Når forskere vurderer næringsstoffer i havet, vender de ofte tilbage til Redfield-forholdet. Det beskriver den omtrentlige balance mellem kvælstof og fosfor i marint plankton og i havets næringsstofkredsløb.
Den kendte tommelfingerregel lyder på cirka 16 dele kvælstof for hver del fosfor. Begrebet stammer fra oceanografen Alfred C. Redfield, som beskrev, at der var en slående sammenhæng mellem planktons kemiske sammensætning og havvandets næringsstoffer.
Alger har brug for både kvælstof og fosfor for at vokse. Kvælstof er blandt andet nødvendigt for opbygning af proteiner, mens fosfor indgår i DNA, RNA og i cellernes energioverførsel.
Hvis det ene stof mangler i forhold til behovet, vil væksten blive bremset, selv om der er rigeligt af det andet. Det er den samme grundtanke, som kendes fra minimumsloven, hvor det er den knappeste ressource, der sætter grænsen.
Det er derfor, Redfield-forholdet har fået så stor betydning i havforskningen. Hvis forholdet mellem tilgængeligt kvælstof og fosfor ligger tydeligt under Redfield, kan det pege mod kvælstofbegrænsning.
Ligger det tydeligt over, kan det pege mod fosforbegrænsning. Som arbejdsredskab er forholdet nyttigt, fordi det giver forskere et første fingerpeg om, hvad der kan holde algevæksten tilbage.
Mere komplekst
Redfield-forholdet er ikke en naturlov, der kan forudsige algevækst med sikkerhed. Forskningen viser, at planktons forhold mellem kvælstof og fosfor kan variere markant.
Forskerne Richard Geider og Julie La Roche Geider skrev i 2002 i European Journal of Phycology, at marine mikroalger ikke altid følger ét fast forhold mellem kvælstof og fosfor.
Her så de, at planktons N:P-forhold kan spænde fra under fem til over 100 afhængigt af art og vækstforhold. Det betyder, at algers behov ændrer sig med miljøet.
Dermed kan man sige, at forholdet mellem kvælstof og fosfor har betydning for algevækst. Men ifølge forskningen kan man ikke sige, at Redfield-forholdet alene afgør, hvor mange alger der kommer i et bestemt område.
Flere forhold spiller ind
I praksis bliver algevækst også af påvirket af lys, temperatur, vandets lagdeling, omrøring, opholdstid, tilførsel af andre næringsstoffer og af, hvilke algearter der er til stede.
Nyere forskning peger desuden på, at havområder ofte kan være påvirket af flere begrænsende næringsstoffer på samme tid. I en analyse i Nature Communications af Thomas J. Browning og C. Mark Moore fra 2023, fandt de høje forekomster af såkaldt co-limitation, hvor væksten ikke kun styres af ét næringsstof alene.
Robert W. Howarth og Roxanne Marino har i en rapport fra American Society of Limnology and Oceanography fra 2006 på samme måde peget på, at kvælstof ofte er hovedansvarlig for overgødskning i mange tempererede kystområder, men at fosfor stadig har betydning, og at den bedste miljøforvaltning typisk kræver kontrol med begge næringsstoffer.
Tre mulige konklusioner
For det første er Redfield-forholdet veldokumenteret og anerkendt begreb i havforskningen.
For det andet er der biologisk og kemisk belæg for, at forholdet mellem kvælstof og fosfor påvirker algevækst, fordi alger er afhængige af begge næringsstoffer.
For det tredje kan Redfield-forholdet ikke stå alene som forklaring på konkrete algeopblomstringer. Vil man sige noget sikkert om et bestemt havområde, kræver det målinger af de faktiske næringsstoffer og viden om lokale forhold.
Den mest præcise konklusion er, at Redfield-forholdet er et pejlemærke, men ikke et facit. Det hjælper med at forstå, hvorfor balancen mellem kvælstof og fosfor betyder noget for livet i havet. Men det kan ikke alene forklare, hvornår algerne vokser voldsomt, og hvornår de ikke gør.
