Surhetstillstånd

Vattnets pH är ett mått på dess surhetsgrad, vilket egentligen är vattnets innehåll av vätejoner. En ökad mängd vätejoner medför ett surare vatten. Vattnets förmåga att motverka försurning kallas buffertkapacitet eller alkalinitet och är ett mått på vattnets innehåll av ämnen som kan neutralisera vätejoner. Fyrisån löper ingen risk att försuras inom överskådlig tid eftersom de omgivande markerna är kalkrika vilket medför att vattnet har en god buffertkapacitet.

Försurning är en pågående process som påskyndas av eldning med fossila bränslen (olja, kol). Fossila bränslen är egentligen döda djur och växter som innehåller svavel, precis som nu levande organismer. Svavlet härstammar från jordens inre och från vittring av berggrunden och återförs med tiden till jordskorpan via sedimentering. Detta kretslopp har rubbats genom människans inverkan som på några få decennier har frigjort flera miljarder ton svavel till atmosfären genom kol- och oljeförbränning. Svavel (S) oxideras vid förbränning till gasen svaveldioxid (SO2), som i sin tur omvandlas till svavelsyra (H2SO4) i atmosfären. Svavelsyran sönderdelas i kontakt med vatten till sulfatjoner (SO42-) och vätejoner (H+) och när vätejonerna hamnar i sjöar och vattendrag sjunker pH, dvs. ”vattnet blir surare”.

Vattnets surhet eller pH-värde, dvs innehållet av vätejoner (H+), påverkar de levande organismerna genom att den förändrar balansen mellan organismernas inre och yttre miljö och därmed många livsavgörande omsättningsprocesser. Indirekt har surheten också en avgörande betydelse för vattenorganismerna genom att den reglerar metallers och andra ämnens kemiska form. Skalan för pH är logaritmisk, vilket innebär att vid pH 6 är vattnet 10 gånger surare än vid pH 7.

Buffertkapaciteten (alkaliniteten) är ett mått på vattnets innehåll av syraneutraliserande ämnen, dvs. vattnets förmåga att motstå sjunkande pH-värden. I vatten med god buffertkapacitet motverkas drastiska pH-förändringar av karbonater, i Fyrisån framför allt kalcium- och magnesiumkarbonater. Karbonaterna tillförs främst via markurlakning men även via nedbrytning av dött organiskt material. Sjöar och vattendrag har normalt pH 6-8 medan nederbörden har pH omkring 4,5. I samband med snösmältning är det därför vanligt att både pH och alkaliniteten sjunker i vattendragen. Marken är ofta tjälad när snön smälter, vilket medför att smältvattnet rinner på markytan till vattendragen och därmed förhindras att genomgå markens buffrande processer. Hela buffringen får därför ske i vattendragen och i sjöarna, vilket ofta leder till en sänkt alkalinitet. Förhöjda pH-värden kan uppkomma under sommaren vid kraftig algtillväxt, då ett stort upptag av koldioxid (p.g.a. ökad fotosyntes) gör att pH stiger.