det kan komme en algeoppblomstring i forbindelse med den første omrøringen om høsten. Om vinteren er det for lite lys til at plantene vokser.

Planteplankton utgjøres bl.a. av fureflagellater og kiselager. Kiselalgene har et skall av SiO₂, formet som lokk og bunn i en eske. Fureflagellatene har et cellulose skall med karakteristiske furer.
Blant dyreplanktonet kan vi finne hjuldyr og små krepsdyr.
 

Rennende vann

I en bekk eller elv lever organismene et risikofylt liv. P.g.a. det rennede vannet risikerer de hele tiden å bli skylt nedover vassdraget. Dermed blir de ført ut av leveområdet (og i verste fall ut i saltvann, der de fleste ferskvannsorganismer raskt dør). I en innsjø risikerer ikke organismene å bli skylt bort, men kan til gjengjeld få problemer med at vannet har et lavt oksygeninnhold (gjelder særlig næringsrike vann). I elver og bekker med stryk og fosser er det sjelden at lavt oksygeninnhold er noe problem, men i mer stilleflytende elver (el. elvepartier) med lav vannstand kan stor tilførsel av organiske stoffer el. næringssalter føre til problemer.

Som regel finner du færre arter i elver og bekker, enn i innsjøer. Men organismene i rennende vann har en rekke tilpassninger til det miljøet de lever i.
 

Organismenes tilpasninger

Plantene har solide festeorgan, og en lang, myk stengel som lett følger vannstrømmen. De har ofte smale blader, som lager lite motstand mot vannstrømmen.

Dyrene har som regel en smal kropp, og klør, gripebein eller sugeskåler til å holde seg fast med. Noen organismer graver seg delvis ned i bunnmaterialet eller bruker festetråder til å holde seg fast. Noen organismer, som fisk, er så dyktige svømmere at de kan svømme mot strømmen og er dermed mindre utsatt for å bli skylt bort fra leveområdet sitt.

Også dyrenes atferd er med på å redusere faren for å bli skylt bort. De fleste dyrene kryper mot strømmen, og trekker inn på roligere vann, eller under steiner når de skal legge egg. På denne måten reduserer de sannsynligheten for at eggene blir ført bort av vannstrømmen. Bak store steiner og lignende på elvebunnen får vi en "bakevje" der strømmen omtrent ikke merkes, derfor kan vi ofte finne mange dyr på slike steder.
 

Økologiske forhold

Temperatur - I innsjøer blir det ofte en lagdeling nedover i vannmassene, om sommeren ligger det varmeste vannet på toppen (soloppvarming), mens bunnvannet er mye kaldere. I rennende vann vil vannstrømmen gi så mye omrøring at temperaturvariasjonene blir små. Temperaturen i rennede vann er som regel noe laverer enn i en innsjø, og følger luft-temperaturen i større grad enn det som er tilfelle i en innsjø.

Oksygen - I næringsrike innsjøer kan det oppstå oksygenmangel i vannmassene nær bunnen. Næringssaltene gir gode vekstforhold for planteplankton, og når de dør og faller til bunns, krever nedbrytingen mye oksygen.
I rennende vann derimot vil det som regel være rikelig med oksygen. Den stadige omrøringen i fosser og stryk rører inn oksygen fra lufta. Siden temperaturen er noe lavere, løses også litt mer oksygen i vannet.

Næringssalter - Mengden næringssalter i rennende vann avhenger av jordsmonnet og berggrunnen i nedslagsfeltet. I rennende vann betyr tilførsel av organisk materiale fra land forholdsvis mye mer enn i en innsjø. Blader og annet fra land, samt kloakk og avrenning fra jordbruksvirksomheten gir næringsskjeder som er basert på nedbrytere (mange insektlarver og muslinger). Før organisk materiale fra land kan benyttes av plantene i elva må de brytes ned av sopp og bakterier. Dersom tilførselen av næringssalter el. organisk stoff til et vassdrag blir stort, og vannføringen er liten, kan nedbrytingen bli så stor at det oppstår oksygenmangel. Flere elver på Jæren har vært plaget med dette, og det har ført til at fisken i elva stryker med.

