EXAMENSARBETE INOM TEKNIK, GRUNDNIVÅ, 15 HP
STOCKHOLM, SVERIGE 2018
Vattenförbrukningen
på Storsudret
- en modellering av ett begränsat
områdes vattenförbrukning och dess
årsvariationer
REBECKA SÖDERBERG
LINNEA HERMANSSON
Sammanfattning
Syftet med detta arbetet är att skapa en förståelse kring vattenförbrukningen på Storsudret, som är beläget på Gotland, samt hur den varierar över året. Detta för att kunna planera för en framtida hållbar vattenförsörjning i ett område där vattenbrist periodvis hotar och klimatförändringar förväntas ge betydande konsekvenser. Genom framtagning av en modell som beräknar
vattenförbrukning för fyra kategorier har den totala årsförbrukningen på Storsudret sammanställts. Vattenförbrukningen kan användas som riktlinje vid dimensionering av grundvattendammar som planeras i området för att stärka lagringen av grundvatten. Modellen är skapad i programmet Excel och kategorierna består av hushåll, djurhållning, bevattning och service. Modellen innehåller ett antal parametrar som anges för de olika kategorierna samt vilka månader som antas tillhöra låg-, medel- och högsäsong. Vattenförbrukningen för respektive kategori räknas ut i kubikmeter per månad och år och redovisas i en sammanställning över året. Utöver vattenförbrukningen i dagsläget har två
scenarier tagits fram och studerats där Scenario 1 är baserat på strålningsdrivningsscenariot RCP 8.5, framtaget av FN:s Klimatpanel för att bilda en uppfattning om framtidens klimat vid fortsatt höga utsläpp, samt Scenario 2 som är baserat på hur mycket åkermark som bevattnas.
Sammanställningen av vattenförbrukningen för Storsudret framgick till ett värde på 407 000
kubikmeter per år och visade på en kraftig variation över året där vattenförbrukningen var som högst under sommarmånaderna. För vattenförbrukningen i dagsläget antogs att tio procent av Storsudrets åkerareal bevattnas vilket gav det överlägset största bidraget till vattenförbrukningen. I Scenario 2.1 beräknades årsförbrukningen utan bevattning vilken resulterade i 187 000 kubikmeter. Scenario 2.2 innebar full bevattning och resulterade i en mycket stor total årsförbrukning på 2,4 miljoner
kubikmeter vatten. Scenario 1 resulterade i en vattenförbrukning på 611 000 kubikmeter per år och 199 000 kubikmeter exklusive bevattning. Klimatförändringarnas förväntade effekter på
vattenförbrukningen bör beaktas vid planering för en framtida hållbar vattenförsörjning. Vid dimensionering av grundvattendammar är det rimligt att bortse från bevattning förutsatt att bevattningen även fortsättningsvis sker genom bevattningsdammar och att kapacitet för detta finns.
Abstract
The purpose of this work is to create a better knowledge of the water consumption at Storsudret, which is located on the island of Gotland, and how it varies over the year. This to be able to plan for a future sustainable water consumption in an area where water shortage periodically is threatening and climate changes are expected to have significant consequences. By creating a model which calculates the water consumption for four categories, the total annual consumption at Storsudret has been compiled. The total water consumption can be used as a guideline when dimensioning the
groundwater dams that are planned in the area to reinforce the magazines of groundwater. The model is created in the program Excel and the categories consists of household, animal husbandry, irrigation and service. The model contains a number of parameters which is entered for the different categories and which months that belongs to off-season, mean season and peak season. The water consumption for each category is calculated in cubic meters per month and year and is presented in a compilation over the year. In addition to the water consumption at present, two scenarios have been developed and studied where Scenario 1 is based on the Representative Concentration Pathway RCP 8.5, developed by the Intergovermental Panel on Climate Change to form an opinion about the future climate if continuing a high rise of emission, and Scenario 2 is based on how much of the cropland is being irrigated.
