Wpływ zanieczyszczenia świetlnego na eutrofizację zbiornika dobczyckiego

• Authors: Tomasz Ściężor , Wojciech Balcerzak

Title variants

EN

The impact of light pollution on eutrophication of the Dobczyce Reservoir

• Languages of publication: PL EN

Abstracts

PL

W literaturze przedmiotu od dawna opisywany jest wpływ światła Księżyca na pionowe migracje zooplanktonu w zbiornikach wodnych. Biorąc pod uwagę oczywisty fakt, że pożywieniem zooplanktonu jest fitoplankton, postawiono hipotezę o możliwej korelacji między jasnością nocnego nieba a zawartością fitoplanktonu w warstwach powierzchniowych zbiornika wodnego. W celu weryfikacji tej hipotezy wykonano całoroczne pomiary jasności nocnego nieba w rejonie ujęcia wody na Zbiorniku Dobczyckim. Stwierdzono wyraźną liniową korelację między poziomem chlorofilu a w warstwach powierzchniowych tego zbiornika a jasnością nocnego nieba. Nie stwierdzono jakichkolwiek podobnych korelacji między poziomem chlorofilu a a innymi wskaźnikami jakości wody, takimi jak temperatura czy natlenienie, jak również z parametrami meteorologicznymi, takimi jak temperatura powietrza czy nasłonecznienie w ciągu dnia. Postawiono tezę, że jasność nocnego nieba, na którą składają się zarówno czynniki naturalne (światło Księżyca), jak sztuczne (zanieczyszczenie świetlne w postaci sztucznej poświaty niebieskiej), jest głównym i decydującym czynnikiem wpływającym na rozwój glonów w warstwie powierzchniowej Zbiornika Dobczyckiego. Postawiono tezę, że poprawne oświetlenie okolic ujęć wody może znacząco obniżyć eutrofizację zbiorników wodnych. Teza ta wymaga dalszych, wieloletnich badań na szeregu zbiorników wodnych.

EN

The effect of moonlight on the vertical migration of zooplankton in reservoirs is widely known. Given the fact that phytoplankton provides food for zooplankton, we hypothesized about the possible correlation between the night sky brightness and the content of phytoplankton in the surface layers of reservoir. This hypothesis was tested for the Dobczyce Reservoir. We found the strict linear correlation between a level of chlorophyll a and brightness of the night sky, noticed in the surface layers of this reservoir. We have not noticed any other similar correlation between the level of chlorophyll a and other physical parameters of water such as temperature and oxygenation, as well as meteorological conditions such as air temperature or insolation during the daytime. We believe that brightness of the night sky, which consists of both natural factors (moonlight) as well as artificial ones (light pollution in a form of artificial airglow) is the main and crucial factor in the growth of algae in the surface layers of the Dobczyce Reservoir. We also believe that the correct lighting of the area of the water intake can significantly reduce eutrophication of such reservoirs.

Keywords

PL

zanieczyszczenie świetlne; sztuczna poświata niebieska; eutrofizacja; uzdatnianie wody; cholorofil a; glony; zooplankton; fitoplankton

• Journal: Kosmos
• Year: 2015
• Volume: 64
• Issue: 4
• Pages: 599-610

Dates

published

2015

Contributors

author

Tomasz Ściężor

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, Warszawska 24, 31-155 Kraków, Polska

author

Wojciech Balcerzak

• Wydział Inżynierii Środowiska, Politechnika Krakowska, Warszawska 24, 31-155 Kraków, Polska

