Knut Bjørlykke og Per Arne Bjørkum. Begge foto: Privat
I havet har vi de fleste steder et rikt organisk liv med mikroorganismer (for eksempel alger) og større organismer som fisk og store pattedyr. Det kommer lite næringsstoffer fra havbunnen. Den må derfor komme fra land og bli transport til havet av bekker, elver og grunnvann. Mye av de finkornete sedimentene som finnes på land, særlig i ørkenområder, kan føres ut i havet med vinden og fungerer som gjødsel.
De marine organismene synker ned på havbunnen og blir overleiret av yngre sedimenter på bunnen. Næringsstoffer som fosfat og metaller som tilføres havet fra land ved erosjon og forvitring er viktige og nødvendige for nesten alt biologisk liv i havet. Næringsstoffene kommer fra nedbrytning av bergarter og sedimenter ved kjemiske, mekaniske og biologiske prosesser.
De mest vanlige bergartene på land i Norge inneholder omtrent like mye natrium (Na) og kalium (K), mens det i havvannet er ca. 30 ganger mer Na (som NaCl, bordsalt), enn K. Dette skyldes at Na+ er et lite ion (1Å) som danner sterke bindinger mot den negative dipolen i vannmolekylene slik at den blir hydrert.
K+ er et større ion hvor bindingen til vannmolekylene er svakere, slik at de lettere bindes til mineraler, særlig leirmineraler som har en negativ ladning. Magnesium (Mg2+), som er et lite ion (0.6Å), holder seg lenger i løsning i havvannet enn kalsium (Ca2+), som er et større ion som lettere felles som karbonat.
Havbunnens rolle
På havbunnen vil organisk materiale forbruke oksygen slik at sedimentene, særlig leire, blir avsatt med ganske høyt organisk innhold. Organisk materiale bidrar til at det blir reduserende forhold bare noen få cm under havhunnen. Det frigjøres lite næringsstoffer under reduserende forhold og det er derfor det kommer lite næring fra havbunnen. Hvis det er dårlig bunnsirkulasjon, som i norske fjorder, vil havvannet kunne bli reduserende selv om det er lite organisk materiale i sedimentene.
Metaller kan være giftige, særlig i oksidert tilstand, men felles ut når de blir redusert. Kobber er et godt eksempel på et metall som kan være giftig i høye konsentrasjoner, men som i små mengder er viktig for organismene i havet. Når uranholdige bergarter brytes ned og føres ut i havet, vil oksidert uran (uranyl UO22+) til slutt reduseres og transporteres ned i havbunnen. Kjemien på havbunnen er derfor av stor betydning for livet i havet.
Havbunnen vil gradvis dekkes av nye lag med sedimenter slik at giftige stoffer dekkes til. Organismer i havet, særlig alger, bidrar også til å trekke til seg giftige stoffer som kommer fra landjorda. I leirsteiner med mye organisk materiale kan det dannes olje og gass som, hvis det lekker til overflaten, kan gi næring til livet i havet.
Næring til havet
Landområder og øyer som ligger langt fra havområder med betydelig sedimenttilførsel fra land kan ha klart vann, men er svært næringsfattig. Malta er et godt eksempel. Grunnen til dette er at det blir tilført svært lite næringsstoffer fra Afrika og Europa hvor det er tørre områder med lite elver og bekker.
I Middelhavet er det begrenset tilgang på næringsstoffer og det meste av næringen kommer fra noen få større elver som Nilen. Tilførselen av næringsstoffer til havet kan påvirkes av menneskelig aktivitet. Å demme opp elver kan være gunstig for å produsere kraft eller for å irrigere landområder rundt elva. Bak demningene får vi avsatt mye slam med høyt organisk innhold på land, men det blir mindre næring som kommer ut i havet og til fiskene. Det gjelder også vanning med elvevann til landbruket.
Vi påvirker også transporten av næringsstoffer og giftige metaller hvis vi endrer landskapet. Faste fjell som blir gjennomskåret av veier eller anlegg forvitrer raskere. Det frigjør derfor mer metaller og det kan noen steder være giftig. Rundt gamle gruver i Norge kan det lokalt være høye konsentrasjoner av metaller i overflatevann og i grunnvann.
Mer CO2 i lufta og et varmere og fuktigere klima, bidrar til å øke nedbrytningshastigheten (forvitringen) av bergarter og mineraler på land og øke transporten av næringsstoffer og giftige metaller ut i havet. En varmere klode vil også skape andre problemer. Likevel vil noe av forandringen kunne ha en positiv effekt. Et varmere klima vil gjøre områder på høye breddegrader dyrkbare. Mer CO2 fører til økt plantevekst og det er bra for matproduksjonen.
Høyere temperaturer vil også føre til mer nedbør fordi fordampningen i havet og på land vil øke. Vi får også mer avrenning fra smelting av isbreer slik som etter siste istid.
Konsekvenser av mer CO2 og et varmere klima
Det er på tide at vi forsker mer på både negative og positive effekter av mer CO2 i atmosfæren – ikke bare for livet på landjorda, men også i havet. Det kan derfor være nyttig å forske mer på miljøkonsekvensene av 2-4 graders global temperaturøkning slik at vi kan redusere skadevirkningene på miljøet.
Mer CO2 fører som nevnt til økt plantevekst og nedbør og at det vil kunne dyrkes mer mat på høye breddegrader. Også i ørkener. De fleste plantene trenger mindre vann for å vokse når det blir mer CO2 i luften. Er det derfor kanskje på tide at vi begynner å trekke frem de positive sidene med mer CO2 i lufta?
I tillegg til kunnskapen om hva en noe varmere klode betyr for oss, og for livet i havet, trenger vi faglig avansert geokjemisk forskning for å bedre forstå hvordan giftig materiale oppfører seg i naturen under forskjellige forhold. Dette vil være viktig for å kunne gjøre tiltak som kan redusere skadevirkningene.
KNUT BJØRLYKKE
Professor emeritus i geologi ved Universitetet i Oslo
PER ARNE BJØRKUM
Professor emeritus i geologi ved Universitetet i Stavanger