The compilation of the water consumption at Storsudret resulted in a value of 407 000 cubic meters a year och showed a strong variation over the year, where the water consumption was at its highest during the summer months. When calculating the water consumption at present, an irrigation of ten percent of the cropland was assumed which represented the biggest addition to the water
consumption. In Scenario 2.1 the total water consumption for a year was calculated without any irrigation and resulted in 187 000 cubic meters. In Scenario 2.2 the irrigation was at full-scale (when calculating the water consumption for a year) and resulted in a very large total annual consumption at 2,4 million cubic meters of water. Scenario 1 resulted in a water consumption of 611 00 cubic meters a year and 199 000 cubic meters excluding the irrigation. The climate change’s expected impacts on the water consumption should be taken into account when planning for a future sustainable water supply. It is reasonable to ignore the irrigation when dimensioning the groundwater dams hence most of the irrigation is done with the help of irrigation dams.
Förord
Detta är ett kandidatexamensarbete med kurskod AL130X som omfattar 15 högskolepoäng. Kandidatexamensarbetet är en del av civilingenjörsprogrammet Samhällsbyggnad med inriktning Miljöteknik och Hållbar infrastruktur på Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm.
Vi vill rikta ett stort tack till vår handledare, Bo Olofsson, för hjälp och råd under arbetets gång. Vi vill även tacka IVL Svenska Miljöinstitutet, Region Gotland, Länsstyrelsen i Gotlands län samt Forum Östersjön för givande möten och information som varit till stor hjälp i arbetet. Till sist vill vi även tacka boende på Storsudret på Gotland för trevliga möten och givande intervjuer i samband med vårt studiebesök.
Kungliga Tekniska Högskolan, Stockholm 14 juni 2018.
Innehållsförteckning
Sammanfattning ... III
Abstract ... IV
Förord ... V
Inledning ... 1
Syfte och målformulering ... 1
Frågeställningar... 1 Relevans ... 2 Klimatförändringar ... 3
Metod ... 3
Modellering i Excel ... 3Vattenbalansen ... 4
Gotland... 5
Geologi ... 5 Storsudret ... 5 Vattenbalansen på Storsudret ... 6 Vattenförsörjningen på Storsudret ... 7Vattenanvändning ... 8
Hushåll ... 8 Storsudret ... 9 Djurhållning ... 9 Storsudret ...10 Bevattning ... 10 Storsudret ...11 Service ... 12 Storsudret ...12Värden applicerade i modellen ... 12
Klimatscenarier ...14
Förväntade effekter på Gotland ... 14
Scenarier applicerade i modellen ... 16
Scenario 1 ...16 Scenario 2 ...16
Resultat från modellen ...17
Dagsläget ... 17 Scenario 1 ... 19 Scenario 2.1 ... 21 Scenario 2.2 ... 22Diskussion ...24
Totala vattenförbrukningen i dagsläget ... 24
Scenario 1 ... 24 Scenario 2 ... 25 Osäkerheter i modellen ... 25 Hushåll ...25 Djurhållning ...25 Bevattning ...26 Service ...26
Inledning
Storsudret på Gotland är centrum för ett pågående projekt som drivs av bland annat IVL Sveriges Miljöinstitut och Region Gotland där olika lösningar för en hållbar vattenförsörjning och en ökad mängd grundvatten ska utvecklas (IVL, 2017). Idag lider Gotland av en vattenbrist under delar av året och är i behov av nya sätt att lagra det grundvatten som bildas under de mindre vattenkrävande årstiderna. I arbetet mot en mer hållbar vattenförsörjning är det högst relevant att veta hur mycket vatten som förbrukas i området. Inledningsvis i projektet har IVL gjort en uppskattning av Storsudrets framtida totala vattenbehov till 184 000 kubikmeter per år (IVL, u.å.). För planering av framtida lösningar för en hållbar vattenförsörjning är det av stor vikt att veta när på året de största uttagen sker och hur denna vattenförbrukning kan komma att påverkas av ett förändrat klimat.
Syfte och målformulering
Syftet med det här arbetet är att skapa en större förståelse kring vattenförbrukningen i ett avgränsat område, och inom olika kategorier för vattenanvändning, för att kunna planera för en framtida hållbar vattenförsörjning. I arbetet görs en övergripande bedömning av Storsudrets vattenförbrukning och dess årsvariationer för att skapa en bättre bild av hur vattenbehovet ser ut.
Målet med detta arbete är att beräkna vattenförbrukningen på Storsudret och studera hur den kan komma att ändras i framtiden. För detta skapas en modell vilken ska kunna ta fram
vattenförbrukningen för ett område under givna klimat- och markförhållanden och jämföra denna med andra uppbyggda scenarion.
