Stora Härsjön, historik

Påverkans- och surhetshistoria

Historieöversikt, Stora Härsjön

Sjöns historia kan följas tillbaka till 1887 genom fiskinventeringar och uppgifter om utsättning av fisk. Då fanns abborre, gädda mört och ål i sjön. Efter försurning fanns i Stora Härsjön abborre (dominerande art), gädda, siklöja (minskad population), ål och mycket sparsamt med mört. Idag består Stora Härsjöns fiskbestånd av samma arter men med normalare populationsstruktur och mycket större täthet.. Vattenkemiska uppgifter finns fr.o.m. 1930-talet och dessa pekar på ett pH omkring 6,8 före försurning. Före kalkning finns från 1970-talets början en lång serie med mätta pH-värden omkring eller under 5,0 med enstaka värden under 4,5.

Såväl försurningens påverkan som kalkningens effekter på fisksamhället i Stora Härsjön har varit mycket tydliga. De bekräftar att det biologiskt effektiva pH-värdet bör ha legat under eller omkring 5,0. Samma bekräftelse ges av de djur som lever vid stranden och på grunda mjukbottnar. Före kalkning fanns en utarmad fauna där pH-känsliga grupper saknades. Dessa har i stort sett återkoloniserat efter kalkning. Detsamma gäller djurplankton som visade en speciell artutarmning inom hjuldjursgruppen före kalkning. Man kan notera att både normaliseringen av fiskpopulationerna och bottendjurspopulationerna tagit lång tid i Stora Härsjön.

Stora Härsjöns historia via sedimentproppar

Stora Härsjöns surhetshistoria har analyseras genom att i sedimentproppar identifiera skal från olika arter av kiselalger och fastställa proportionerna mellan dessa på olika nivåer (=tidsperioder) . Kiselalgerna är mycket känsliga för vattnets surhet och proportionerna mellan arterna avspeglar därför vattnets pH-värde. Översättningen mellan kiselalgssamhällets sammansättning i propparna och pH-värdet görs med transferfunktioner som bygger på samband mellan kiselalgssamhällen och pH i nutiden. I regel kan man ta proppar med 2-5 m längd och når då ända ned till sediment avsatta vid sjöns "födelse" efter istiden. Andra proppar tagna i skiktet 0 - 2 dm djup ger sediment som vanligen är avsatta från nutid till några hundra år bakåt i tiden.

I Stora Härsjön är den längsta proppen ca 85 cm lång. Sedimenttillväxten är så låg som 0,26 mm/år genom hela proppen vilket motsvarar ca 3200år bakåt i tiden. Den relativt korta proppen innebär att förändringar under 2/3 av tiden efter sjöns tillblivelse inte kan beskrivas. Sannolikt sjunker dock pH knappast mer än några tiondelar under denna period. Under den tid proppen omspänner ligger pH-värdet relativt högt, mellan 7,1 och 7,4. Mellan 49 och 34 cm samt vid 20 cm är dock värdet 0,3-0,4 enheter lägre vilket inte kan förklaras.

Vid 3 cm sedimentdjup finns avsättningar från perioden med den högsta depositionen av försurningssyror och pH sjunker då 0,5 enheter till 6,6. Den antropogena försurningen betecknas dock som måttlig. Kalkningsresponsen som speglas i de ytligaste sedimenten leder enligt rekonstruktionen inte till de relativt höga pH som indikerades före försurningen.

Fiskbestånd och påverkan, Stora Härsjön

Historiska uppgifter om fiskförekomst och utsättningar

Abborre, gädda, mört och rikligt med ål fanns i sjön både 1887 och 1935. I ett surt tillstånd fanns i Stora Härsjön abborre (dominerande art), gädda, siklöja (minskad population), ål och mycket sparsamt med mört. Idag består Stora Här-sjöns fiskbestånd av samma arter. En sutare fångades 1999 och sporadiska fångster av öring har gjorts. Eventuellt har id tidigare funnits i sjön.

Siklöja inplanterades i sjön på 1940-50-talen och sik samt röding (från Vättern) sattes ut på 1960-talet. Siklöja etablerade ett bestånd men de andra arterna reproducerade sig inte. Öring har satts ut i bäcken mellan Lilla och Stora Härsjön, troligen under 1980- eller 90-talen.

Försurningspåverkan på fisk

Mörtbeståndet minskade redan på 1950-talet och var nästan försvunnet runt 1970. Låga pH-värden och ingen mörtfångst samt en kraftig minskning av siklöjebeståndet noterades före kalkning (1977). Öring och elritsa som tidigare förekom i utloppsbäcken var troligen nästan helt försvunna i början av 1970-talet. Individstorleken hos abborre och siklöja ökade från 1960 till 1971. Ingen abborre mindre än 12 cm och ingen siklöja mindre än 18 cm fångades 1971, vilket är ett tecken på störd reproduktion.

