Fördelning av inventory mellan lokalerna

En signifikant skillnad (p<0,05) i inventories finns, mellan lokalerna Lillkvasjön och Lövselefjärden, för elementen Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Ti, V, Mn, Cu, Zn, Rb, Sr, Zr, Ba och Pb (Tabell 4). Där ackumulationsmängden är större i Lövselefjärden för alla de ovannämnda elementen.

Tabell 4: Resultatet från Mann-Whitney u-test, P-värde och Z-värde, visar skillnad (p<0,05) mellan interpolerade inventoies för de översta 5 cm av profilerna i Lillkvasjön (L1) och Lövselefjärden (L2) för de olika elementen.

Samt min-, medel- och maxvärden för respektive element från respektive lokal. Rödmarkerade element visar inte någon signifikant skillnad.

P-vär de Z -vär de M in L 1 M edel L 1 M ax L 1 M in L 2 M edel L 2 M ax L 2

L OI 0,251 -1,149 18,0 48,2 69,6 25,2 44,4 37,9

Na 0,016 -2,402 1,3 2,8 6,9 6,1 10,4 12,8

M g 0,016 -2,402 0,5 1,1 2,2 2,0 3,9 4,8

Al 0,016 -2,402 5,3 9,9 20,3 12,0 22,7 27,9

Si 0,016 -2,402 23,9 45,5 107,1 78,0 136,9 171,0

P 0,465 -0,731 1,7 3,3 4,7 2,7 3,8 5,2

Sedimentationen i Lillkvasjön har tidigare skett marin miljö med saltvattenförutsättningar, men är i dagsläget en sötvattensjö som har uppkommit med landhöjningen. De höga halterna av Br mellan djupen 79–95 cm kan därför tolkas att härstamma från marina

sediment då Br är en halogen i löst form som binder till marint organiskt material (Ziegler et al 2008). För att få representativa värden för jämförandet mellan ackumulation av

elementen i limisk miljö i förhållande till marin miljö uteslöts därför alla värden under 63 cm i Lillkvasjön eftersom de djupen representerar sedimentation i marin miljö.

Totalkoncentrationerna vid 63 cm djup kan även betraktas som ett bakgrundsvärde för Lillkvasjön efter att den isolerats.

LOI, som är en proxy för organiskt material, visar tydliga tecken på tillförsel av organiskt material vid djupen 8- och 15 cm. För att få en uppfattning om vilka element som är benägna att lakas från aktiva sura sulfatjordar behövs detta tas i beaktning då flera element, bland annat V, As, Fe, Pb, Al, Mn, Ni, Zn, Cu, Zr och Ti lakas på grund av komplexbindning till humussyror (Åström och Åström 1997; Åström och Corin 1999; Åström och Spirro 2000).

Många av dessa element binder även partikulärt till organiskt material genom komplex, bland annat elementen Al, Fe(II), Cu, Pb (Nordmyr et al 2008; Eriksson et al 2011; Nystrand et al 2016;). Elementen P, V, Ni, Cu, Zn, Pb och As, S och Fe, vilka förknippas med organiskt material då dessa har en stark positiv korrelation (r>0,5) med LOI, visar haltökningar i

28

totalkoncentration vid djupen 8-, 15- och 43 cm. Med undantag vid 43 cm djup för

elementen As och Pb där inga förhöjda halter kan ses, samt för elementen V, Ni, Cu, Zn och Pb som visar en mindre haltökning vid 31 cm djup.

Element som är negativt korrelerade med LOI är Mg, Al, Si, K, Ti, Mn, Sr, Zr och Ba vilket indikerar på att de inte har samma benägenhet att binda till organiskt material. Dessa element har däremot en stark positiv korrelation (r>0,5) till Ti vilket indikerar på att elementen har ett minerogent ursprung (Boës et al 2011). Till denna kategori tillkommer även Na, som inte var negativt korrelerad med LOI men positivt korrelerad med Ti. Dessa element binder adsorbtivt till partiklar, främst Mg, Al, K och Na (Åström et al 2001; Eriksson et al 2011) samt att Mn gärna bildar hydroxider med andra element där bland Ba (Nystrand et al 2016). Dessa element visar en ökning av totalkoncentration vid 10 cm djup samt från ett djup på 50 cm med en topp vid 20–30 cm för att sedan minska igen vid 15 cm.

Elementen som är positivt korrelerade till LOI i förhållande till de elementen som är negativt korrelerade med LOI har olika djup där totalkoncentrationernas värden har sitt maxvärde.

Detta indikerar att sjön varierar mellan två olika fraktioner, en organisk och en minerogen, vilket varierar mellan djupen.

När elementen normaliserats med LOI visar de på en ökning, som inte kan förklaras av en ökning med organiskt material, vid djupen 10-, 23- och 31 cm för elementen Ni:LOI, Br:LOI, Pb:LOI, Zn:LOI, V:LOI, Fe:LOI, Cu:LOI, S:LOI och P:LOI, med undantag för de två

sistnämnda där ingen kvotökning sker vid 31 cm. En kvotökning sker även vid 43 cm djup för elementen S:LOI, Ni:LOI, Zn:LOI, Fe:LOI, P:LOI och Cu:LOI. Kvothalten för As:LOI ter sig annorlunda än de andra elementen, med en kvotökning vid 8-, 15- och 39 cm djup.