References

• Bochnia T., 2001. Ocena skażenia wody dla miasta Krakowa toksynami produkowanymi przez sinice. Rozprawa doktorska, AGH, Kraków.
• Gliwicz M. Z., 1986. A lunar cycle in zooplankton. Ecology 67, 883-897.
• Haney J. F., 1993. Environmental control of diel vertical migration behaviour. Arch. Hydrobiol. Beih. Ergebn. Limnol. 39, 1-17.
• Hutchinson G. E., 1967. A treatise on limnology, v. 2. Wiley.
• Jacoby C. A., Greenwood J. G., 1989. Emergent zooplankton in Moreton Bay, Queensland, Australia: seasonal, lunar and diel patterns in emergence and distribution with respect to substrata. Mar. Biol. 51, 131-154.
• Jerling H. L., Wooldridge T. H., 1991. Population dynamics and estimates of production for the calanoid copepod Pseudodiaptomus hessei in a warm temperate estuary. Estuar. Coast. Res. Sci. 33, 121-135.
• Jung J., Hojnowski C., Jenkins H., Ortiz A., Brinkley C., Cadish L., Evans A., Kissinger P., Ordal L., Osipova S., Smith A., Vredeveld B., Hodge T., Kohler S., Rodenhouse N., Moore M., 2004. Diel vertical migration of zooplankton in Lake Baikal and its relationship to body size. [W:] Ecosystems and Natural Resources of Mountain Regions. Proceedings of the first international symposium on Lake Baikal: The current state of the surface and underground hydrosphere in mountainous areas. Smirnov A. I., Izmest'eva L. R. (red.). Nauka, Novosibirsk, 131-140.
• Kubala M., Ściężor T., Dworak T. Z., Kaszowski W., 2009. Artificial sky glow in Cracow agglomeration. Pol. J. Environ. Stud. 18, 194-199.
• Lorenc H., 2005. Atlas klimatu Polski. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej, Warszawa.
• Moore M. V., Pierce S. M., Walsh H. M., Kvalvik S. K., Lim J. D., 2000. Urban light pollution alters the diel vertical migration of Daphni. Verhandlungen des Internationalen Verein Limnologie 27, 1-4.
• Mullineaux C. W., 2001. How do cyanobacteria sense and respond to light? Mol. Microbiol. 41, 965-971.
• Osterbrock D. E., Martel A., 1992. Sky spectra at a light-polluted site and the use of atomic and OH sky emmision lines for wavelength calibration. Publi. Astronom. Soc. Pacific 104, 76-82.
• Pawełek J., Spytek M., 2005. Substancje biogenne w dopływach do Zbiornika Dobczyckiego. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 4, 99-113.
• Pawełek J., Spytek M., 2006a. Dynamika ładunków związków azotu i fosforu wnoszonych przez Rabę do Zbiornika Dobczyckiego w latach hydrologicznych 2003-2005. Gaz, Woda i Technika Sanitarna 11, 32-38.
• Pawełek J., Spytek M., 2006b. Ładunki biogenów wnoszone przez Rabę do Zbiornika Dobczyckiego w latach 2003-2005. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich 3, 107-115.
• Poulin C., Bruyant F., Laprise M., Cockshutt A. M., Vanderhecke J. M., Huot Y., 2013. The impact of light pollution on diel changes in the photophysiology of Microcystis aeruginosa. J. Planckton Res. 36, 286-291.
• Raport, 2013. Raport o stanie środowiska województwa małopolskiego. WIOŚ Kraków.
• Rozporządzenie, 2002. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 roku w prawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia. Dz.U.2002.204.1728.
• Ringelberg J., 1987. Light induced behaviour in Daphnia. [W:] Daphnia. Peters R. H., De Bernardi R. (red.). Mem. Ist. Ital. Idrobiol., 285-323.
• Rios-Jara E., 2005. Effects of lunar cycle and substratum preference on zooplankton emergence in a tropical, shallow-water embayment, in southwestern Puerto Rico. Caribbean J. Sci. 41, 108-123.
• Sommer U., Gliwicz Z.M., Lampert W., Duncan A., 1986. The PEG-model of seasonal succesion of planktonic events in fresh waters. Arch. Hydrobiol. 106, 433-471.
• Ściężor T., 2013. A new astronomical method for determining the brightness of the night sky and its application to study long-term changes in the level of light pollution. Monthly Not. Royal Astronom. Soc. 435, 303-310.
• Ściężor T., Kubala M., 2011. Zanieczyszczenie świetlne w otoczeniu wybranych zbiorników retencyjnych Małopolski. Czasopismo Techniczne - Środowisko 108, 235-245.
• Ściężor T., Kubala M., 2014. Particulate matter as an amplifier for astronomical light pollution. Monthly Not. Royal Astronom. Soc. 444, 2487-2493.
• Ściężor T., Kubala M., Kaszowski W., Dworak T. Z., 2010. Zanieczyszczenie świetlne nocnego nieba w obszarze aglomeracji krakowskiej. Analiza pomiarów sztucznej poświaty niebieskiej. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków.
• Walker M. F., 1988. The effect of solar activity on the V and B band sky brightness. Publ. Astronom. Soc. Pacific 100, 496-505.
• Wioś 2014. Ocena wód wykorzystywanych do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia w województwie małopolskim w 2013 roku. WIOŚ Kraków.