Frågeställningar
- Hur stor är vattenförbrukningen på Storsudret och hur ser dess variation ut över året? - Hur kan vattenförbrukningen på Storsudret komma att förändras till följd av
klimatförändringar och dess förväntade effekter?
Relevans
Sverige är ett land med stora vattentillgångar och i de flesta delar av landet har vi till och med ett överflöd av vatten (Svenskt Vatten, 2016,2017). Det finns dock vissa undantag där bristen på nederbörd är stor och vattensituationen är ansträngd. Dessutom hotar klimatförändringarna att medföra ett förändrat nederbördsmönster och en ännu mer begränsad vattentillgång i vissa områden. Sydöstra Sverige och Gotland har under senare år drabbats av brist på vatten.
Storsudret är centrum för ett aktuellt projekt där nya smarta lösningar för en hållbar
vattenförsörjning ska utvecklas (IVL, 2017). I projektet ska en så kallad testbädd byggas vilket innebär att Storsudret blir en miljö för tester och utveckling av nya metoder. Den största utmaningen på Storsudret är att samla och magasinera nederbörd så att vattnet räcker till sommaren då uttagen är som störst. För att veta hur mycket vatten man behöver kunna lagra är det högst relevant att veta hur stora vattenuttag som görs i området och hur dessa varierar under året. En tydlig sammanställning av olika aktiviteters vattenförbrukning under årets månader är därför intressant för ett fortsatt arbete mot en hållbar vattenförsörjning. Figur 1 nedan visar en karta på Gotland där Storsudret är
utmarkerat.
Klimatförändringar
Vår planet står inför en global uppvärmning som förutspås få katastrofala följder, några av dessa är global avsmältning av glaciärer, höjda havsnivåer, förändrat klimat (WWF, 2017). Många av dessa förändringar resulterar i stor inverkan på vattnet och dess kretslopp. På grund av Sveriges så kallade arktiska återkoppling, påverkas Sverige i högre grad av temperaturökningen än genomsnittligt på jorden. Den arktiska återkopplingen uppstår när den reflekterande isen i Arktis smälter bort och mer solljus kan absorberas. Detta medför en förstärkt effekt av uppvärmningen även i närliggande områden som Sverige. Den globala medeltemperaturhöjningen är den mest omtalade variabeln men det finns även andra klimatvariabler som håller på att förändras. Den globala uppvärmningen medför att nederbörden i större delar av Sverige förväntas öka under det närmsta seklet. Samtidigt ökar även avdunstningen på grund av det varmare klimatet som i sin tur kan leda till en förlängd sommartorka i Sveriges södra delar (Naturvårdsverket, 2017). Det varmare klimatet medför att temperaturzonerna flyttar på sig och till följd förväntas växtperiodens varaktighet förlängas. Detta kommer med stor sannolikhet att inverka på vattenförbrukningen och leda till en ökad efterfrågan under en längre period.
Metod
Arbetet har utförts under fem månader och modellen i Excel har tagits fram parallellt med
faktainsamling om Storsudret samt vattenförbrukning för olika verksamheter i området. Storsudrets vattenförbrukning har delats in i fyra kategorier som redovisas och sammanställs i modellen. Utifrån den kunskap som samlats in under arbetets gång har värden uppskattats för modellens olika
parametrar.
Fakta om Storsudret och data över den kommunala vattenförbrukningen har tagits fram med hjälp av olika myndigheter och organisationer. Möten har hållits med Region Gotland, Länsstyrelsen och Forum Östersjön. Ett studiebesök har även gjorts på Storsudret där konversationer har förts med bönder och boende.
Nederbördsdata har hämtats från SMHI och medelnederbörden för de olika månaderna under en tioårsperiod har tagits fram. SMHI:s tjänst vattenbalans har använts för att studera vattenbalansen på Storsudret de senaste två åren.
Strålningsdrivningssenarierna RCP 4.5 och RCP 8.5 anpassade till Gotland, framtagna av SMHI, har studerats och vilka effekter dessa kan tänkas ge på Storsudret har tolkats.