Efter kalkning har medelvikterna för abborre, mört och siklöja minskat. Siklöjereproduktionen kom igång och beståndet ökade snabbt. Reproduktion av abborre noterades före kalkning, små individer fångades vid provfiske men stor abborre dominerade. Direkt efter kalkning ökade rekryteringen och storleken på beståndet. Mörtreproduktion noterades under 1980-talet men återhämtningen av beståndet gick långsamt och först under slutet av 1980-talet och början av 1990-talet tog rekryteringen fart och en tydlig ökning av fångsten noterades.

God tillväxt hos glesa fiskbestånd kan förklaras av minskad födokonkurrens både inom och mellan arter. Ökad rekrytering och växande bestånd innebär ökande konkurrens och minskad tillväxt. Tillväxten hos abborre fångad före kalkning var god, framför allt hos unga årsklasser. Fåtalet siklöjor som fångades 1971 hade mycket god tillväxt. Efter kalkning minskade tillväxten som väntat. Mörtens tillväxt var extremt god under 1980- och början av 1990-talet men efter ökningen av beståndet har tillväxten avtagit.

Fiskbestånd i Stora Härsjön:

Förväntad förekomst (%) beskriver artförekomsten i sjöar i ett stort 100 år gammalt referensmaterial från sydvästra Sverige. Förekomst i Stora Härsjön före försurning (FS), före kalkning (FK) samt idag. X anger förekomst, (X) anger förekomst efter utsättning av arten, ? anger trolig/möjlig förekomst

Tidig vattenkemi, Stora Härsjön

Från perioden 1970-2001 redovisas enskilda mätdata med kommentarer om:

• pH+Alkalinitet, kalcium och sulfat samt motsvarande för
• vattenfärg (absorbans)+organiskt kol samt några mätvärden från tiden
• före försurning

Kalkningar (vertikala streck) och utvecklingen av pH och alkalinitet i Stora Härsjön. Linjer markerar kriterier för kalkning (Alk=0,05, pH=6,0) samt försumbar buffertkapacitet för kolsyrasystemet (pH=5,4, Alk=0,00).

Kalkningseffekt i Stora Härsjön beskriven som summa kalcium- och magnesiumhalt (CaMg) Sulfathalten speglar främst svavelsyradepositionen (SO4).

pH och buffertkapacitet

Åren innan kalkning låg pH-värdet nästan genomgående under 5,0 i Stora Härsjön. Buffertkapacitet (alkalinitet) saknades helt. Kalkningarna har hållit pH över 6 med några undantag som åren 1989/90 då både pH och alkalinitet sviktade. pH når regelbundet över 7,0 men sällan 7,5. Den förhållandevis jämna pH-nivån är resultatet av årliga kalkningar i en kedja av sjöar under en lång följd av år. Kalcium+magnesiumhalten i sjön låg före kalkning på ca. 0,25 mekv/l vilket är betydligt högre än t.ex. Gyslättasjön och kan spegla att mer kalciumjoner lämnat marken efter jonbyte med vätejoner från nederbörden. Kalkningen lyfter sedan halterna ca tre gånger med undantag för år 1999. Sulfathalterna visar i Stora Härsjön ett lungt avtagande med ca. 2/3 från de första mätningarna. Det är också möjligt att de maximala halterna fångades vid mätningarna i 1970-talets slut.

Halten av organiskt material i Stora Härsjön beskriven med olika metoder, Vattenfärg anges dels som mätt absorbans, dels som beräknad absorbans omräknat från vattenfärg mätt som platinaenheter. TOC visas dels som direkta mätvärden dels beräknat från mätt permanganattal. Dessutom visas mätt CODMn.

Vattenfärg och organiskt material

Före kalkning uppmättes siktdjup från 6 till 14 m, medan siktdjupen pendlat omkring ett medelvärde runt 6 m efter kalkning och sjunkit ytterligare en meter de senaste tre åren. Detta speglas också av mätt och beräknad absorbans. Liksom i Västra Skälsjön är absorbansen ungefär lika stor åren före och efter kalkning vilket kan tolkas som att låg partikelmängd före kalkning har gett de höga siktdjup som uppmätts. TOC, dvs vattnets totalhalt av organiska ämnen finns bara mätt under IKEU-tiden. I hela dataserien finns totalt avvikande värden vid ett tillfälle, den 28/10 1990, då TOC-värdet låg minst 5 ggr högre än normalt och permanganattalet ca 2 ggr högre än "normalvärdet". För närvarande saknas förklaring till dessa värden. Som helhet har Stora Härsjön fortfarnande tämligen låg organisk halt (2-5 mg TOC/l), låg fosforhalt och en hög resthalt av nitrat i slutet av vegetationssäsongerna. Syrgashalten i bottenvattnet är följdriktigt tämligen hög men har de senaste tre åren sjunkit något parallellt med vattenfärgens ökning (jfr. figur 8a).

