Spatial and temporal dynamics of phytoplankton biomass in wetlands located in mineral and peat soil in southern Sweden

Thumbnail Image

Files

VT26 BIO603 Sara Claesson.pdf (1.46 MB)

Date

2026-06-15

Authors

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Rewetting wetlands for biodiversity and climate change mitigation is on the Swedish agenda, however, temporal and spatial patterns in relation to wetland soil type are yet not resolved. This thesis studied the temporal dynamics of phytoplankton biomass, measured as chlorophyll-a concentration, over the course of one year, as well as how wetland characteristics (eg size, catchment area, land uses, water physicochemical parameters and nutrients) influence phytoplankton biomass and water quality, with a specific focus on wetlands located in different soil-types, mineral soil vs peat soil. The study included 10 wetlands in southern Sweden, five on mineral soil, and five on peat soil. Sampling occurred 14 times from February to November 2025. The total amount of phytoplankton biomass was estimated by quantifying spectrophotometrically chlorophyll a (Chl-a) concentration after pigment extraction. This resulted in 417 observations of Chl-a. Results showed the seasonal dynamics of Chl-a concentrations being higher during the warmer seasons (spring, summer and autumn) than the cold season (winter). Regarding the spatial variability, Chl-a concentrations were higher in wetlands on mineral soil (9.83 ± 16.6) than on peat soil (4.59± 9.61). Wetlands on mineral soil are characterized for having higher concentrations of phosphorus and total nitrogen in water, and both parameters correlate positively with Chl-a. Higher levels of nutrients in wetlands located on mineral soil relate to agricultural land uses in the catchment, suggesting that for the studied wetlands, the main source of nutrients enrichments in the wetlands is coming from the runoff from the catchment and not leaking from the soil. The results also showed that wetlands with smaller size, smaller catchment and higher cropland percentage in the catchment had a positive effect to Chl-a. Altogether, this study shows a temporal dynamic of phytoplankton biomass and that wetlands on mineral soils tend to have a higher phytoplankton biomass and nutrient levels, which can be seen as poor water quality, than those on peat soil. Therefore, rewetting on peat soil should be prioritized.

Description

Restaurering av våtmarker för biologisk mångfald och begränsning av klimatförändringar står på den svenska agendan, men tidsmässiga och rumsliga mönster i relation till våtmarkernas jordtyp är ännu inte hittade. Denna avhandling studerade den tidsmässiga dynamiken hos fytoplanktonbiomassa, mätt som klorofyll-a-koncentration, under loppen av ett år, samt hur våtmarkens egenskaper (t.ex. storlek, avrinningsområde och markanvändning, vattnets fysikaliska kemiska parametrar och näringsämnen) påverkar fytoplanktonmassan och vattenkvalitet, med ett specifikt fokus på våtmarker belägna i olika jordtyper, mineraljord och torvjord. Studien omfattade 10 våtmarker i södra Sverige, fem med mineraljord och fem med torvjord. Provtagningen genomfördes 14 gånger från februari till november 2025. Den totala mängden fytoplanktonbiomassa uppskattades genom att kvantifiera klorofyll a (Chl-a) -koncentrationer spektrofotometriskt efter pigmentextraktion. Detta resulterade i 417 observationer av Chl-a. Resultaten visade att den säsongsmässiga dynamiken hos Chl-a-koncentrationerna var högre under de varmare årstiderna (vår, sommar och höst) än under den kalla årstiden (vinter). Beträffande den rumsliga variationen var Chl-a-koncentrationerna högre i våtmarker på mineraljord (9,83 ± 16,6) än med torvjord (4,59 ± 9,61). Våtmarker på mineraljord kännetecknas av att ha högre koncentrationer av fosfor och totalt kväve i vatten, och båda parametrarna korrelerar positivt med Chl-a. Högre nivåer av näringsämnen i våtmarker belägna på mineraljord relaterar till jordbrukets markanvändning i avrinningsområdet, vilket tyder på att för de studerade våtmarkerna kommer den huvudsakliga källan till näringsberikning i våtmarkerna från avrinningsområdet och inte läckor från jorden. Resultaten visade också att våtmarker med mindre storlek, mindre avrinningsområde och högre andel odlingsmark i avrinningsområdet hade en positiv effekt på Chl-a. Sammantaget visar denna studie en tidsmässig dynamik av fytoplanktonbiomassa och att våtmarker med mineraljord tenderar att ha högre fytoplanktonbiomassa och näringsnivåer, vilket kan ses som dålig vattenkvalitet, än de med torvjord. Därför bör restaurering av våtmarker med torvjord prioriteras.

Keywords

phytoplankton, Chlorophyll a, wetlands, water quality, mineral soil, peat soil, fytoplankton, klorofyll a, våtmarker, vattenkvalitet, mineraljord, torvjord

Citation

URI

https://hdl.handle.net/2077/91608

ISBN

Articles

Department

Defence location

Collections

Kandidatuppsatser, Biologi / Institutionen för biologi och miljövetenskap

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By