Modellering i Excel
Modellen har skapats i programmet Excel där vattenförbrukningen för fyra kategorier behandlas i olika blad. I ett försättsblad har en struktur skapats där värden på de fyra kategoriernas parametrar ansätts. Försättsbladet och kategoribladen är kopplade till en sammanställning av den totala
vattenförbrukningen som redovisas i två blad. I dessa redovisas vattenförbrukningens variation över året i en tabell och ett diagram samt månadernas vattenförbrukning fördelat mellan kategorierna i tolv cirkeldiagram. Vattenförbrukningen på Storsudret har delats in i kategorierna hushåll, djurhållning, bevattning samt service vilka presenteras nedan.
Kategorin hushåll redovisar hushållens vattenförbrukning fördelat på permanentboende och fritidsboende. De fritidsboendes vattenförbrukning varierar över året och är indelad i tre olika säsonger: låg-, medel- och högsäsong.
Parametrar: Antal permanentboende, antal fritidsboende, vattenförbrukningen för permanentboende respektive fritidsboende (liter/person, dag), vilka månader som tillhör låg-, medel- respektive
högsäsong (0,1 eller 2) samt andel vistelse per månad för respektive säsong.
Kategorin djurhållning är indelad efter tre djurkategorier: mjölkkor, övriga nötkreatur och övriga djur. Djurens respektive vattenbehov varierar över året och är därför indelat i två säsonger: låg- och högsäsong.
Kategorin bevattning redovisar hur mycket vatten som åtgår till bevattning av åkermark. Kategorin är indelad efter låg-, medel- och högsäsong utifrån bevattningsmängd och vilken tid på året bevattning sker. Vattenförbrukningen i denna kategori beror av hur stor åkermark det finns i området samt hur stor andel av marken som bevattnas.
Parametrar: Storlek åkermark (hektar), bevattningsmängd (mm/månad) respektive säsong, andel som bevattnas (-) samt vilka månader som tillhör låg-, medel- respektive högsäsong (0,1,2). Kategorin service baserades på antalet bäddar för hotellverksamheten samt övrigt vatten för serviceverksamheter. Kategorin är indelad efter tre säsonger, låg-, medel- och högsäsong, efter beläggning, turism och uppskattad förbrukning.
Parametrar: Antal bäddar, vattenförbrukning per gästnatt (liter/dag, person), vattenförbrukning övrigt (kbm/mån), vilka månader som tillhör låg-, medel- respektive högsäsong (0,1,2) samt beläggning för respektive säsong.
Modellen har använts för att ta fram vattenförbrukningen för dagsläget, samt för två utarbetade scenarier, för de fyra kategorierna över årets månader. Med hänsyn till modellens osäkerheter har även två extremfall tagits fram vilka ger en undre och övre gräns för vattenförbrukningen. Scenario 1 har baserats på strålningsdrivningssenariet RCP 8.5 och hur dess följder kan tänkas påverka
vattenförbrukningen på Storsudret. Scenario 2 berör endast bevattningen och har delats in i två delscenarier med ingen respektive full bevattning. Till sist har olika jämförelser gjorts mellan vattenförbrukningen i dagsläget och scenarierna samt erhållna resultat och tidigare mätningar av vattenförbrukning i området.
Vattenbalansen
Landområden tillförs vatten till följd av nederbörd som faller i form av regn och snö (Eveborn, D., m.fl., 2017). Därefter avdunstar delar av nederbörden genom att avgå till atmosfären, denna process kallas evapotranspiration. Den inkluderar både evaporation som är den direkta avdunstningen och transpirationen som är den vattenånga som växterna avger. Den återstående nederbörden infiltreras antingen ner i marken och utgör mark- och grundvatten eller avrinner mot lägre nivåer och ut i vattendrag, sjöar eller hav. Hela denna process kan beskrivas i en ekvation, kallad
vattenbalansekvationen, som uttrycks nedan i ekvation 1. Vattenbalansen återger hur mycket vatten som tillkommer, försvinner och lagras inom ett avgränsat område under en tidsperiod.
𝑅 = 𝑃 − 𝐸𝑇 − 𝛥𝑆 (1) där 𝑅= Avrinning 𝑃= Nederbörd 𝐸𝑇= Evapotranspiration 𝛥𝑆= Magasinförändring
Runt om i Sverige varierar denna vattenbalans i sitt utseende till grund av att klimatet ser annorlunda ut i olika delar av landet. Detta i sin tur ger olika förutsättningar för den så kallade
grundvattenbildningen. Grundvattenbildningen avser den hydrologiska process som resulterar i att grundvattenmagasinen fylls på.
