Empirical models of phosphorus in streams and lakes

Abstract

Note:The aim of this thesis is to develop empirical models of phosphorus in streams and lakes. Phosphorus export from catchments is linearly related to catchment area in forested watersheds. In agricultural catchments,phosphorus export per unit area decreases with increasing catchment area. Variations in dissolved phosphorus concentration within streams are attributable to water discharge, water temperature, and in one stream,solar irradiance. Variations in particulate phosphorus concentration within and among streams are predictable from forest cover, stream channel gradient, catchment size, discharge, and precipitation. Comparison of the empirical adequacy of three sedimentation assumptions of lake phosphorus mass-balance models showed that the amount of phosphorus sedimented annually is more closely associated with the loading mass than the lake phosphorus content. A model based on the TN:TP ratio of lakes appears to unify chlorophyll:nutrient relationships in lakes.Le but de cette thèse est de déveloper des modelés empiriques relies au phosphore dans les ruisseaux et les lacs. La quantité de phosphore exportée des bassins versants forestiers est une fonction linéaire de leurs superficies. Cependant, dans les bassins en agriculture, cette quantité (exprimée par unité de surface) diminue avec la superficie du bassin versant. Les variations dans la concentration de phosphore dissout dans les ruisseaux sont attribuables au débit hydrologique, a la température, et dans un cas, a l'ensoleillement. Un modelé, expliquant les variations de concentration de phosphore particulaire dans les ruisseaux et base sur le couvert forestier, la pente du ruisseau, la superfice du bassin versant, le débit hydrologique et les précipitations, est présente. Une comparaison de la validité empirique de trois suppositions implicites aux modèles de conservation de masse de phosphore dans les lacs a demontre que la quantité de phosphore sédimentée annuellement est reliée plus étroitement à la charge annuelle de phosphore qu'à la masse contenue dans le lac. Un modèle base sur le rapport TN:TP (azote:phosphore) est présente afin de généraliser les relations chlorophille:phosphore dans les lacs