Fysiske og kemiske forhold

Verdens have dækker to tredjedele af Jordens overflade og de er alle i forbindelse med hinanden. Lige meget hvor i Danmark du befinder dig, har du højst 50 km til den nærmeste strand. Havet har således altid haft en stor indflydelse på livet i Danmark.

Der er en lang række fysiske og kemiske forhold, der kendetegner havene:

Saltholdighed

De dyr, der lever i havet har nogle helt særlige livsbetingelser. Samtidig er der forskel på livsbetingelserne i forskellige farvande. Vandet er for eksempel mere salt i Nordsøen end i Østersøen. Det betyder at dyr og planter, der kun kan tåle en lille saltholdighed lever i Østersøen, mens de organismer, der lever i Nordsøen, kan tåle større koncentration af salt.

Vandet saltindhold kaldes dets salinitet. Saliniteten opgives i promille (‰).     

Illustration fra bogen ”Havets planter" (side 92). Nielsen, Kristiansen, Mathiesen & Mathiesen. Kortet viser overfladevandets saltholdighed i ‰. På kortet kan man se udbredelsen af forskellige arter i Østersøen.

Aktivitet
Undersøg hvordan man kan måle saltkoncentrationen i havvand, fx ved at sammenligne vand med meget salt, lidt salt eller helt uden salt: Fældningsforsøg med dråber af AgNO3 Positionen af et æg i vand Undersøgelse af vandets ledningsevne Salinitetsmåler

Næringsstoffer

Det mest almindelige salt i havvand er køkkensalt - natriumclorid, NaCl, men der er også andre salte og mineraler i havvandet - fx næringssalte med fosfor og kvælstof. Det skal havplanterne bruge for at vokse. Fosfor findes overvejende som fosfat (PO₄^3-). Kvælstoffet findes både som nitrat (NO₃^-), nitrit (NO₂^-), ammoniak (NH₃) og ammonium (NH₄⁺).

Mange næringsstoffer i kystnære områder kommer fra menneskenes udledninger. Både fosfor- og kvælstof-udledningerne er dalet siden 1990. I starten af 90’erne indførte man fosforfjernelse på rensningsanlæggene, der tidligere stod for en stor andel af fosforudledningerne. I samme periode er tabet af kvælstof fra landbrugsarealer mindsket betydeligt pga. regulering af landbrugsproduktionen.

Ovenstående viser sammenhængen mellem menneskets påvirkning (især tab fra landbruget) og den totale mængde af fosfor og kvælstof i de kystnære områder. Man kan se et samlet fald i udledningen af stofferne - og den sammenhængende lavere koncentration i fjorde og kystområder. Enkelte år har der været lavere tilførsel (fx 1996 og 1997) - det skyldes at det har været tørre år, så udvaskningen har været lille. I regnfulde år (fx 1994 og 2007) har der været større udvaskning.

Temperatur

Havets temperatur varierer ikke ligeså meget som luftens, så om efteråret holder havet på varmen, og der er lunere ved kysten end inde i landet. Om foråret når solen kommer frem, varer det længere før områder nær kysten bliver varmet op. Det er fordi vand har en større varmefylde end luft - der skal bruges mere energi til at varme vandet op.

Temperaturen har indflydelse på hvilke dyr og planter, der kan leve. Hvis vandet bliver varmere flytter fx torsken nordpå. Det skete fx i 1960’erne i Grønland, hvor en periode med usædvanlig varmt klima betød at torsken søgte op mod Grønlands kyster - indtil det blev koldere i slutningen af 60’erne og torsken søgte sydpå igen.

Vandets temperatur ændrer sig ned gennem vandsøjlen. Ofte er det dybe vand koldere og indeholder mere salt end vandet i de øvre lag.

Herunder vises en måling, der er foretaget med en CTD ned gennem vandet til 16 meters dybde. Omkring 12 meters dybde bliver vandet både koldere og mere salt

Illustration fra hæftet "Hav- og Fiskeribiologi"

Aktivitet
Design et forsøg, hvor I selv måler temperaturen i forskellige vanddybder - i havet, i en sø eller i en svømmehal.

Lysforhold

Sollyset er en forudsætning for at der kan foregå fotosyntese. Derfor er planterne afhængige af at lyset kan nå ned i vandet - hvor lyset ikke når ned er der ingen planter. Mængden af lys der når ned til planterne afhænger af hvilken vinkel sol­lyset rammer havoverfladen. Lys der rammer havoverfladen fra lav højde reflekteres mere end hvis det rammer havoverfladen i en stor vinkel. Det betyder at om vinteren, hvor solen står lavere reflekteres en stor del af sollyset fra havets overflade. Lyset kan selvfølgelig også lettere trænge ned i rent vand end i vand med en masse partikler i.

To ovenstående illustrationer er fra hæftet "Hav- og Fiskeribiologi".

Aktivitet
Find en opgave om Jordens strålingsbalance – albedo her

Aktivitet

Sigtedybde Sigtdybden er et mål for vandets klarhed. Det kan skyldes flere faktorer, men mange alger har den største betydning. Sigtedybden skal helst være over 1 meter, før vandet betragtes som klart. Sigtedybden måles ved at sænke en hvid skive (på 30 cm i diameter) ned i vandet. Man bliver ved med at sænke den ned, lige til man netop ikke kan se skiven mere. Når skiven ikke kan ses mere, aflæser man dybden (altså hvor langt man sænkede den ned). Foto: https://snl.no/secchiskive Skiverne kan man selv bygge, men de kan også købes færdige - de hedder secchi-skiver. Se her hvordan du kan lave din egen secchi-skive her Undersøg sigtedybden i et vandområde nær dig. Find et sikkert sted at stå fx en badebro eller havn  Noter forholdene på stedet (vejr, årstid, …) Hvor stor er sigtedybden? Hvad siger den om vandet? Hvorfor tror du sigtedybden er, som den er?

Iltkoncentration

Dyrene i havet er afhængige af at der er ilt i vandet. Koldt vand kan indeholde mere ilt end varmt vand, og en høj saltholdighed betyder at vandet kan indeholde mindre ilt.

Ilt dannes ved fotosyntese i de øverste lag af vandet - der hvor sollyset kan nå ned. Derudover kan ilt optages i vandet ved diffusion fra luften, og kraftige bølger kan betyde at ilt i højere grad optages i vandet. Derfra skal ilten nå helt ned til fisk i det dybe vand og til havbunden, hvor døde planter og dyr bliver omsat og nedbrudt.

Når der er meget næring i vandet vil der være flere dyr og planter end normalt, der falder til bunds og skal nedbrydes. Nedbryderne skal bruge ilt til nedbrydningen. Der kan være et større behov for ilt end der er til rådighed - og så opstår der iltsvind i havet. Når koncentrationen af ilt når under 4 mg pr. liter siger man at der er iltsvind.

Lær mere om ilt i havet her

Aktivitet
Undersøg iltindholdet i havvand: Mange akvariebutikker sælger små sæt til måling af iltindhold. De er enkle at bruge. Man fylder et medfølgende glas med sin vandprøve og tilsætter reagenser. Prøven skifter farve og ved at aflæse på en farveskala kan iltindholdet ikke bare påvises, men bestemmes nøjere. Iltindholdet kan også måles med datalogger.

Lær mere her:
Vands tilstandsformer

Aktivitet
Vands massefylde ift. tilstandsformer

Aktivitet
Experimentarium har lavet en vejledning til at undersøge vands tre tilstandsformer