Virkningene av temperatur på oppløst oksygen

Når temperaturen i vannet øker, øker løseligheten av gasser, inkludert oksygen, reduseres. Med andre ord, kan kaldt vann inneholde mer oksygen enn den samme mengde varmt vann. Oppløst oksygen er en viktig faktor i å bestemme helsen til akvatiske og marine økosystemer. Fisk, virvelløse dyr, alger og andre organismer krever visse nivåer av oppløst oksygen. Særlig sensitive arter kan begynne å forsvinne som følge av oksygenmangel i forbindelse med termisk forurensning.

Temperatur og Løselighet av gasser

Gasser blir mindre oppløselig i vann ved høyere temperaturer. En høyere temperatur er en høyere kinetisk energi --- alle partikler i væsken beveger seg hurtigere ved høyere temperaturer. Jo raskere de enkelte oksygen molekyler beveger seg, jo mer sannsynlig at de vil bryte fri av de inter obligasjoner som holder dem i løsning. Oksygen er mest oppløselig i flytende vann ved sitt kaldeste, så vidt over frysepunktet. Vann oppvarmet til koking mister alle sine oksygen.

Kilder av oppløst oksygen

Det er to hovedmåter der oksygen oppløses i en kropp av vann. Den første er rett og slett gjennom kontakt med atmosfæren. Oksygenkonsentrasjoner er rundt 21 prosent i atmosfæren og mindre enn 1 prosent i vannet. Denne konsentrasjonsgradient fører oksygen til å oppløse i vann, en prosess som blir fremskyndet av noe som bryter vannflaten og øker overflatearealet. Dette inkluderer bølger, fosser og innstrømmende bekker. Den andre kilde for oksygen er fotosyntese av alger og vannplanter, som frigjør oksygen som et avfallsprodukt.

Sesongmessige endringer

Høye temperaturer om sommeren kan føre til store problemer for sensitive fiskebestander, som for eksempel ørret. De øvre vannlag generelt har mest oppløst oksygen, fordi det er der de fleste fotosyntesen skjer og hvor vannet møter atmosfæren. Etter særlig varmt vær eller i rolig vær det øvre lag av vannet kan bli for varm, og for lav i oksygen i mange fisk for å overleve. Bunnlagene kan også være for lavt oksygeninnhold, fordi de er for dypt for fotosyntesen å forekomme. Dette skaper en situasjon hvor fisk er begrenset til et smalt dybdeområde i midten. Hvis den forverres, kan denne situasjonen føre til store fiske die-offs.

termisk forurensnings

Mennesker kan skade akvatiske økosystemer ved å øke sin temperatur og dermed redusere oppløst oksygen. Vann blir ofte brukt som et kjølemiddel for industrielle prosesser og kraftverk. Varmt vann blir deretter slippes ut i miljøet. Selv om vannet er helt ren, bare det faktum at det er varmere enn vannet i hvilket den er utladet kan forårsake økologiske skader. Regnvann avrenning fra parkeringsplasser og veier, noe som kan bli veldig varmt i solen på grunn av sin mørke farge, kan også forårsake termisk forurensning. Avskoging og fjerning av planter og busker som normalt gir kjøling skygge for en dam, bekk eller innsjø, kan også øke vanntemperaturer.