Syre

Syrehalten i en vattenmassa kan användas som en indikator för övergödning och därmed bidra med underlag till bedömning av miljötillstånd i kust- och havsområden.

Ytvattnet i havet är vanligtvis mättat med syre som tas upp från atmosfären eller bildas när alger fotosyntetiserar. I bottenvattnet är mängden syre begränsad och syre kan bara tillföras genom vertikal omblandning av vattenmassan eller vid tillskott av nytt vatten, som tex. vid inflöden från Västerhavet till Östersjöns bottenvatten.

Det syre som finns i bottenvattnet förbrukas successivt när organiskt material (döda plankton eller påverkan från land) sjunker till botten och bryts ner. Om vattenutbytet i området är begränsat finns risk för att syrebrist uppstår. Eftersom syretillgång i vattenmassan är en förutsättning för de flesta marina organismer, kan syrebrist ge stora effekter på marina livsmiljöer och den biologiska mångfalden.

Syrehalten i bottenvattnet varierar under året. De lägsta värdena uppmäts vanligen under augusti–september. Vid syrgashalter runt 2 ml/L flyr de arter som kan, men redan vid halter under 4 ml/L påverkas känsliga arter. Halter i svenska vatten spänner från runt 8 ml/L i mättat ytvatten till total syrebrist i bottenvattnet i Östersjön.

Mängden syre som kan lösa sig i vatten påverkas av vattnets temperatur och salthalt; med ökande temperatur och salthalt blir lösligheten lägre. Syremättnad är ett sätt att ange hur stor andel av den syrebindande kapaciteten som är tagen i anspråk vid rådande förhållanden. Syremättnad anges i procent och räknas fram.
 

Syreflaskor
Syreprover från 60 till 100m djup på stationen BY10 i Östersjön i oktober 2021. Strax under 70m finns ett språngskikt som utgör gränsen mellan syresatt vatten och vatten med syrebrist. Ju mörkare färg på fällningen desto högre syrehalt. Vit fällning indikerar mycket låga syrehalter eller syrebrist. Foto Jenny Lycken Förstora Bild

Så analyseras syre

I enlighet med Winklermetoden tillsätts reagenser (mangansulfat och alkalisk jodazid) till en speciell sorts provflaska vars volym är noggrant bestämd. Syret som finns i vattnet binds och en brun fällning bildas. Fällningen får sjunka till botten av provflaskan och löses upp med svavelsyra varefter provet titreras med natriumtiosulfat vars kända koncentration är mycket exakt. Med en elektrod mäts det potentiometriska omslag som sker i provet när den tillsatta mängden tiosulfat motsvarar mängden löst syrgas som fanns i provet.

Syrgashalten kan sedan beräknas med hjälp av provflaskans volym och den tillsatta mängden tiosulfat vid omslaget. Titreringen görs automatiskt och ett datorprogram märker ut omslagspunkten och gör beräkningen av syremängden i provet.

Omslaget vid titreringen med tiosulfat kan även noteras visuellt med färgomslag som fås genom tillsats av stärkelse mot slutet av titreringen. Den tillsatta stärkelsen färgas blå av joden i provet och omslagspunkten sätts till när provet går från blått till färglöst.

Winkler-metoden härstammar från slutet av 1800-talet och är väl beprövad. Eftersom metoden genomgått få modifieringar sedan dess och är den metod som fortfarande huvudsakligen används för att mäta syrgashalt är det möjligt att jämföra dagens mätvärden med analyser som gjordes för över hundra år sedan. Metoden är så pass bra och säker att den används för att kalibrera moderna mätsonder tex på CTD-er och bojar.

Andra mätplattformar

Syrehalt kan mätas med speciella sensorer på tex CTD-er och i ferryboxar. Genom att de mäter kontinuerligt kan man få profiler med mätvärden genom en vattenmassa; från ytan till botten eller längs en transekt genom ett vattenområde.