• No results found

Kvarvarande osäkerheter

In document Bara naturlig försurning (Bilagor) (Page 142-148)

Cecilia Akselsson (IVL), Jens Fölster (SLU), Lars Rapp (SLU), Mattias Alveteg (LU),

Scenario 3: Kvävebidrag till försurning (max)

6. Kritisk belastning för sjöar

6.5 Kvarvarande osäkerheter

Trots de omfattande revideringarna av beräkningarna av kritisk belastning för sjöar kvarstår flera osäkerheter. Baskatjonhalten vid jämvikt definieras nu med värdet år 2100 enligt MAGIC-modellering. Enligt MAGIC-modellen kommer basmättnads- graden i avrinningsområdena till många sjöar att minska med dagens deposition vilket kommer leda till att många sjöar som idag inte är försurade kommer att bli det. Detta kontrasterar mot tendensen mot minskad försurning av sjöar vid åter- hämtningen. Fortsatt miljöövervakning inkluderande markprovtagning och tidsse- rier i försurningskänsliga sjöar kommer visa om modellen ger riktiga förutsägelser om basmättnadsgraden.

Kvävet utgör också en stor osäkerhetsfaktor. Den modell som används för närva- rande räknar med en måttlig ökning av kväveläckaget. Om kvävet fortsätter att immobiliseras i samma takt som idag kommer överskridandet bli mindre. Om läck- aget däremot ökar drastiskt kan det få allvarliga följder både för surhetstillståndet i sötvatten och också bidra kraftigt till eutrofieringen av havet. Ökad kunskap om vilka processer som styr kväveomsättningen i skogsmarken och är därför av största vikt. Speciellt är det viktigt att undersöka effekterna på klimatförändringen på nit- ratläckaget.

Ytterligare en svag länk i beräkningarna är omräkningen från deposition som yt- trycks i mängd per ytenhet, till halter i ytvattnet. Helt avgörande för resultatet är uppskattningen av vattenföringen som i nuvarande beräkningar uppskattas från

kartor med medelvattenföringar över längre perioder. Eftersom avrinningsområde- na till försurningskänsliga sjöar ofta är små – några km2 – och variationen i avrin- ning är stor både i tid och rum ger beräkningsmetoden ett mycket stort slumpmäs- sigt fel. Om man jämför den beräknade sulfathalten vid jämvikt baserat på deposi- tionen med den uppmätta halten i sjövattnet skiljer den sig mycket (Figur 29). För- utom det slumpmässiga felet är den beräknade halten vid jämvikt i genomsnitt högre jämfört med den uppmätta halten, vilket är tvärt emot vad man förväntar sig under återhämtningen. 0 100 200 300 SO4ss BCt,NO3t 0 .1 .2 .3 SO4* mekv/l

Figur 29. Beräknad sulfathalt vid jämvikt (y-axeln) mot uppmätt sulfathalt (x-axeln).

Preliminära beräkningar visar att bara det slumpmässiga felet ger en överskattning av överskridandet med flera procentenheter. Möjligheten att ta fram en bättre me- todik för omräkningen mellan deposition och halt bör undersökas. En sådan möj- lighet kan vara att utgå från kloridbalansen.

7. Slutsatser

x En genomgång av möjliga kriterier för skogsmark ledde till slutsatsen att kvoten mellan baskatjoner och oorganiskt aluminium är den som är bäst anpassad för skogsmark, då träd används som indikator. Tidigare har BC/Al i lagret med lägst kvot använts, men vid denna genomgång kon- staterades att rotviktad BC/Al är mer lämpligt, då det ger en mer sann bild av BC/Al-kvoten där rötterna finns.

x PROFILE-modellen har omarbetats från grunden vilket lett till en rad förbättringar, bland annat kan nu rotviktad BC/Al hanteras, baskatjonerna hanteras enskilt i stället för i klump som innan, kvävedynamiken är för- bättrad, stenighet kan hanteras, kritisk belastning beräknas som en "target load function" och det är enklare att göra ändringar i programmet.

x En jämförelse mellan resultat från den förra versionen av PROFILE och den nya versionen, då samma indata och samma kriterium valdes, visade att resultaten var i samma storleksordning.

x Resultatet från en enkel massbalansberäkning (SMB), där hela jordprofi- len betraktas som ett lager, uppvisade stora likheter med resultatet då rot- viktad BC/Al användes.

x En ny databas baserad på Riksskogstaxeringens ytor har sammanställts och PROFILE-körningar har gjorts på dessa ytor. Fördelen med att an- vända dessa ytor är att det finns en stor mängd data för dem. De data som behöver hämtas från andra håll är främst nedfall och mineralogi, och des- sa data finns i hög geografisk upplösning och kan därmed på ett bra sätt överföras till Riksskogstaxeringens ytor.

x Markens stenighet påverkar vittringshastigheten, eftersom mängden vitt- ringsbar jord minskar då stenigheten ökar. En känslighetsanalys visade att stenigheten har stor betydelse för resultaten. En stenighetskarta har tagits fram och används nu för beräkningarna av kritisk belastning. x En känslighetsanalys visade att rotdjupet har stor betydelse för resultatet.