När vattenbalansen beräknas för ett mindre område eller en sjö ser ekvationen något annorlunda ut. Hänsyn tas då till hur mycket vatten som tillförs respektive försvinner från området eller magasinet. Vattenbalansen för ett begränsat område uttrycks i ekvation 2 nedan (SMHI, 2017a).
Gotland
Årsmedelnederbörden på Gotland var ca 500 mm längs kusten och 600 mm längre in på ön under perioden 1961 - 1990 (SMHI, 2017b). Den största delen av nederbörden faller under perioden oktober till mars då även merparten av grundvattenbildningen sker (Region Gotland, u.å.). Under denna period är nederbörden större än avdunstningen vilket leder till ett vattenöverskott.
Grundvattenmagasinen på Gotland är små och det saknas ofta kapacitet att lagra vatten. En stor del av överskottsvattnet rinner ut i Östersjön genom grund- och ytvattenavrinning. Perioden april till
september är temperaturen högre vilket leder till att mer vatten avdunstar. Den potentiella
avdunstningen är då större än nederbörden och allt regnvatten avdunstar. Detta i kombination med stora grundvattenuttag gör att Gotland hotas av en vattenbrist under vissa delar av sommaren. En tredjedel av Gotlands yta utgörs av odlingslandskap i form av åker- och betesmark (LRF m.f., 2017). En förutsättning för en fungerande växtodling är att rötterna har tillgång till luft och vatten vilket uppnås genom dränering av marken. Detta medför att en stor del av marken på Gotland är dikad. Dikena bidrar till en minskad grundvattenbildning genom att nederbörd leds av dikena ut i Östersjön.
Geologi
Geologin på Gotland skiljer sig från flera andra delar av Sverige. På Gotland finns inga stora
rullstensåsar och jordlagrena är ofta tunna vilket medför att möjligheten till uttag av grundvatten från dessa är mycket begränsad (Region Gotland, u.å.). Det primära grundvattenmagasinet på Gotland består av berggrundens spricksystem, det vill säga utgörs av karst- och sprickakviferer. Berggrunden består huvudsakligen av kalksten som är en bergart med varierande förmåga att lagra vatten.
Transporten av vatten i kalkberggrund kan endast ske genom horisontella och vertikala sprickor vilka kan ha olika grad av vattenförande förmåga. Vattnet rör sig längs horisontella lager som kalkstenen är uppbyggd av. Genom kemisk vittring, karstbildning, kan sprickorna vidgas och större hålrum och vattenförande kanaler kan uppstå. Dessa kan sedan leda vattnet vidare ner på djupet till ännu större grottor eller kanaler. Det är dock vanligare att sprickorna är små och att bergets innehåll av vatten är mycket begränsat. I Figur 2 kan man tydligt se bergartens horisontella lager.
Figur 2: Visar tydligt berggrundens lager, horisontella och vertikala sprickor vilka vatten kan transporteras genom. Foto: Linnea Hermansson
Storsudret
Figur 3: Karta över Storsudret hämtad från Lantmäteriets karttjänst Kartsök och ortnamn. Vattenbalansen på Storsudret
SMHI har en tjänst som visar den lokala vattenbalansen i ett valt område (SMHI, u.å.). I detta avsnitt beskrivs förhållandena för de senaste tre månaderna, 12 månaderna samt 24 månaderna räknat bakåt i tiden från den sjätte maj 2018 för ett område som täcker en stor del av Storsudret. Värden för de olika parametrarna redovisas i Tabell 1 och inom parentes anges inom vilket intervall som anses vara normalt i området.
Tabell 1: Värden hämtade från SMHI:s tjänst Vattenbalans för ett område på Storsudret (SMHI, u.å). Värdena inom parentes visar vad som är normalt i området.
Tidsperiod Nederbörd
(mm) transpiration Evapo-(mm)
Nettoutflöde
(mm) Lagring av vatten från mark-och grundvatten, snö resp. ytvatten (mm)
3 mån 96
För tidsperioden tre månader var den totala förlusten från vattenmagasinen 73 millimeter och lagringen av vatten var då mycket under det normala. För tidsperioden 12 månader var den
sammanlagda magasinförändringen -8 millimeter. För tidsperioden 24 månader var dock lagringen av vatten i området +22 millimeter och därmed över normalt. För både 12- och 24-månadersperioden var nederbörden, evapotranspirationen och nettoutflödet mycket över det normala.
