"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7600
ETF7600 "Kas Võrtsjärv on valdavalt auto- või heterotroofne süsteem? Autohtoonse ja allohtoonse orgaanilise aine vahekord suure madala järve ainebilansis (1.01.2008−31.12.2011)", Tiina Nõges, Eesti Maaülikool, Põllumajandus- ja keskkonnainstituut.
ETF7600
Kas Võrtsjärv on valdavalt auto- või heterotroofne süsteem? Autohtoonse ja allohtoonse orgaanilise aine vahekord suure madala järve ainebilansis
Is Lake Võrtsjärv an autotrophic or heterotrophic system? The role of autochthonous and allochthonous organic matter in the budget of a large shallow lake.
1.01.2008
31.12.2011
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ValdkondAlamvaldkondCERCS erialaFrascati Manual’i erialaProtsent
1. Bio- ja keskkonnateadused1.4. Ökoloogia, biosüstemaatika ja -füsioloogiaB260 Hüdrobioloogia, mere-bioloogia, veeökoloogia, limnoloogia 1.5. Bioteadused (bioloogia, botaanika, bakterioloogia, mikrobioloogia, zooloogia, entomoloogia, geneetika, biokeemia, biofüüsika jt100,0
PerioodSumma
01.01.2008−31.12.2008348 000,00 EEK (22 241,25 EUR)
01.01.2009−31.12.2009334 080,00 EEK (21 351,60 EUR)
01.01.2010−31.12.2010334 080,00 EEK (21 351,60 EUR)
01.01.2011−31.12.201121 351,60 EUR
86 296,05 EUR

Järved on olulised süsiniku talletajad, kuid samas ka CO2 vabastajad. Viimasel ajal on hakatud mõistma, et paljudes järvedes, eriti jaheda boreaalse kliimaga metsavööndis, on ülekaalus heterotroofsed protsessid ning järved toimivad CO2 vabastajatena. Selle põhjuseks on eelkõige valglalt järvedesse saabuv orgaaniline aine (OA), mis suurendab kogu ökosüsteemi hingamist niivõrd, et see võib tunduvalt ületada CO2 autohtoonse sidumise primaarproduktsioonil. Informatsioon OA hulga ja tema päritolu kohta eutroofsetes suurtes madalates järvedes (sh Võrtsjärves) on puudulik. Samuti on siiani välja selgitamata Võrtsjärve OA bilanss ning puudub info ainebilansside (N, P, OA) pikaajalise muutumise kohta. Võrtsjärve eeliseks uurimisalana on järvel pikaajaliselt teostatud ja jätkuvad uuringud, mis annavad käesolevaks uuringuks hindamatu väärtusega taustainformatsiooni. Taotletava grandi toetusel planeeritakse: (1) uurida OA päritolu suures madalas eutroofses Võrtsjärves ja järve suubuvates jõgedes; (2) uurida OA ruumilist ja ajalist varieeruvust ning selgitada OA mõju järvevee pH-le, hapniku sisaldusele ja valgustingimustele; (3) arvutada OA, N ja P bilanss ja peetus ning erinevate ainete bilansside seosed madalas suures järves; (4) selgitada ainebilansside ja peetuse pikaajalised muutused ning selle seosed ilmastikutingimuste ja kliima muutustega; (5) OA bilansi alusel anda Võrtsjärve CO2 emissiooni hinnang. Püstitatud tööhüpoteesid: (1) Võrtsjärve OA on peamiselt allohtoonse päritoluga, autohtoonse OA hulk suureneb koos fütoplanktoni hulga ja produktsiooni tõusuga ning N ja P kontsentratsiooni suurenemisega; (2) OA hulga suurenedes väheneb Võrtsjärve pH ja hapniku sisaldus ning halvenevad valgustingimused; suureneb heterotroofsete protsesside osakaal autotroofsetega võrreldes; (3) OA hulk on Võrtsjärves suurem sademeterohketel perioodidel ning seda eelkõige jõgede sissevoolude lähedal; (4) fosforipeetus on intensiivsema väljasettimise ja nõrgema resuspensiooni tõttu suurem veerohketel aastatel, lämmastikupeetus on tugevama denitrifikatsiooni tõttu suurem veevaestel aastatel, OA peetus kasvab soojemas vees; (5) Võrtsjärve roll Eesti looduslikus CO2 emissioonis ületab Võrtsjärve pindalalist proportsiooni. Uuringute eeldatavad tulemused võimaldavad hinnata, kui suur on allohtoonse OA osakaal suures ja madalas parasvöötme järves ja kuidas see mõjutab selle järve ainebilansse, auto- ja heterotroofsete protsesside tasakaalu ning kasvuhoonegaaside emissiooni.
Lake sediments are important carbon sinks in the landscape, but as a whole, lakes may act both as sinks and sources for CO2. Recent studies have shown that in many lakes, especially within the boreal climate region, heterotrophic processes prevail and lakes act as sources of CO2. The reason for that is the large amount of organic matter (OM) runoff from the catchment and discharge to the lakes that increases the respiration rate of the lake ecosystem to a level that exceeds photosynthetic carbon sequestering by primary producers. Information about the amount and the sources of OM in eutrophic large shallow lakes (like Lake Võrtsjärv) is scarce. Also there is no information about the budget of OM and the long-term changes of the budget of substances (N, P, OM) in Lake Võrtsjärv. In the frame of the grant is planned: research the sources of OM in large shallow lake as well in inflowing rivers; investigate the spatial and temporal variability of OM and the influence of OM to the pH, oxygen contents and light conditions of the lake water; calculate the budget of OM, N and P, their retentions and relations between the budgets of the different substances; find out the long-term changes of the budget and retentions of substances and its relations to the weather conditions and the climate changes; based on the budget of OM the estimations of the emission of CO2 for Lake Võrtsjärv will be given. Work hypotheses: OM is mainly allochthonous in Lake Võrtsjärv, autochthonous OM will increase when the production and the amount of the phytoplankton as well as the concentrations of N and P increase; the pH and the content of the oxygen will decrease and light conditions will decline in Lake Võrtsjärv, when the concentration of OM increases; the concentration of OM is higher on water-rich years; the retention of phosphorus is higher on water-rich years due to the intensive settlement and the weak resuspension, the retention of nitrogen is higher on low waterlevel years due to the strong denitrification, the retention of OM will increase with warmer water; the role of Lake Võrtsjärv in natural emissions of CO2 in Estonia exceeds the proportions of the area of Lake Võrtsjärv. The presumable results of the project will enable to assess the amount of the allochthonous OM in a large shallow temperate zone lake and how it will influence the budget of substances, the balance of the autotrophic and heterotrophic processes and the emission of greenhouse gases.