
Online oxygen and metabolism monitoring - an integrated measure of water quality
Why measure oxygen and calculate metabolism in streams, lakes and estuaries?
Metabolic rates are interesting because they are indicators of ecosystem health and typically correlated with traditional water quality parameters such as nutrient concentrations. You can read more about it in this article by WateriTech.
In the coming years, major changes in the European landscapes are expected as countries strive to improve water quality and aquatic ecosystems. However, there is a risk that some of the measures implemented on land will have a beneficial effect on life in lakes, lagoons and estuaries, but a detrimental effect in rivers. In recent years, there has been a growing realization that oxygen depletion is not only a phenomenon that occurs in lakes and estuaries, but also in streams. One hypothesis is that oxygen-poor water in wetlands and floodplains, potentially rich in organic matter, which can be rapidly transported into streams during cloudbursts, can create these periodic oxygen depletions in streams. And the increasingly extreme climate is likely to increase the frequency of such events. Oxygen depletion in streams has similar consequences to lakes and estuaries - fish kills and loss of biodiversity, where a single oxygen depletion can have long-lasting effects.
​
Therefore, it makes perfect sense to continuously measure the oxygen concentration and calculate the metabolism both before and after a wide range of changes are made in the waterways and their catchment areas.

The health of streams can now be monitored via stream metabolism using WateriTech's metabolism station. The solution combines reliable oxygen sensors with advanced real-time data processing. Data is easily accessed in a user-friendly web platform on computer or phone, and can also be easily integrated into existing IT systems. The solution is based on an advanced, state-of-the-art metabolism model developed by WateriTech, derived from the latest research. The model derives the primary production and respiration of the stream based on daily variations in oxygen concentration. We are the only company in the world that offer a plug-and-play solution that can continuously collect oxygen data and at the same time calculate the metabolism in streams, lakes and lagoons. You can choose whether you want to buy or lease one or more stations.
Applications
Benefits
-
Oxygen sensors and advanced data processing make it possible to estimate metabolism (the biological turnover of organic matter)
-
A reliable and cost-efficient method for continuous monitoring of stream health
-
Can be used for both real-time insights and long-term monitoring
-
Highly relevant for monitoring and documenting changes in condition due to point source discharges, abstractions, changes in agricultural practises, restorations and climate change
What you get
A metabolisme station will give you:
-
Oxygen concentration (range: 0-20 mg/L, accurary: ±0.1 mg/L)
-
Water temperature (range: 0-50°C, accuracy : ±0.5°C)
-
Metabolism – gross primary production (mg O2/m2/day)
-
Metabolism – ecosystem respiration (mg O2/m2/day)
-
Metabolism – net ecosystem production (mg O2/m2/day)
-
Automatic quality control of sensor data
-
Leading cloud solution for data storage, processing and visualization
-
API option for sending data to 3. party or your own data portal
What it costs
We offer different solutions that you can customize to your needs and ambition level - whether you want to buy or lease a metabolism station. With both buying and leasing, you will be able to subscribe to our support and the renowned WaterWebTools platform, which gives you:
​​
-
advanced data quality assurance
-
Translation of raw sensor signals into metabolism via advanced process-based modeling
-
Easy and unlimited access to both raw and processed data via the WaterWebTools platform
-
API solution to send data to your own IT system if desired
-
Ability to configure “alarms” that can send you an email when, for example, oxygen levels fall below a given value
-
Integration of 3rd party data into the WaterWebTools platform, e.g. local weather forecast, water flow or water level, which can be compiled to create an overview of events and consequences for oxygen and metabolism
-
General support via phone or video call on the use and operation of the system
Write or call to get an offer that matches your needs.
​
​​​​
​
​​
The fine print
When installing a metabolism monitoring station, whether you are doing it yourself or want our help, it is important to make sure that:​​
​
-
when placing the station, there is approval for the installation from the landowner (if this is not yourself)
-
There is cellular coverage. Our logger uses NB-IoT, which is based on 4G technology and is a global mobile standard. It is therefore a prerequisite that there is mobile coverage at the location of the metabolism station so that data can be sent continuously (if this is not possible, LoRaWAN can be used)