Strømningshastighet - Vannets strømhastighet er kanskje den viktigste økologiske faktoren i rennende vann. I mange tilfeller vil strømhastigheten være stor i elvas øvre del - fjellet. Her kan vi finne fiskeslag som ørret og harr. I lavlandet renner elvene rolig mot havet, og her kan vi finne abbor og gjedde. Der elva renner ut i havet får vi en brakkvannssone. Strømningshastigheten virker inn på:

Bunnmaterialet - det som planter og dyr fester seg på. I de deler av vassdraget der strømninghastigheten er lav vil fine partikler som sand og leire bunnfelles, mens i fosser og stryk sorterer elva bort de fine partiklene, og bunnmaterialet blir grus og stein.
I de rolige partiene finner du planter med vanlig rotsystem, og dyr som lever på el. i mudderet, f.eks. elvesnelle og fjærmygglarver. I partier med sterk strøm finner du planter og dyr med spesielle festeorganer, f.eks. elvemose, tusenblad og flotgras. Av dyr kan du finne steinfluelarver og knottlarver. I partier der elva er roligere kan du finne tjønnaks og tusenblad.
 

Noen eksempler på dyrelivet i rennende vann

Flimmermakk (Playhelminthes)

I mer stilleflytende partier med mudderbunn finnes ofte flimmermakk, de er nedbrytere som lever av dødt organisk materiale. De har en helt flat kropp og smalner av bakerst. De er som regel ½ til 1 cm lange, og har mørk farge (brune el. svarte).
 

Børstemakk (Oligochaeta)

De som ligner på meitemakken er fåbørstemakk, dvs. de har noen få børster el. hår på kroppssidene. De artene vi finner i vann er som regel små, fra ½ til 2 cm lange. De fleste er nedbrytere som lever nedgravd i mudderet. De er ofte lyse av farge, noen er mørkere. Arter med rødaktig farge inneholder blodpigmentet hemoglobin, som gjør at de lettere kan ta opp oksygen fra vannet, og dermed kan leve i mer oksygenfattig vann.
 

Igler (Hirudinea)

Iglene er beslektet med makkene, men er rovdyr. Noen suger blod av fisk og fugler, mens andre spiser snegler og vanninsekter. De har en avlang kropp med sugeskål i hver ende, den bakre er som regel stor og framtredende. Iglene kan bli flere cm lange, og i ei skål beveger de seg på en karakteristisk buktende måte.
 

Bløtdyr (Mollusca)

Bløtdyrene omfatter snegler og muslinger. Sneglene har et enkelt, spiralsnodd skall, mens muslingen har to to skallhalvdeler som omgir dyret. Siden sneglene og muslingene har skall av kalsiumkarbonat (CaCO₃), finnes de helst i vassdrag der det er tilgang på kalk.
De fleste sneglene eter plantemateriale som alger, som de skraper av større planter, stein o.l. med ei tunge med "pigger". Damsnegler har ett spisst, brunt skall, mens skivesneglene har skall uten "spir".
Av muslinger er ertemuslingen vanlig i enkelte vassdrag på Jæren, den er omlag ½ cm stor. Elveperlemuslingen (som er knyttet til rennende vann) derimot kan bli mye større, 10-15cm.
 

Krepsdyr (Crustacea)

Mange av krepsdyrene er små (mindre enn ½ cm), og lever som plankton. I bekker og elver vil vannstrømmen føre slike småorganismer med seg fra innsjøene slik at vi kan finne dem langt fra deres naturlige levesteder. Men i stilleflytende elver er strømmen svak slik at endel plankton klarer seg, særlig langs land og mellom vannplanter.
Hoppekreps (Copepoder) og vannlopper (Dafnier/Cladocera) kan bli så store at vi kan se dem med det blotte øyet. Men mange av plankton organismene kan vi ikke se uten mikroskop.
Av større krepsdyr finnes marflo (Gammarus sp., Amphipoda som er trykket sammen fra siden) og asell (Asellus aquaticus, Isopoda som er trykket sammen ovenfra) i mange innsjøer, og i rolige elvepartier. De er nedbrytere.
Krepsdyrene utgjør mat for bl.a. fisk.
 

Insekter (Insecta)

Insektene er den artsrikeste gruppen i ferskvann, de har tre par bein. De fleste insektene lever som voksne på land/i lufta, men mange har larvestadiet sitt i vann.

Også endel biller (Coleoptera) har tilpasset seg livet i vann. Også de voksne individene lever i vann. Vannkalvene kan bli flere cm lange, og de har et hardt, glatt skall. Også larvene blir mange cm lange. Både larvene og de voksne har kraftige kjever. Andre biller i vann er virvlere og vannkjær.