Nederbörden för perioden 2007–2016 samt ett medelvärde av dessa redovisas i Figur 4 nedan. Datan är hämtad från SMHI och värdena redovisas i tabellform i Bilaga 1. Medelnederbörden var som störst i juli månad och uppgick då till ett värde på 83 millimeter. För sommarperioden juni till augusti låg medelnederbörden mellan 41–83 millimeter. Som kan läsas ur diagrammet varierar dock
nederbörden mycket från år till år.
Figur 4: Månadsnederbörden på Storsudret för åren 2007–2016 samt medelmånadsnederbörd. Data hämtad från SMHI.
Vattenförsörjningen på Storsudret
Vattenförsörjningen på Storsudret sker idag främst genom uttag från enskilda brunnar då det endast är en del av Storsudret som har tillgång till kommunalt vatten (Palmér Rivera, M. och Ridderstolpe, P., 2011). De kommunala VA-ledningarna leds norrifrån genom Fide, Öja och ned till Hamra. I socknarna Vamlingbo och Sundre finns inget kommunalt VA. Till nätet är 524 fastigheter anslutna varav 102 fastigheter endast har vatten och resterande både vatten och avlopp enligt uppgift av Region Gotland (Gustafsson C., 2018). Ett 50-tal företag är VA-kunder till det kommunala vattnet och 288 kunder kan antas vara sommarboende. Ett bräckvattenverk är under uppbyggnad i Kvarnåkershamn på södra Gotland och förväntas stå klart år 2019 (Region Gotland, 2017). Det nya verket ska avsalta vatten från Östersjön och försörja Gotlands södra delar med dricksvatten samtidigt som
vattenförsörjningen norrut avlastas.
Figur 5: Den kommunala vattenförbrukningen över året för åren 2013–2016 och dess medelvärde. Enligt Sveriges geologiska undersökningars databas, kallad Brunnar, finns det 374 registrerade brunnar på Storsudret varav 286 är för hus, en är för industri, 20 för större lantbruk, åtta för annan användning och 56 där användningsområde ej är angivet (SGU, u.å). Lagen om uppgiftsskyldighet infördes år 1975 och därför är inte alla de brunnar som uppförts innan dess med i Brunnsarkivets uppgifter och kan skapa en stor osäkerhet i det verkliga antalet brunnar.
Vattenanvändning
Nedan följer information om vattenförbrukning inom olika kategorier vilken har samlats in under arbetet. De kategorier som studerats är hushåll, djurhållning, bevattning och service. Vidare anges hur respektive kategori ser ut på Storsudret samt en sammanställning av de värden som uppskattats och använts i modellen.
Hushåll
Enligt Svenskt Vatten förbrukas i genomsnitt 140 liter vatten per person och dygn i Sverige (Svenskt Vatten, 2017). I Figur 6 nedan redovisas hur denna förbrukning är fördelad mellan olika
användningsområden. Den största delen av vattenanvändningen, cirka 40 procent, är till personlig hygien där 60 liter i genomsnitt förbrukas per person och dag. Vidare åtgår 30 liter vatten till toalettspolning, 15 liter vardera till disk och tvätt samt 10 liter vardera till mat och dryck respektive övrigt.
Hur stor vattenförbrukningen är i ett hushåll beror av standarden i kök, tvätt- och badrum. Många moderna armaturer är snålspolande och utrustade för att spara vatten. Det finns även varianter på toaletter som inte använder vatten alls. Vidare påverkas hushållens vattenförbrukning av de boendes vanor och beteenden som till exempel hur ofta och länge de duschar. Även biltvätt, bevattning av gräsmattor och trädgårdsväxter samt påfyllnad av eventuella pooler bidrar till hushållens förbrukning. Som exempel kan en vattenspridare förbruka 150 liter vatten på 20 minuter.
Storsudret
På Storsudret finns det cirka 250 fastigheter som används som helårsbostäder och cirka 580
fastigheter som används som fritidsbostäder (Samhällsbyggnadsförvaltningen Region Gotland, 2013). År 2016 bodde 927 personer på Storsudret vilket ger en genomsnittlig hushållsstorlek på 3,7 personer per hushåll (Demografen, u.å). Med antagandet att hushållen för fritidsboende är i samma storlek är antalet fritidsboende på Storsudret cirka 2 150 personer.