Online monitering af ilt og metabolisme – et integreret udtryk for vandkvaliteten
Hvorfor måle ilt og beregne metabolisme i vandløb, søer og fjorde?
Metaboliske rater er interessante, fordi de er et udtryk for sundhedstilstanden, og typisk korreleret med traditionelle vandkvalitetsparametre såsom koncentrationen af næringssalte. Det kan du læse mere om i denne artikel i Aktuel Naturvidenskab udarbejdet af WateriTech.
​​​
Der vil i de kommende år ske store forandringer i det danske landskab, når formålene i den grønne trepart skal effektueres. Der er i den forbindelse risiko for, at nogle af de tiltag der bliver implementeret på land, vil have en gavnlig effekt på livet i søer og fjorde, men en forværrende effekt i vandløb. I løbet af de seneste år er der nemlig kommet en stigende erkendelse af, at iltsvind ikke blot er et fænomen der opstår i søer og fjorde, men også i mange danske vandløb. En hypotese er, at iltfattigt vand i vådområder, potentielt rigt på organisk stof, som i forbindelse med skybrud transporteres hurtigt ud i vandløb, kan skabe disse periodevise iltsvind. Og det stadig mere ekstreme klima forøger sandsynligvis frekvensen af sådanne hændelser.
Iltsvind i vandløb har sammenlignelige konsekvenser ift. søer og fjorde – fiskedød og tab af biodiversitet, hvor et enkelt iltsvind kan have langvarige effekter.
​
Derfor giver det rigtig god mening at måle løbende på iltkoncentrationen og beregne metabolismen både før og efter der laves en lang række ændringer i de danske vandløb og deres oplande.

Sundhedstilstanden i vandløb kan nu overvåges via vandløbenes metabolisme ved anvendelse af WateriTech's metabolisme station. Løsningen kombinerer drift-sikre iltsensorer med avanceret realtids databehandling. Data tilgås nemt i en brugervenlig webplatform på computer eller telefon, og kan også nemt integreres i allerede eksisterende IT systemer. Løsningen er baseret på en avanceret, state-of-the-art metabolisme model, som er udviklet af WateriTech, og baseret på den nyeste forskning. Modellen udleder vandløbets primærproduktion og respiration på baggrund af dagsvariationer i iltkoncentrationen. Vi tilbyder som det eneste firma i verden en plug-and-play løsning, som løbende kan indsamle iltdata og samtidig beregne metabolismen i vandløbet. Du kan selv vælge om du ønsker at købe eller lease en eller flere stationer.
Anvendelse
Fordele
-
Iltsensorer og avanceret databehandling gør det muligt at estimere metabolismen (den biologiske omsætning af stof)
-
En driftssikker og billig metode til kontinuerlig overvågning af vandløbets sundhedstilstand
-
Kan anvendes til både realtids-indsigt og langtidsovervågning
-
Er yderst relevant til at overvåge og dokumentere ændringer i tilstand som følge af punktkildeudløb, indvindinger, grøn trepart, restaureringer og klimaforandringer
Hvad får du
En metabolisme station giver dig:
-
Iltkoncentrationen (måleområde: 0-20 mg/L, nøjagtighed: ±0.1 mg/L)
-
Vandtemperaturen (måleområde: 0-50°C, nøjagtighed: ±0.5°C)
-
Metabolisme – økosystemets primærproduktion (mg O2/m2/dag)
-
Metabolisme – økosystemets respiration (mg O2/m2/dag)
-
Metabolisme – økosystemets nettoproduktion (mg O2/m2/dag)
-
Automatisk kvalitetssikring af alt data
-
Anerkendt cloud-løsning til sikker opbevaring af data, og fuld adgang via WaterWebTools webportal
-
API løsning til at sende data til eget IT system, hvis dette ønskes
Hvad koster det
Vi tilbyder forskellige løsninger, som du kan tilpasse til lige præcis dit behov og ambitionsniveau - uanset om du ønsker at købe eller lease en metabolisme station. Ved både køb og leasing vil du kunne abonnere på vores support og den anerkendte WaterWebTools platform, som giver dig:
-
avanceret kvalitetssikring af data
-
oversættelse af rå sensorsignaler til metabolisme via avanceret procesbaseret model
-
nem og ubegrænset adgang til både rå og processeret data via WaterWebTools platformen
-
API løsning til at sende data til eget IT system, hvis dette ønskes
-
mulighed for at konfigurere ”alarmer”, som kan sende dig en email når eksempelvis iltniveauer falder til under en given værdi
-
mulighed for integration af 3. partsdata i WaterWebTools platformen, f.eks. lokal vejrudsigt, vandføring eller vandstand, som kan sammenstilles og danne overblik over hændelser og konsekvenser for ilt og metabolisme
-
generel support via telefon eller videoopkald omkring brugen og driften af systemet
Ring eller skriv for at få et tilbud der dækker netop dit behov.
​
​​​​
​
​
Det med småt
Til installation af en metabolisme målestation, uanset om du selv står for dette, eller ønsker vores hjælp, er det vigtigt at:
​​
-
at der ved placeringen af stationen er godkendelse af installationen fra lodsejer (hvis dette ikke er dig selv)
-
der er mobildækning. Vores logger anvender som udgangspunkt NB-IoT, som baserer sig på 4G-teknologi og er en global mobilstandard. Det er derfor en forudsætning, at der ved placeringen af metabolismestationen er mobildækning, således data løbende kan sendes (er dette ikke muligt kan der anvendes LoRaWAN)​​​​
Want to know more?
Contact Dr. Dennis Trolle to learn more about how we may be able to assist you.
Dennis Trolle, Ph.D.
dt@wateritech.com
Check out our other services.