Rapport från SMHIs utsjöexpedition med R/V Svea

Karin Wesslander Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut Oceanografiska Laboratoriet

2020-06-12 Dnr: S/Gbg-2020-60

Adress:

Sven Källfelts Gata 15

426 71 Västra Frölunda - 1 - Telefon:

011-495 80 00 E-post:

Karin.Wesslander@smhi.se WWW:

http://www.smhi.se/

Rapport från SMHIs utsjöexpedition med R/V Svea

Expeditionens varaktighet: 2020-06-01 - 2020-06-08

Uppdragsgivare: Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut (SMHI), Havs- och Vattenmyndigheten (HaV)

Samarbetspartner: Sveriges Lantbruksuniversitet (SLU) och Sjöfartsverket (SjöV)

SAMMANFATTNING

Under expeditionen, som ingår i det svenska pelagiala övervakningsprogrammet, besöktes Skagerrak, Kattegatt, Öresund och Egentliga Östersjön.

Ytvattentemperaturen varierade mellan 10-16°C vilket är normalt för årstiden. Vid flertalet stationer i Egentliga Östersjön var temperaturen i hela djupprofilen över det normala. Den avkylning som normalt sker vintertid var 2019/2020 mycket svag. Salthalten i Egentliga Östersjöns var över det normala vid alla besökta stationer, både i ytvattnet och i djupvattnet.

Det oorganiska kvävet var under detektionsgränsen från ytan ner till 20-40 m i alla havsområden vilket är normalt efter vårblomningen. Fosfathalterna var högre än normalt i hela Egentliga Östersjön förutom i Västra Gotlandsbassängen. Silikathalterna var över det normala vid de flesta besökta stationer i Kattegatt och Egentliga Östersjön men även ett par i Skagerrak.

Syresituationen i Egentliga Östersjön fortsätter att vara allvarlig. Helt syrefria förhållanden, då giftigt svavelväte bildas, återfanns i Västra- och Östra Gotlandsbassängen från 80-90 meters djup.

Akut syrebrist (<2 ml/l) återfanns från 70-80 meters djup i hela området. I Hanöbukten och Bornholmsbassängen har syrgashalterna i bottenvattnet fortsatt minska. I mars var de över 2 ml/l, vilket är gränsen för akut syrebrist, och nu i juni kring 0,4 ml/l. I Skagerrak och Kattegatt var syresituationen god.

Inflödet som skedde i november/december 2019 syns fortfarande i sydöstra Egentliga Östersjön.

Syrehalter strax över 1 ml/l kunde här ses vid botten vid BCSIII-10 och intermediärt vid BY10 på 80-125 meters djup.

SMHIs nästa expedition är planerad till 7-13 juli med R/V Svea.

RESULTAT

Expeditionen genomfördes ombord på forskningsfartyget R/V Svea och startade i Västervik den 1:e juni och avlutades i Oxelösunds hamn den 8:e juni. Vindarna var svaga till måttliga från växlande vindriktning under hela expeditionen förutom den 6 juni då vindarna nådde upp till hård bris.

Lufttemperaturen varierade mellan 9 och 16,6°C.

Vid L9 i Laholmsbukten sattes det ut ett bottensystem som mäter temperatur, salthalt och syre.

Prover togs också från vatten- och planktonprover för mätning av selen åt EAWAG i Schweiz (Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology). Det togs även ytvattenprover åt Uppsala universitet.

Extra provtagning gjordes även vid BY39.

Utöver det ordinarie provtagningsprogrammet och det som nämnts ovan användes också Sveas instrument för att mäta profiler under gång, en s.k. Moving Vessel Profiler (MVP). Instrumentet testkördes på ett antal transekter i Västerhavet och i Egentliga Östersjön. Tyvärr upptäcktes ett fabrikationsfel på MVP-sonden som nu skall repareras. Sveas ferrybox användes också under expeditionen.

Under SMHIs expeditionen insamlas växtplanktonprover för senare analys på SMHIs laboratorium.

Resultaten presenteras i algrapporten AlgAware strax efter avslutad expeditionen.

https://www.smhi.se/publikationer/publikationer/algrapporter

Denna rapport är baserad på data som genomgått en första kvalitetskontroll. Efter att ytterligare kvalitetsgranskning genomförts kan vissa värden eller kvalitetsflaggor ha ändrats. Data från denna expedition publiceras så fort som möjligt på datavärdens hemsida, normalt sker detta inom en vecka efter avslutad expedition. Vissa analyser görs efter expeditionen och publiceras senare.

