Salinitet og vandstrømning i de indre danske farvande

Tilførslen af ferskvand til Østersøområdet er årsagen til, at vandets salinitet gradvist aftager fra Bornholm op mod Botniske Bugt og tilsvarende mod øst op i Finske Bugt. I overfladevandet omkring Bornholm er der typisk en salinitet på omkring 8, og i den nordligste del af Botniske Bugt er saliniteten aftaget til omkring 0-2.

Omvendt bliver saliniteten gradvist større og større, efterhånden som man bevæger sig ned igennem Østersøen og ud mod Kattegat. Og samtidig bliver vandets massefylde større og større. Derfor er vandet i Kattegat betydeligt tungere end vandet i Østersøen – og det har stor betydning for vandstrømningen i de indre danske farvande.

Strømningen i de indre farvande

For at forstå den dynamik, der regulerer den overordnede strømning mellem Østersøen og Kattegat, kan man prøve at forestille sig en tilstand, hvor vandstanden er den samme i hele området, men hvor vandet i hhv. Kattegat og Østersøen har forskellige massefylder (figur 3-5). Hvis nu dette system fik lov til at udvikle sig, ville det tunge vand fra Kattegat begynde at trænge ind under det lettere vand, der befinder sig i Østersøen og til at begynde med fylde de dybeste dele af Østersøen. Dette svarer til at hælde vand i et glas med olie, hvor vandet vil fylde glasset op nedefra på grund af vandets større massefylde.

Efterhånden som Kattegatvandet strømmer ind, vil vandstanden i Østersøen begynde at stige, fordi der ophobes vand i området. Men når vandstanden bliver højere i Østersøen end i Kattegat, vil overfladevandet begynde at strømme ud af Østersøen, selvom massefylden i overfladen stadig er mindre end den er i Kattegat. Hvis der ses bort fra ferskvandstilførsler fra land, ville systemet i sidste ende finde en ligevægt, fordi overfladestrømmen ville aftage, efterhånden som det lette overfladevand strømmede ud af Østersøen og mindskede vandstandsforskellen. Samtidig ville der efterhånden blive transporteret så meget saltvand ind i Østersøen, at salinitetsforskellen mellem den og Kattegat ville blive udlignet – også det ville mindske og til sidst standse strømningen.

Afsnittet fortsætter efter boksen.

Boks

FIGUR 3-5. Fotografi fra Østersøen ud for Småland. Området får af og til vand ind fra Nordsøen.

.
Licens: Begrænset anvendelse

FIGUR 3-5 A) Det simple Nordsø/Østersø-system er her illustreret med et kar, hvor vandet til at starte med er opdelt i et område med tungt og let vand, svarende til massefylden af vandet i henholdsvis Nordsøen og Østersøen.

.
Licens: Begrænset anvendelse

FIGUR 3-5 B) Når systemet sættes fri vil det tunge vand strømme ind under det lette vand i Østersøen. Det indstrømmende vand resulterer i, at vandstanden stiger i Østersøen, og overfladevandet vil begynde at strømme ud mod Nordsøen. Sammenlign i øvrigt massefyldefordelingen i B) med den observerede fordeling af saliniteten i figur 3-6.

.
Licens: Begrænset anvendelse

FIGUR 3-6. Saliniteten er vist i et vertikalt snit, der starter ud for Skagen, og som følger de dybeste dele ned gennem Kattegat, Storebælt og Femern Bælt ud til Arkonabassinet. Man ser, at den relativt høje salinitet i bundvandet aftager ned gennem de indre danske farvande som følge af blanding med det mindre salte overfladevand. Tilsvarende ses saliniteten i overfladevandet gradvist at stige fra Arkona og ud mod Skagerrak.

.
Licens: Begrænset anvendelse

FIGUR 3-5. Fotografi fra Østersøen ud for Småland. Området får af og til vand ind fra Nordsøen. A) Det simple Nordsø/Østersø-system er her illustreret med et kar, hvor vandet til at starte med er opdelt i et område med tungt og let vand, svarende til massefylden af vandet i henholdsvis Nordsøen og Østersøen. B) Når systemet sættes fri vil det tunge vand strømme ind under det lette vand i Østersøen. Det indstrømmende vand resulterer i, at vandstanden stiger i Østersøen, og overfladevandet vil begynde at strømme ud mod Nordsøen. Sammenlign i øvrigt massefyldefordelingen i B) med den observerede fordeling af saliniteten i figur 3-6. Foto: A. Kielland. Ill.: Jørgen Strunge.