Enligt Statistiska Centralbyrån var vattenanvändningen för hushåll på hela Gotland 3,793 miljoner kubikmeter år 2015 (2018b, -c). Antalet invånare uppgick samma år till 57 391 personer och antalet hushåll till 26 857 stycken. Vattenanvändningen för hushåll på hela Gotland år 2015 fördelat på antalet invånare ger en vattenanvändning på cirka 181 liter per person och dygn.
I modellen har antalet permanentboende och fritidsboende avrundats till 1 000 respektive 2 200 personer. Efter studiebesöket konstaterades att det finns få nybyggda bostäder och därmed antogs standarden på armaturen i kök och badrum vara relativt låg och vattenförbrukningen något högre än standard. De permanentboendes vattenförbrukning antogs vara 170 liter per person och dygn vilket är 30 liter högre än vad Svenskt Vatten anger är normalförbrukningen för en person i Sverige. Tillägget på 30 liter antas täcka eventuell påfyllnad av pooler, bevattning av trädgårdar, tvätt av bilar och annat som kan tänkas tillhöra hushållens vattenförbrukning. För de fritidsboende antogs
vattenförbrukningen vara 140 liter per person och dygn.
Djurhållning
Hur mycket vatten som krävs för olika boskapsdjur beror inte bara på vilken art de tillhör utan även vilken sorts foder de äter, om de är digivande, omgivningens temperatur samt deras arbetsbörda (Jordbruksverket, 1999). Beroende av näringstillskottet i deras foder varierar dess vattenbehov. En för hög halt proteininnehåll leder till ett ökat vattenbehov då kväveöverskottet ger en ökad
urinproduktion. Även fodrets salthalt är avgörande för vattenbehovet då både ett över- och underskott kan leda till ett ökat vattenbehov. Till sist kan även fodrets innehåll av fiber påverka, med fodrets fiberinnehåll ökar mängden vatten som avges i djurens spillning, vilket leder till ökat vattenbehov. Hur vattenbehovet förändras med omgivningens temperatur och om de är digivande varierar från djur till djur. Ökad temperatur i omgivningen och mjölkproduktion hos djuren ger upphov till ett större vattenintag. Uppskattningar av boskapsdjurens normala dagliga dricksvattenbehov har tagits fram och framställs i Jordbruksverkets rapport Vatten till husdjur. I Tabell 2 nedan anges schablonvärden hämtade från rapporten.
Tabell 2: Schablonvärden hämtade ur Vatten till husdjur (Jordbruksverket, 1999).
Djur Vattenbehov (l/dygn)
Mjölkkor 50 - 100
Övriga nötkreatur 20 - 50
Storsudret
I remissversionen av den regionala vattenplanen för Gotland redovisas en karta över gårdar på Gotland som har enskild vattenförsörjning (Eklund, F., 2018). Enligt länsstyrelsens beräkningar finns det 600 djurgårdar på Gotland som inte är anslutna till det kommunala vattennätet och att avläsa ur kartan ligger ca 35 av dessa på Storsudret. Länsstyrelsen har även gjort en beräkning av
djurhållningens enskilda vattenförbrukning till 1,3 miljoner kubikmeter per år. Detta ger ett medelvärde på 2 170 kubikmeter per gård och år.
Enligt Statistiska centralbyrån var vattenanvändningen från enskilda vattentäkter för djurhållning på hela Gotland ca 1,1 miljoner kubikmeter år 2015 (SCB, 2018a).
Efter samtal med kunniga personer på Storsudret har en sammanställning av vattenkrävande djur på Storsudret som används i programmet i Excel uppskattats. De djur som har tagits med i beräkningen är mjölkkor, övriga nötkreatur samt övriga djur som till stor del utgörs av får. Dessa föder sedan kalvar och lamm som tillsammans med den varierande temperaturen periodvis bidrar till en ökad vattenförbrukning. I Tabell 3 nedan anges de uppskattade antalet djur för de tre kategorierna. Tabell 3: Uppskattade värden för antalet mjölkkor, övriga nötkreatur och övriga djur på Storsudret.