Data kan hämtas från SHARKweb här: http://www.smhi.se/klimatdata/oceanografi/havsmiljodata

Skagerrak

Ytvattentemperaturen, 0-10m, låg mellan 11-15°C vilket var normalt för årstiden förutom i mellersta Skagerrak där det var något kallare. Det var varmast närmast kusten. Djupare ner i vattenkolumnen var temperaturen också normal eller något över normal. Salthalten i ytvattnet var mellan 22-30 psu och var normal vid alla stationer förutom vid P2 där den var något lägre.

Skiktningen var välutvecklad och termoklin och haloklin sammanföll på 10-25 meters djup.

Koncentrationen av närsalter var låg ner till ca 20 m vilket är normalt för årstiden efter vårblomningen. I ytvattnet, 0-10 m, noterades normala halter vid samtliga stationer och fosfathalten varierade mellan 0,04-0,07 µmol/l, silikathalten varierade mellan som lägst 0,1 µmol/l i yttre Skagerrak till som högst 1,5 µmol/l nära kusten. Halten av löst oorganiskt kväve (DIN) var under detektionsgränsen (<0,1 µmol/l) vid samtliga stationer. I djupvattnet under språngskiktet var koncentrationen av näringsämnen normal förutom under 125 m i yttre Skagerrak där det var lägre än normalt.

Planktonaktiviteten, uppmätt med CTD-fluorescens, återfanns vid samtliga stationer och

sammanföll i djupled med skiktning i salthalt och temperatur. Fluorescensetoppar noterades vid de flesta stationer på omkring 25 meters djup. Vid Å17 noterades en större fluorescenstopp där det även var högre koncentration av syre. Siktdjupet i Skagerrak var kring 7-8 meter.

Syresituationen var god vid samtliga stationer i Skagerrak, med värden normala för årstiden. Lägst koncentration uppmättes vid kustnära stationen Släggö, 4,1 ml/l vid 50 meter.

Kattegatt och Öresund

Temperaturen i ytvattnet var normal för årstiden och varierade mellan 13–15°C. Salthalten i ytvattnet var också normal och varierade mellan 9 och 21 psu, lägst i Öresund och högst i norra Kattegatt. Termoklin och haloklin sammanföll och återfanns på 10-20 meters djup. I djupvattnet, under ytskiktet, var salthalten något lägre än normalt och temperaturen var i huvudsak normal eller något över det normala.

Löst oorganiskt kväve och fosfat var av vårblomningen i princip förbrukade ner till språngskiktet.

Halterna av fosfat i ytvattnet varierade mellan 0,05-0,09 µmol/l, något högre i Öresund, 0,33 µmol/l, där ytvattnet är starkt påverkat av utflödande vatten från södra Östersjön där näringshalterna är högre. Halten av löst oorganiskt kväve var under detektionsgränsen (<0,1 µmol/l) vid samtliga stationer. Silikathalten var över det normala på samtliga stationer och varierade mellan 3,8-6 µmol/l i Kattegatt och 14,9 µmol/l i Öresund. Närsaltshalterna i djupvattnet var normala för årstiden.

Fluorescensmätningar från CTDn indikerade planktonaktivitet från ytan ner till 20 meters djup.

Fluorescenstoppar noterades vid Fladen och Anholt E kring 20 meter. Siktdjupet varierade mellan 6-7 meter i området.

Vid samtliga besökta stationer var syrgashalten i bottenvattnet god. I Kattegatt varierade den mellan 5,2–5,7 ml/l och i Öresund var den 4,3 ml/l.

Egentliga Östersjön

Ytvattentemperaturen, 0-10 m, var normal i hela Egentliga Östersjön och varierade mellan 10-13°C, kallast i norr och varmast i sydväst. Djupvattnet under haloklinen har under en längre tid varit varmare än långtidsmedlet men nu är även vattnet alldeles ovanför haloklinen varmare än normalt så här års. Detta är en konsekvens av den milda vintern där avkylningen av ytvattenlagret har varit mindre i år. Salthalten i ytvattnet var precis som i maj över det normala vid alla besökta stationer, och varierade mellan 7 och 8,4 psu. Även i djupvattnet var salthalten generellt högre än normalt.

Haloklinen återfanns på omkring 70-80 meters djup i Östra- och Västra Gotlandsbassängen, i Bornholmsbassängen och Hanöbukten något grundare från 50-60 meters djup och i Arkona på omkring 30 meters djup. Termoklinen sammanföll med haloklinen som avgränsar djupvattnet men en sekundär termoklin återfanns också i ytvattnet vid vissa stationer på 10-20 meters djup, där uppvärmningen av ytvattnet kommit längre.