Normaliseringskvoterna för element korrelerade med Ti visar en ökning, som inte kan förklaras av en ökning med minerogent material, där Na:Ti, K:Ti, Rb:Ti och Ba:Ti har en ökning vid 11 cm och Na:Ti även har en ökning vid 27 cm djup. En markant kvotökning finns för elementen Al:Ti, Ca:Ti, Mg:Ti och Sr:Ti vid 15 cm djup samt en mer sammanhållen kvotökning vid djupen 35–43 cm för elementen Na:Ti, Mg:Ti, Al:Ti, Rb:Ti, Sr:Ti, Zr:Ti. Ett avrinningsområde påverkas påtagligt av markavvattningsaktiviteter, då detta bidrar till både en sänkning av grundvattennivån vilket orsakar en förändring i redoxförhållanden (Eriksson et al 2011) samt att en stor mängd minerogent material eroderas (Trettin et al 1996). Ett samband vid djupen 10-, 23- och 31 cm mellan en hög totalkoncentration av litogena element, med ursprung från minerogent material och en hög kvothalt av elementen S:LOI, Ni:LOI, Zn:LOI, P:LOI, V:LOI, Fe:LOI, Cu:LOI, Pb:LOI och Br:LOI, korrelerade med LOI.

Dessa element har visats vara kopplade till mobilisering orsakad av

markavvattningsaktiviteter av sura sulfatjordar (Åström och Åström 1997). De höga

totalkoncentrationerna från den minerogena fraktionen samt det höga kvotvärdet för många element kan därför ge indikation på en betydande markavvattning inom avrinningsområdet.

Däremot har elementen V, Pb och Zr har genom tidigare undersökning av Åström och Åström (1997) visats vara mer mobila vid markavvattning av jordar som inte innehåller sulfider. Detta kan indikera på markavvattning för flera olika områden inom

avrinningsområdet och inte enbart områden innefattandes av aktiva sura sulfatjordar.

I och med att både Al och Mn är lakningsbenägna vid förekomsten av humussyror (Åström och Corin 1999) samt att Al binder komplex med organiskt material (Nordmyr et al 2008) och Mn kan sedimentera som hydroxid bundet till Cu, Ni och Zn (Nystrand et al 2016) kan detta förklara den stora kvotökningen vid 15 cm djup för dessa element. Även Ca:Ti har en ökad kvot vid detta djup som skulle kunna indikera kopplingar till hög elektrisk

konduktivitet (Åström et al 2000) orsakad av hög koncentration av sulfat. Eftersom att de förhöjda kvoterna endast var synliga för dessa element kan detta indikera en händelse av ökad försurning och mobilisering av elementen och organiskt material i avrinningsområdet.

Detta kan vara påverkat av väderförhållanden med långvarig torka följt av kraftig avrinning, vilket också kan orsaka surstötar (Nordmyr et al 2008; Erixon 2009) men även genom en

29

artificiell sänkning av grundvattennivån genom dikning av jordbruksmarker eller

myrmarker, där markavvattning av myrmarker också skulle förklara den ökade tillförseln organiskt material vid detta djup.

Vid 42 cm djup finns en ökning av totalkoncentrationen för alla ämnen korrelerade med LOI. Det finns även en kvotökning vid samma djup för S:LOI, Ni:LOI, Zn:LOI, Fe:LOI och Cu:LOI samt en sammanhållen kvotökning elementen Na:Ti, Mg:Ti, Al:Ti, Sr:Ti, Rb:Ti och Zr:Ti korrelerade till Ti. Detta indikerar också på en ökning av dessa element som inte är påverkat av varken tillförseln av organiskt eller minerogent material. Eftersom

totalkoncentrationerna för både LOI och Ti är låga vid detta djup kan detta härledas till att det inte skett en eroderande aktivitet i samma utsträckning som vid de andra djupen. Detta kan ge en indikation på att en naturlig oxidation av sulfidjordar genom en naturlig sänkning av grundvattenytan, exempelvis en period med torka som sänker grundvattennivån följt av kraftig avrinning (Nordmyr et al 2008; Erixon 2009). Däremot kan inte eventuella

dikningsaktiviteter i områden med sulfidjordar eller aktiva sura sulfatjordar uteslutas. Så den ökade ackumulationen av elementen kan även vara betingade från artificiell sänkning av grundvattennivån men som inte bidragit till erosion av organiskt- eller minerogent material.

Vid beräkning av inventory finns en större ackumulationsmängd av alla de analyserade elementen på djupet 28–33 cm (43–48 cm icke justerat djup) i Lillkvasjön. Med undantag för As. As är känsligt för förändrade redoxförhållanden och mobiliseras och ackumuleras med Fe- och Mn-hydroxider. Mobiliteten för As ökar också med ökande pH, vilket kan indikera på försurade förhållanden i omgivande mark och vatten när de andra elementen ackumulerats. Vid detta djup kunde finkornigt, minerogent material tydligt visualiseras (Figur 6) vilket även i detta fall kan härledas till erosion av finkornigt material orsakad av markavvattningsaktiviteter. Det finkorniga materialet ger också upphov till en högre bulkdensitet som kan vara orsaken till de högre ackumulationsmängderna vid detta djup.