Afsnit fortsætter her.

Hvis systemet fik lov til at passe sig selv, dvs. det ikke fik tilførsel af ferskvand fra land eller atmosfæren, ville strømningen altså stoppe efter en årrække. Det sker som bekendt ikke, og årsagen er netop den store ferskvandstilførsel fra land, der både opretholder den lave salinitet i over fladelaget og bidrager til den højere vandstand i Østersøen.

Når det relativt ferske overfladevand strømmer ud af Østersøen, blandes det undervejs med tungere vand med en højere salinitet. Det betyder, at det ikke er rent ferskvand, der strømmer ud af Østersøen. Denne transport af salt ud af Østersøen kompenseres af tilførslen af Kattegatvand med en høj salinitet. Middelcirkulationen mellem Kattegat og Østersøen er derfor karakteriseret ved, at Kattegatvand med en relativt høj salinitet bevæger sig ned gennem de dybe dele af Storebælt og Øresund ud mod Arkonabassinet.

På sin vej ned gennem de danske bælter bliver det dybe bundvand gradvist blandet op med det mindre salte overfladevand. Derfor mindskes saliniteten i bundvandet undervejs, så den er reduceret fra omkring 32 øst for Læsø til omkring 12 ved indgangen til Arkonabassinet (figur 3-6).

Det udstrømmende overfladevand har en salinitet på omkring 10 i Arkonabassinet, hvilket medfører en tilsvarende generel lav salinitet i Køge Bugt-området og i Femern Bælt. Saliniteten i overfladevandet øges tilsvarende op igennem Øresund, Storebælt og Lillebælt og når op på omkring 23 i området ud for Læsø.

I praksis vanskeliggøres indstrømningen til Østersøen som nævnt ovenfor af de lave vanddybder over tærsklen ved Drogden i Øresund og Darss-tærsklen i Femern Bælt, så kun når særlige vejrforhold gør sig gældende, stuver vandet op og reducerer derved vandstandsforskellen mellem Kattegat og Østersøen. Derfor kan vandet strømme ind i større mængder.

Boks 3-2. Havets kemiske sammensætning

Havvand indeholder en lang række opløste stoffer. Sammensætningen af de 10 mængdemæssigt vigtigste stoffer i havvand med en salinitet på 35 er vist i tabellen.

Nogle af disse (og en del andre stoffer, der forekommer i endnu mindre koncentrationer) er konservative stoffer i havvand, dvs. at de altid forekommer i samme forhold til hinanden. Hvis f.eks. saliniteten er den halve af 35 (nemlig 17,5), så forekommer de konservative stoffer med den halve koncentration. Selv om alle stofferne i større eller mindre udstrækning indgår i biologiske processer, er deres koncentrationer så store i forhold til forbruget, at varierende biologisk aktivitet ikke ændrer de konservative stoffers koncentrationer nævneværdigt.

Andre stoffer, f.eks. visse næringssalte som nitrat og fosfat, er essentielle for fotosyntetiske organismer, men forekommer i så små mængder, at vekslende biologisk aktivitet har en stor betydning for deres koncentration i havvand. De varierer derfor betydeligt i koncentration fra sted til sted og over tid. Koncentrationen af opløst ilt og kuldioxid varierer også som følge af biologisk aktivitet og graden af kontakt med atmosfæren.

Stof (ion) Koncentration (gram per kg havvand)
Klorid (Cl-) 19,35
Natrium (Na+) 10,78
Sulfat (SO42-) 2,71
Magnesium (Mg 2+) 1,28
Calcium (Ca2+) 0,41
Kalium (K+) 0,40
Bikarbonat (CO32-) 0,11
Bromid (Br-) 0,07
Borat (H3BO3) 0,02
Strontium (Sr2+) 0,02

Vejviser

Værket Naturen i Danmark i fem bind udkom i årene 2006-2013. Teksten ovenfor er kapitlet Salinitet og vandstrømning i de indre danske farvande.

Kommentarer

Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.

Du skal være logget ind for at kommentere.

eller registrer dig