Halterna av fosfat i ytvattnet var högre än normalt förutom i Västra Gotlandsbassängen och varierade mellan 0,2–0,4 µmol/l. Löst oorganiskt kväve var under detektionsgränsen (<0.10 µmol/l) från ytan ner till 40 meter, vilket är normalt så här års efter att vårblomningen förbrukat allt

tillgängligt kväve. I djupvattnet var koncentrationerna av löst oorganiskt kväve högre än normalt i Västra Gotlandsbassängen och delar av Östra Gotlandsbassängen. I Bornholmsbassängens djupvatten var det också något högre kvävehalter. Silikathalten i ytvattnet var över det normala i hela Egentliga Östersjön förutom i Västra Gotlandsbassängen där halterna var normala. Halterna varierade mellan 9-18 µmol/l. I vattenkolumnen var silikathalten generellt förhöjd i hela ytlagret ända ner till haloklinen.

Syresituationen i Egentliga Östersjön fortsätter att vara allvarlig. Helt syrefria förhållanden, då giftigt svavelväte bildas, återfanns i Västra- och Östra Gotlandsbassängen från 80-90 meters djup.

Akut syrebrist (<2 ml/l) återfanns från 70-80 meters djup i hela området. I Hanöbukten och Bornholmsbassängen har syrgashalterna i bottenvattnet fortsatt minska. I mars var de över 2 ml/l, vilket är gränsen för akut syrebrist, och nu i juni kring 0,4 ml/l.

Det inflöde som skedde i november/december 2019 till Östersjön syns fortfarande vid stationen BCSIII-10 men syrehalten vid botten hade minskat från 1,5 ml/l i maj till 1,3 ml/l nu i juni. Vid BY10 kunde inflödet ses på 80-125 meters djup där syrehalten ökade till strax över 1 ml/l. Detta inflöde hade ännu inte nått BY15.

Planktonaktivitet, uppskattad från CTD-sondens klorofyllfluorescens, förekom i hela det undersökta området, med vissa flourescensemaxima kring 20 m. Siktdjupet varierade mellan 6-8 meter.

Figur 1. Snitt som visar syre- och salthalt från Skagerrak, genom Öresund till Östra Gotlandsbassängen och vidare in i Västra Gotlandsbassängen.

Figur 2. Koncentrationen av löst oorganiskt kväve i ytvattnet (0-10m).

Figur 3. Koncentrationen av fosfat i ytvattnet (0-10m).

Figur 4. Koncentrationen av silikat i ytvattnet (0-10m).

DELTAGARE

Namn Roll Ben Från

Anna-Kerstin Thell Expeditionsledare SMHI

Örjan Bäck SMHI

Martin Hansson SMHI

Madeleine Nilsson Kvalitetsansvarig SMHI

Monica Lindner SMHI

BILAGOR

- Färdkarta

- Tabell över stationer, analyserade parametrar och antal provtagningsdjup - Karta över syrekoncentration i bottenvattnet

- Vertikalprofiler

- Figurer över månadsmedelvärden

SMHis hydrografiska stationer

• Basstation

X

• Karteringsstation

O

•

•

• •

•

•

•

:._BY31

•

t>

• BY32 •BY20

•

• :.:.SY15

•

eBY10

•

e BCS 111-10

•

•

• • •

•

• ~~

·9

150 300

SYKEs hydrografiska stationer Basstation

LL7 LL15 LL12

/LL19

W HAMMER ODDE 5W BY3

4.5 NO ÖLANDS SÖDRA

Huvudskär boj TRACKCHART

Country: Sweden Ship: R/V SVEA

Date: 20200601-20200608 Series: 0439-0464

Date: 2020-06-09 Time: 17:25 --- Ship: SE

Year: 2020

--- Ser Cru Stat Proj Stat Lat Lon Start Start Bottom Secchi Wind Air Air WCWI CZPP No No T T S S P D D H P P N N N A N A S H C C