Vid djupen 0–5 cm samt 65–61 cm är ackumulationsmängden likartad vilket kan indikera på att det skett en återhämtning av lakade element i avrinningsområdet från påstådd

markavvattningsaktivitet. Vid djupet 0–5 cm är finns däremot en varians i ackumulerat S och Fe vilket kan tolkas som att det fortfarande förkommer en viss påverkan från aktiva sura sulfatjordar inom avrinningsområdet.

4.2 Lövselefjärden

I Lövselefjärden är totalkoncentrationen av organiskt material betydligt lägre än i

Lillkvasjön. Här domineras sedimentet av minerogent material med en högre halt organiskt material vid djupen 34–42 cm samt de översta 0,5 cm av profilen. För element korrelerade med LOI finns en ökning vid 100 cm djup för elementen Ni, Cu, Zn Br och Pb. Vid djupet 44 cm finns även en större ökning av totalkoncentration för Zn. Vid djupen 18–32 cm är

halterna för totalkoncentrationen som störst för As och Pb. Mindre fluktuationer för totalkoncentrationen finns för alla element i de översta 11 cm av profilen. De litogena

elementen visar likt Ti, mindre fluktuationer för de översta 50 cm av profilen. Elementen Rb, Sr och Zr har lite större fluktuationer hela profilen igenom.

Varken S eller Fe har någon korrelation till varken LOI eller Ti i Lövselefjärden. Däremot finns en stark positiv korrelation (r>0,5) mellan S och Mn, Fe och Cu samt en svag positiv korrelation (r<0,5) med elementen Mg, K, V och As. Totalkoncentrationen för S är som högst vid djupen 11-, 18-, 32-, 68- och 100 cm i profilen. Det finns även en stark positiv korrelation (r>0,5) mellan Fe och elementen Mg, S, Mn, Cu, Zn och As, samt en svag positiv korrelation (r<0,5) mellan Fe och Pb. Totalkoncentrationen för Fe är som högst vid djupen 11-, 18-, 32- och 100 cm i profilen. När elementen normaliserats med för LOI visar de på en ökning mellan djupen 20–40 cm samt mellan 80–100 cm djup, som inte kan förklaras av en ökning med organiskt material. Med undantag för As:LOI vid 80–100 cm som befinner sig under detektionsgränsen. När elementen normaliserats mot Ti visades ingen kvotökning vilket kan indikera att sammansättningen av det minerogena materialet i fjärden har samma ursprung.

30

Både Fe och Mn bildar hydroxider som kan binda Cu, Zn och As och därför kan dessa element ackumuleras tillsammans (Nystrand et al 2016; Yu et al 2016). Vid den lägre totalkoncentrationen av organiskt material kan även Fe(II), Cu och Pb finnas hårt

komplexbundet till det organiska materialet (Åström och Corin 1999; Yu et al 2015) vilket också kan vara en bidragande faktor till en ökad ackumulation, framförallt vid de ytliga delarna av profilen då dessa ackumuleras genom flockningsreaktioner när sötvatten och saltvatten beblandas (Bydén et al 2013; Nystrand et al 2016). Vid djupen 32- och 100 cm beror tillförseln på annan källa än organiskt material. Totalkoncentrationen för både S och Fe har också ökningar vid dessa djup vilket kan härledas till mobilisering och ackumulation av aktiva sura sulfatjordar.

Från beräkning av inventory återfinns, i Lövselefjärden, den högsta ackumulationsmängden för de enskilda elementen, på ett djup av 81–83 cm, förutom för elementen Ni, Zn, As, Br, Pb, S och LOI som har en anmärkningsvärt högre mängd på djupet 29–34 cm. Finkornigt material transporteras och sedimenterar längre ut i öppet vatten än vad grovkornigt material gör, som sedimenterar närmare ett utflödes mynning. Den stora specifika ytan för det

finkorniga materialet bidrar till att fler element har möjlighet att adsorptivt binda,

framförallt alkalimetaller och alkaliska jordartmetaller, Na, K, Ca, Mg, Sr och Ba till dessa partiklar (Åström och Åström 1997; Eriksson et al 2011) vilket sedimenterar längre ut i havsviken. Även Fe och Mn-hydroxider har förmågan att binda bland annat Ba, Cu, Ni och Zn, vilka också transporteras längre ut i havsviken innan sedimentation (Nordmyr et al 2008; Nystrand et al 2016). Denna högre ackumulationsmängd kan förklaras av

sedimentation av finkorniga partiklar i ett hav med stort djup som tillsammans med

landhöjningen har bildat en fjärd. Vid datering av sedimentet skulle det funnits möjlighet för beräkning av ackumulationstakt som skulle kunna ge ytterligare stöd, eller indikation för vid vilken havsstadie denna ackumulation har skett.