Fjordens vand, salt og ilt

Åerne leverer ferskvand (Q_f) til overfladen. Det er let og bliver liggende øverst, mens tungt, salt vand fra havet strømmer ind langs bunden over tærsklen (Q_ind). Mellem de to lag ligger springlaget, hvor saliniteten skifter brat.

Vind og tidevand blander lidt overfladevand ned (Q_ned) og meget bundvand op (Q_op). Derfor er det vand, der løber ud af fjorden (Q_ud), ikke bare åvandet: det er åvandet plus alt det havvand, der er blandet op. Jo saltere overfladen er, jo mere havvand må der være blandet i — og jo større bliver udskiftningen.

Bundvandet får kun ilt med det vand, der kommer ind (Q_ind og Q_ned). Alger, der vokser på næringsstof fra åer og hav, synker ned og bliver nedbrudt dernede — det bruger ilt. Går udskiftningen langsomt, eller er der meget næring, opstår iltsvind.

Hvert lag er i ligevægt: det, der kommer ind, kommer også ud — både vand og salt (åvandet er saltfrit).

Løst for strømmene (Knudsens relationer for de to første):

Ilt i bundvandet, hvor algerne fjerner fosfor fra overfladen med raten γ·P_o og bruger η = 130 mol O₂ pr. mol P, når de nedbrydes:

I «Hvad nu hvis» bruges de samme ligninger omvendt: du sætter Q_ind og Q_ned, og modellen finder S_o og S_b.

• Modellen er i ligevægt på månedsbasis. Fjordvand udskiftes typisk på 10–30 døgn, så den passer bedst til månedsmidler — ikke til en enkelt storm.
• Hvert lag er ens blandet. Rigtige fjorde har gradvise overgange, og den indre fjord er mindre salt end den ydre.
• Strømmene beregnes ud fra saliniteter, ikke måles. Små fejl i S_kat − S_o giver store fejl i strømmene, når forskellen er lille.
• Er S_o ≥ S_kat, S_b ≤ S_o eller S_b > S_kat, har ligningerne ingen fysisk løsning (division med nul eller negativ blanding).
• Algerne ophobes ikke; alt, der synker ned, nedbrydes med det samme. Det kan forskyde iltsvindet en til to måneder i forhold til virkeligheden.
• Iltsvind regnes som under 4 mg/L (moderat) og under 2 mg/L (kraftigt). Giver modellen negativ ilt, betyder det iltfrit vand, hvor bakterier i stedet danner svovlbrinte.

1. Sammenlign februar og august. Hvorfor er udskiftningen så meget større om vinteren?
2. Skru overfladens salinitet S_o op mod S_kat. Hvad sker der med Q_ud/Q_f? Hvorfor?
3. Vælg «Indre fjord». Overfladen er 3 g/kg mindre salt. Hvorfor kommer iltsvindet tættere på?
4. Under «Næring og ilt»: Halvér fosfor i åvandet, og prøv derefter at halvere fosfor i havvandet. Hvad betyder mest for ilten i den ydre fjord? Og i den indre?
5. I «Hvad nu hvis»: Skru på vind og tidevand (Q_ned). Hvad sker der med springlaget og med ilten?
6. Skru temperaturen op. Hvorfor giver varmt vand mindre ilt i bundvandet?

Modellen følger C. J. Bjerrum (KU, IGN): «Iltsvind i de danske farvande», øvelse 1 (vand- og saltbalance) og 2 (nærings- og iltbalance), STEM Academy 2026. Den bygger på Knudsens relationer (1900) og er inspireret af Timmermann, Markager & Gustafsson (2010): Streams or open sea? J. Mar. Syst. 82: 111–121.

Eksemplerne er medianer af månedsmidler 1988–2026 fra kursets regneark: station 94330001 (ydre Horsens Fjord), stationer ud for Juelsminde (åbent hav, ODA) og Bygholm Å og Hansted Å (vandportalen.dk). Fosfor er omregnet til biologisk tilgængeligt P (× 0,83 i åer, × 0,5 i havet; Jørgensen m.fl. 2014). γ = 1,3 m³/s er kursets tilpasning til Horsens Fjord.