Vattenkemiskt tillstånd förr och nu mätt med tre variabler

Sammanfattande diagram för pH, konduktivitet ("salthalt") och siktdjup i Stora Härsjön där litteraturuppgifter påträffats om tillståndet före sjön blev sur. Denna period sträcker sig i tiden från 1920-talet till ca 1950 i de flesta sjöar men till 1967-68 för Lien och Bösjön. Därefter följer medelvärden för perioden med förundersökningar inför kalkning samt IKEU-periodens första fyra år. Slutligen följer olika prognoser för utfallet av en kalkning. Perioderna betecknas FS= före sur, FK= före kalkning, IKEU= efter kalkning 1990-94, Prog=prognos enligt kalkningsmålsättning eller normal omgivningspåverkan (siktdjup). Medelvärden redovisas genomgående men lägsta pH under perioden före kalkning har markerats med siffror.

Äldre planktonuppgifter, Stora Härsjön

Djurplankton Håvprover insamlades i augusti 1971, 1976 , 1978, samt 1980-89 . Sjön kalkades hösten 1977/våren 1978. Före kalkningen förekom endast ett fåtal djurplanktontaxa. Efter kalkningen ökade antalet djurplanktontaxa från 9 till som mest 22 taxa. Även biomassan ökade. Siklöja, som före kalkningen endast förekom sporadiskt, ökade i antal och därmed predationen på djurplankton. Större djurplanktonarter som Bythotrephes longimanus och Holopedium gibberum gick tillbaka under perioden före IKEU-provtagningarna till förmån för mindre arter som Ceriodaphnia quadrangula samt flera daphniaarter. Bosmina var däremot vanlig både före och efter kalkning. Andra nya arter efter kalkning var bl a rotatorierna Ploesoma truncatum, P. hudsoni, Gastropus stylifer, Collotheca sp. och Synchaeta sp. Cyclopida copepoder som saknats i augustiprov före kalkning fanns i samtliga prov efter kalkning. En jämförelse med den generella prognosen kan tyda på att kalkningen återskapat ett plankton snarlikt det som fanns innan försurningen, möjligen med något större antal taxa.

Antal påträffade arter i håvprov före försurning (FS), åren före kalkning (FK) - ofta i surt tillstånd - samt inom IKEU år 1991-92 och enligt en generell prognos för skogssjöar i södra och mellersta Sverige (Prog). Arter inom grupperna hjuldjur (Rot.), hinnkräftor (Clad.) och hoppkräftor (Cop.) anges separat.

Äldre bottendjursuppgifter , Stora Härsjön

Antal påträffade taxa (gula staplar) i Ekmanhugg på mjukbotten före försurning (FS), åren före kalkning (FK) – ofta i surt tillstånd – samt inom IKEU år 1989-93 och enligt en prognosmodell (Prog) för profundalen i motsvarande icke kalkade sjötyp. OBS, sublittoral motsvarar hela stapeln (gul+streckad). Siffror på staplarna anger avrundad individtäthet (ind/m2) i respektive provgrupp.

Vid provtagningarna inför kalkning i oktober 1977 hade den sublittorala faunan få taxa (liksom strandfaunan) och endast 11 taxa påträffades. För profundalen angavs 7 taxa. Jämförelsen med nutida data påverkas av att den taxonomiska upplösningen skiljer sig åt. Det är dock helt tydligt att inga snäckor eller ärtmusslor (Pisidium) påträffades 1977. Maskar (Oligochaeta) finns inte heller angivna. Faunans avvikande sammansättning understryks också av den extrema dominansen av fjädermygglarver (Chironomidae). Biomassan var 2,2 g/m2 i sublittoralen och 2,9 g/m2 i profundalen. Bland förändringarna i littoralzonen vid kalkning noterades speciellt att dagsländan Leptophlebia förekom samt att Eurycercus lamellatus ökade omedelbart efter kalkning men sedan minskade fram till 1984. I sublittoralen noterades särskilt att Asellus aquaticus inlett en ökning efter kalkning som höjt individtätheten från 0,2 ind/m2 1977 till 1,5 ind/m2 1984. Efter kalkningen noterades också mer försurningskänsliga arter av familjerna Ephemeridae, Caenidae och Baetidae. En ökad förekomst av både tofsmygglarver (Chaoborus sp.) och musselkräftor (Ostracoda) noterades i profundalzonen.