Det är viktigt att följa forskningen vad gäller rotdjup och rotupptag, för att om möjligt minska osäkerheterna i beräkningarna.

x Resultaten av beräkningarna av kritisk belastning påverkas mycket av antagandena vad gäller kvävedynamiken. Om en fortsatt hög kvävereten- tion i framtiden antas bidrar kvävet bara lite till försurningen. Vid anta- gandet att den framtida kväveretentionen kommer att överskridas bidrar dock kvävet avsevärt till försurningen.

x BC/Al-kvoten indikerar enbart risken för skador på träd, så även om BC/Al-kvoten är över 1 kan det avrinnande vattnet vara avsevärt försurat. Beräkningar av överskottsaciditet i hela markprofilen visade att det fanns en överskottaciditet på 60-80% av skogsmarken beroende på vilka anta- ganden för kväve som valdes. Storleken på överskottsaciditeten varierade från låga värden i norra Sverige till höga värden i sydväst.

x Kriteriet för överskridande av kritisk belastning i sjöar, ANClimit, ändra- des från 20μeq/l till ett ANC-värde som motsvarande en ökning av pH med 0,4 enheter jämfört med referenstillståndet enligt MAGIC. Det nya kriteriet är bättre anpassat för humösa vatten och är betydligt känsligare jämfört med det gamla och gav ungefär dubbelt så stort överskridande. x Halten baskatjoner i sjöar vid ”jämvikt” sattes till beräknad halt vid år

2100 enlig MAGIC. Det innebär att den kritiska belastningen nu omfattar en viss buffring av jonbyte i marken. Förändringen gav ett betydligt lägre överskridande.

x En enkel känslighetsanalys av modellen för sjöar visade att av förändring av halten baskatjoner vid år 2100 och ANClimit påverkade resultatet mest.

8. Referenser

Andersson, H.C., Appelberg, M. & Wilander, A., 2001. Gränsvärden för försurning ur svenska fiskars perspektiv. (Engl. summary: Critical chemical values based on Swedish condition). Sötvatten. Årsskrift för miljöövervakningen 2001, 24-27. Bertills, U. & Lövblad, G., 2002. Kritisk belastning för svavel och kväve. Natur- vårdsverket, Rapport 5174.

Egnell, G., Nohrstedt, H-Ö., Weslien, J., Westling, O. & Örlander, G., 1998. Mil- jökonsekvensbeskrivning av skogsbränsleuttag, asktillförsel och övrig närings- kompensation. Skogsstyrelsen, Rapport 1:1998, Jönköping.

Eriksson, C.P. & Holmgren, P. 1996. Estimating the stone and boulder content in forest soils - evaluating the potential of surface penetration methods. Catena 28, 121-134.

Fölster, J., 2007. Förslag till Bedömningsgrunder för försurning i sjöar och vatten- drag. Inst. för Miljöanalys, SLU. Rapport 2007:9.

Hall, J., 2001. Workshop on chemical criteria and critical limits. Summary report prepared by the organizers. Working Group on Effects, Geneva, 29-31 August 2001.

Hruska, J., Kohler, S., Laudon, H. & Bishop, K., 2003. Is a Universal Model of Organic Acidity Possible: Comparison of the Acid/Base Properties of Dissolved Organic Carbon in the Boreal and Temperate Zones. Environ. Sci. Technol. 37, 1726-1730.

Hägglund, B.,1985. En ny svensk Riksskogstaxering. Rapport 37, SLU, Uppsala, 93 sidor.

Jacobson, S. & Mattson, S., 1998. "Snurran" - an Excel program for calculating site nutrient levels in logging residues. Rapport 1, Skogforsk, Uppsala, 4 sidor.

Lien, L., Raddum, G.G., Fjellheim, A. & Henriksen, A.,:1996. A critical limit for acid neutralizing capacity in Norwegian surface waters, based on new analyses of fish and invertebrate responses. Sci. Tot. Environ 177, 173-193.

Lundmark, J., 1988. Skogsmarkens Ekologi - Ståndortsanpassat skogsbruk. Del 2 - Tillämpning. Skogsstyrelsen, Jönköping.

Lökke, H., Bak, J., Falkengren Grerup, U., Finlay, R., Iivesniemi, H., Nygaard, P. & Starr, M., 1996. Ambio 25(8), 510-516.

Naturvårdsverket, 2007. Handbok för klassificering av status och potential samt fastställande av miljökvalitetsnormer för ytvatten.

Posch, M., de Smet, P., Hettelingh, J-P. & Downing, R., 1995. Calculation and mapping of critical thresholds in Europe. Status Report 1995, Coordination center of effects. RIVM report No 259101009.

Rapp, L., 2001. Critical loads of acid deposition for surface water. Exploring ex- istin models and a potential alternative for Sweden. Doctoral thesis. Swedish Uni- versity of Agricultural Sciences. Silvestria 207.

RIS, 2005. Fältinstruktion 2005, RIS, Riksinventeringen av skog. Institution för skoglig resurshushållning och geomatik & institutionen för skoglig marklära, SLU. Sverdrup, H. & Warfvinge, P., 1993. The effect of soil acidification on the growth of trees, grass and herbs as expressed by the (Ca+Mg+K)/Al ratio. Teknisk rapport, Avdelningen för Kemisk Teknologi, Lunds Universitet.

Tamminen, P. & Starr, M. 1994. Bulk density of forested mineral soils. Silva Fen-

nica 28, pp. 53-60.

UNECE, 2004. Manual on methodologies and criteria for modelling and mapping critical loads and levels and air pollution effects, risks and trends.

Viro, P.J. 1952. On the determination of stoniness. Communicationes Instituti For-

estalis Fenniae 40 (3), 1-19.

Wilander, A. and Fölster, J., 2007. Sjöinventeringen 2005 - En synoptisk vatten- kemisk undersökning av Sveriges sjöar. Inst. för Miljöanalys, SLU. Rapport 2007:16.

Wilander, A., Johnson, R.K. & Goedkoop, W., 2003. Riksinventering 2000, Insti- tutionen för Miljöanalys, SLU. Rapport 2003:1.

Bara naturlig försurning

Bilaga 8

Underlagsrapport:

In document Bara naturlig försurning (Bilagor) (Page 142-148)