no no code name date time depth depth dir vel temp pres elac hohp de btl e e a a h o o 2 h t t t t m t l i u o o yyyymmdd hhmm m m C hPa aove loy m m l l x x s o o r r r o o k o m m m tueo apt p p t t y y s t i a z n t y 3 u n n hdsb o _ _ _ _ _ _ - s t t p b c b c b c s _ _ t t t t t t i v s l d l d l d i a s m i p t 0439 11 BPWX38 BAS... BY32 NORRKÖPINGSDJ 5801.01 01759.07 20200602 0630 205 6 05 5 12 1018 0120 x--- 17 17 x x - x - x x x x x x x x x x - x - x x 0440 11 BPWX45 BAS... BY38 KARLSÖDJ 5706.97 01740.22 20200602 1330 114 19 1 12 1015 0020 x--- 14 14 x x x x - x x x x x x x x x x - x x x x 0441 11 BPSE49 BAS... BY39 ÖLANDS S UDDE 5607.04 01632.13 20200602 2100 50 11.8 1011 9990 ---- 8 8 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0442 11 BPWK01 BAS... REF M1V1 5622.24 01612.04 20200603 0030 21 09 1 11 1011 9999 xxx- 5 5 x x x x x x x - x x x x x x x x x - - x 0443 11 BPSH05 BAS... HANÖBUKTEN 5537.09 01452.08 20200603 0740 80 7 05 6 12 1009 1120 x--- 11 11 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0444 11 SOCX39 BAS... W LANDSKRONA 5552.00 01244.90 20200603 1945 50 10 7 14.0 1004 1120 x--- 9 9 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0445 11 KAEX29 BAS... ANHOLT E 5640.13 01206.6 20200604 0215 62 09 6 13 1001 1130 xxx- 10 10 x x x x x x x - x x x x x x x x x x x - 0446 11 KANX25 BAS... FLADEN 5711.56 01139.45 20200604 0700 84 6 09 10 13.8 998 1130 x--- 12 12 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0447 11 SKEX23 BAS... P2 5751.99 01117.55 20200604 1140 93 7 16 2 16 996 1130 x--- 10 10 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0448 11 FIBG27 BAS... SLÄGGÖ 5815.58 01126.11 20200604 1530 74 7 22 4 16.9 995 1620 xxx - 9 9 x x x x - x x - x x x x x x x - x - x x 0449 11 SKEX14 BAS... Å13 5820.38 01101.67 20200604 1810 90 8 02 3 10 994 1620 x--- 10 10 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - x 0450 11 SKEX15 BAS... Å14 5818.93 01056.54 20200604 1920 110 03 4 16 993 2720 ---- 11 0 - x - x - - x - - - 0451 11 SKEX16 BAS... Å15 5817.72 01050.71 20200604 2020 135 07 9 16.6 993 1530 x--- 12 12 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0452 11 SKEX17 BAS... Å16 5816.03 01043.36 20200604 2145 202 07 8 16.3 992 9990 ---- 13 0 - x - x - - x - - - 0453 11 SKEX18 BAS... Å17 5817.04 01030.24 20200604 2300 340 08 11 15.6 990 9990 xxxx 15 14 x x - x x x x - x x x x x x x x x - x - 0454 11 KANX50 BAS... N14 FALKENBERG 5656.40 01212.72 20200605 1035 30 7 20 5 12.5 989 2830 xxx- 7 7 x x x x x x x - x x x x x x x x x - x - 0455 11 KAEX29 BAS... ANHOLT E 5640.12 01206.68 20200605 1300 63 7 21 7 12.6 990 1330 -x-- 10 x x - x x x x - x - x x x x - - x - - - 0456 11 KAEL60 EXT... L9 LAHOLMSBUKTEN 5633.9 01243.2 20200605 1610 19 21 3 13.3 991 1330 ---- 4 - x - x - - x - - - x - 0457 11 BPSA02 BAS... BY1 5500.95 01318.05 20200606 0345 47 21 11 9 990 6740 x--- 8 8 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0458 11 BPSA03 BAS... BY2 ARKONA 5458.27 01405.94 20200606 0700 47 20 12 10.7 994 1540 x-x- 8 8 x x x x - x x - x x x x x x x - x x x - 0459 11 BPSB06 BAS... BY4 CHRISTIANSÖ 5522.98 01520.04 20200606 1310 94 7 20 11 11.9 998 1340 x--- 12 12 x x x x - x x - x x x x x x x - x - - - 0460 11 BPSB07 BAS... BY5 BORNHOLMSDJ 5515.00 01559.05 20200606 1650 91 7 16 3 12 1001 1130 xxxx 12 12 x x x x x x x - x x x x x x x x x x x - 0461 11 BPSE11 BAS... BCS III-10 5533.32 01824.02 20200607 0220 90 13 6 11.9 1004 1130 x--- 12 12 x x x x - x x - x x x x x x x - x x - - 0462 11 BPEX13 BAS... BY10 5637.99 01935.13 20200607 1040 147 8 14 4 11.6 1008 2730 x--- 15 15 x x x x x x x x x x x x x x x - x - x x 0463 11 BPEX21 BAS... BY15 GOTLANDSDJ 5718.65 02004.29 20200607 1545 249 6 15 4 11.4 1008 1320 xxxx 24 24 x x - x x x x x x x x x x x x x x x x - 0464 11 BPEX26 BAS... BY20 FÅRÖDJ 5759.88 01952.80 20200607 2110 203 20 2 10.6 1009 9990 x--- 17 17 x x - x - x x x x x x x x x x - x - - -

9°E 11°E 13°E 15°E 17°E 19°E 21°E 54°N

55°N 56°N 57°N 58°N 59°N

H2S H2S

6.876.39 4.28 0.55

5.21 5.53

6.05 4.53 5.95 6.11

5.74

4.67 4.04 0.40 0.38

1.31 0.80

H2S H2S

Ship: R/V Svea

Date: 20200602-20200607 Series: 0439-0464

Bottom water oxygen concentration (ml/l)