Chemical limnology of a hypertrophic gravel-pit lake

Limnologie chimique d'un lac de gravière hypereutrophe

¹ Centro de investigaciones del agua (CSIC), La Poveda, Arganda del Rey, E-28500 Madrid, Espagne
² Museo nacional de ciencias naturales (CSIC), Jose Gutierrez Abascal 2, E-28006 Madrid, Espagne

Abstract

Some features of the chemical limnology of a hypertrophic, gravel-pit lake close to Madrid (Spain) have been studied at weekly intervals throughout a year. El Porcal Lake in an alkaline, slightly saline, water body without surface inflow or outflow. Anoxia is a common feature below the 2 m level from May to September. Dissolved oxygen oversaturation and pH above 9,00 occurred frequently in surface waters throughout the study period. Alkalinity totalled to 2,5-3,5 meq.l^-1, bicarbonate being the main inorganic carbon fraction. Inorganic carbon is a key parameter in the chemistry of the lake, as indicated by statistical correlations. Nitrate and nitrite values were very high, probably as a result of high nitrification rates. Ammonia levels were lower than those of nitrite and nitrate. Soluble Reactive Phosphorus ranged over three orders of magnitude, sometimes occurring below detection limits. No plankton collapses have been observed but frequent oscillations in the chemical parameters have been the rule during the whole year. Groundwater seepage might be a very important source of nutrients. Most of the chemical features showed time lags of a week in autocorrelation functions, suggesting an unknown control mechanism for the temporal dynamics of the chemical limnology of El Porcal Lake.

Résumé

Quelques caractéristiques chimiques d'un lac de gravière hypereutrophe proche de Madrid (Espagne) ont été étudiées de manière hebdomadaire durant une année. Le lac El Porcal est un plan d'eau alcalin, légèrement salin, sans entrée ni sortie d'eau de surface. L'anoxie se produit communément sous - 2 m de profondeur de mai à septembre. La sursaturation en oxygène dissous et des pH supérieurs à 9,00 sont apparus fréquemment au cours de l'étude. L'alcalinité s'élève à 2,5-3,5 meq.l^-1, le bicarbonate étant la principale fraction carbonée minérale. Le carbone minéral est le paramètre-clé de la chimie du lac, comme le montrent les corrélations statistiques. Les teneurs en nitrate et nitrite sont très élevées, probablement en raison d'une nitrification active. Les valeurs de l'ammoniaque sont plus basses que celles des nitrites et nitrates. Les teneurs en phosphore réactif soluble s'étalent sur trois puissances de dix d'amplitude, tombant quelquefois en dessous des limites de détection. Aucun effondrement planctonique n'a été observé, mais de fréquentes oscillations dans les paramètres chimiques ont été la règle tout au long de l'année. Les apports par la nappe sont peut-être une source importante de nutriments. Beaucoup de caractères chimiques montrent des pas de temps de une semaine dans les fonctions d'autocorrélation, ce qui suggère un mécanisme de contrôle inconnu de la dynamique temporelle de la limnologie chimique du lac El Porcal.