Har du någonsin badat i en damm eller sjö under sensommaren och lagt märke till att de översta få foten av vattnet är som badvatten, medan vattnet därunder är svalt och uppfriskande? Detta svalare vatten, även om det är väldigt uppfriskande att dyka ner i, kan vara mycket farligt för din damm och dess invånare.

Termer och definitioner

Stratifiering är uppdelningen av vattnet i skikt utifrån temperatur och/eller kemiska egenskaper och densitet. Dessa vattenskikt kan variera i djup, men är ofta mycket tydliga i en damm eller sjö.

Termoklin är benämningen på gränsen mellan vattenskikten i dammen. Det är ofta övergången mellan det varma vattnet uppe vid ytan och det kalla vattnet nere vid botten.

Den eufotiska zonen är den del av vattenpelaren som nås av solljus, eller det översta lagret av vattnet.

Epilimnion är benämningen på det varma vattenlagret som ligger högst upp i dammen under sommarmånaderna.

Dammomvälvning, eller helt enkelt omvälvning, är den process då en skiktad damm blandas om när densitetsbarriären inte längre finns kvar. Detta inträffar vanligtvis på hösten, men kan även ske på våren. Det sker ofta mycket plötsligt och kan få katastrofala följder för dammmiljön.

Vattnets unika egenskaper

Vatten är livets grund på jorden. Några av dess unika egenskaper bidrar till att livet kan fortsätta även under vintermånaderna. De flesta ämnen på jorden har sin högsta densitet i fast tillstånd. Så är inte fallet med vatten, och det är därför is flyter på en damm och i ditt dricksglas. Eftersom is flyter kan dammar och sjöar hysa liv under vintermånaderna. Om isen hade varit tätare än flytande vatten skulle den sjunka och göra att hela dammen eller sjön frös till is.

Även vätskeformigt vattens densitet varierar med temperaturen. Generellt sett gäller att ju varmare vattnet är, desto lägre densitet har det, eller med andra ord, desto lättare är det. Det innebär att vatten med en temperatur på 80 °F kommer att ”flyta” ovanpå vatten med en temperatur på 55 °F. Vid ungefär 39 °F eller 4 °C börjar vattnet dock få lägre densitet tills det når fryspunkten och övergår till fast form. Denna viktiga förändring i densiteten är avgörande, eftersom den säkerställer att det finns varmt vatten på botten av dammen under vintermånaderna och en plats där fiskarna kan hitta mer jämna temperaturer.

Vattnets säsongsbundna förändringar

Vi börjar vår genomgång av årstidernas förlopp med vintern. Vattentemperaturen är ganska jämn genom hela vattenpelaren. Som nämnts tidigare har varmare vatten lägre densitet än kallt vatten och flyter därför upp till ytan. När vattnet kyls ner och gradvis blir tyngre vänds dock denna process vid cirka 4 grader Celsius och fortsätter tills vattnet är fruset (det är därför is flyter). Om du befinner dig i ett nordligt klimat där det bildas is, kommer det att finnas varmare vatten nära dammens botten som värms upp av jorden och som inte flyter upp till ytan, eftersom ytvattnet under isen är tillräckligt kallt för att vara lättare.

När isen smälter i slutet av vintern eller i början av våren värms det vatten som har en densitet som är 4 grader Celsius lägre upp till över 4 grader. När detta sker är det tätare eller tyngre än det varma bottenvattnet. Det som då inträffar kallas ”turnover”. Det tyngre vattnet ligger överst, men när densitetsbarriären försvinner får hela vattenpelaren en enhetlig densitet. Detta blandar om hela vattenpelaren och dammen ser då vanligtvis smutsig ut med svävande partiklar. Vårens omvändning är mycket mindre kraftig än höstens, eftersom det inte finns lika stora syreproblem på våren som under sensommaren.

När våren övergår i sommar värms det översta skiktet, eller epilimnionet, upp av solen och den stigande lufttemperaturen. Ju varmare vädret är och ju starkare solen skiner, desto tydligare blir temperaturskiktningen och desto större blir densitetsskillnaden mellan dammens yta och botten. Epilimnionets volym kan variera från damm till damm och från år till år, men är ofta mycket liten jämfört med det kallare bottenvattnet.

Med hösten kommer svalare temperaturer. Vattnet i dammen börjar svalna under hösten. De svalare temperaturerna kommer att fortsätta att kyla ytvattnet tills vattnet ovanför termoklinen har samma temperatur och densitet som bottenvattnet. Nu har du en situation där en omvändning kan inträffa. Ju snabbare omvändningen sker, desto allvarligare blir effekterna. Ett svalt höstregn eller en kallfront med mycket vind kan snabbt kyla ytvattnet och orsaka en snabb omvändning. När det svalare ytvattnet får samma densitet som bottenvattnet kommer dammens volym att blandas och förskjuta vattenvolymerna. Återigen kommer vattenkolonnen att blandas och se smutsig ut med svävande skräp.

Höstens vattenomvälvning är betydligt allvarligare än vårens. Under en vattenomvälvning gäller att ju närmare termoklinen ligger ytan, desto allvarligare blir effekterna på dammen. Om det vid tidpunkten för vattenomvälvningen finns en stor vattenvolym under termoklinen som innehåller mycket lite eller inget syre, blandas det syrefattiga vattnet med resten av dammen, vilket leder till att halten av löst syre minskar i hela vattenpelaren. Dessutom är risken för omvälvning större på hösten på grund av de vanliga höstregnen och kallfronterna. Denna minskning av det upplösta syret kan vara så drastisk att den orsakar massiva fiskdöd. Omvälvningen blandar också in skräp från botten i vattenpelaren och kan stimulera bakterieaktiviteten, vilket ytterligare sänker syrenivåerna.

När vattenmassan återigen är homogen kommer vattnet att fortsätta svalna vid ytan allteftersom hösten övergår i vinter. När ytvattnet når 39F eller 4C kommer det att flyta ovanpå det varmare, tätare vattnet tills det svalnat tillräckligt för att frysa till is. Vid denna tidpunkt kommer din damm att frysa till is och förbli så tills vårsolen och de varmare temperaturerna tinar isen och processen börjar om från början.