Djur Antal
Mjölkkor 1 200
Övriga nötkreatur 2 000
Övriga djur 2 000
Bevattning
Bevattning av odlingsmark kan ge större och säkrare skördar och vara en förutsättning för optimal produktion i områden där somrarna är torra. Enligt en rapport från Jordbruksverket kan skörden av ett flertal grödor öka i storleksordningen 20–25 procent under ett normalt år till följd av bevattning (Svensson S., 2003). Hur mycket bevattning som krävs för odling styrs av en mängd olika faktorer och är därför mycket svårt att uttrycka med hjälp av medeltal. Förlusten av vatten från nederbörd till mark och grödor påverkas bland annat av vind, solinstrålning, lufttemperatur och -fuktighet.
Avdunstningen, även kallad evaporationen, från marken tillsammans med växternas transpiration utgör evapotranspirationen som är markens och grödans totala vattenförlust. Evapotranspirationen kan motsvara vattenförbrukningen för en marktäckande gröda i god kondition. Enligt rapporten från Jordbruksverket är denna förbrukning i genomsnitt ca 2,5 millimeter per dygn under perioden april till september och 3,5 millimeter per dygn under högsommaren för flertalet grödor under svenska förhållanden. Vid planering för bevattningsanläggningar brukar bevattningsbehovet räknas till 100– 150 millimeter per år.
Tabell 4: Andelen bevattnad areal för olika grödor, hämtad ur Water for irrigation (Brundell, P., Kanlén, F & Westöö, A, 2008).
Bevattnade grödor Bevattnad areal (%) Matpotatis 88 Potatis för stärkelse 78 Trädgårdsväxter 73 Sockerbetor 48 Vårsäd 15 Oljeväxter 11 Vintersäd 11
Tillfälligt gräs & bete 10
Övriga grödor 7
Storsudret
Till följd av att jordarna på Gotland har en dålig vattenlagrande förmåga kan bevattning av grödor vara nödvändigt för en optimal produktion. Enligt Statistiska centralbyrån var vattenanvändningen från enskilda vattentäkter för bevattning av grödor på hela Gotland 2,3 miljoner kubikmeter under 2015 (SCB, 2018a). Bevattningen på Gotland görs till stor del från anlagda bevattningsdammar där vatten samlas upp och magasineras under flödesperioden för att sedan används till bevattning under sommarhalvåret då vattenbehovet är som störst (SMHI,2017b). Vattenbehovet för kulturväxter anges i SMHI:s fördjupning om bevattningsdamm för jordbruk på Gotland vara ungefär 3 millimeter per dygn vilket motsvarar ca 90 millimeter per månad.
I Figur 4, där månadsnederbörd på Storsudret under en tioårsperiod redovisas, kan avläsas att
medelnederbörden för perioden juni, juli och augusti låg i intervallet 40–85 millimeter per månad. Av de 90 millimeter vatten som kulturväxterna på Gotland antas behöva återstår då ca 5–50 millimeter. I maj regnar det mindre men tillrinningen från is och snöavsmältning borde medföra att det finns en större volym grundvatten i markens lager vilket i kombination med att det inte är lika varmt i luften ger ett mindre bevattningsbehov. På Storsudret är många av bönderna självförsörjande och odlar foder till djurhållningen men även andra grödor för att underhålla marken. Några av grödorna som odlas är korn, vete, havre, raps och gräs. Detta framgick vid samtal med bönder i området. Hur mycket som bevattnas var dock svårt att uppskatta från studiebesöket. En del bönder bevattnar från bevattningsdammar medan andra inte bevattnar alls.
Service
På Gotland är turismen stor och därför en betydande faktor. Till kategorin service räknas här hotell, campingar, restauranger, affärer, skolor och andra verksamheter som kan tänkas bidra till
vattenförbrukningen. Vattenförbrukningen på hotell och campingar beror delvis av antal gästnätter men även av hotellets standard och faciliteter, till exempel om det finns pool, spa eller restaurang. En gästnatt kan tänkas motsvara en vanlig vattenförbrukning för en person och ett dygn. Det är dock rimligt att anta att vattenförbrukningen för en person på ett hotell är något högre än för en person i ett hushåll då det åtgår extra mycket vatten till exempelvis tvätt. Nordisk Miljömärkning anger
gränsvärden på 200 respektive 275 liter per gästnatt utan och med pool för att få Svanenmärka ett hotell (Nordisk Miljömärkning, 2017). Antalet gästnätter varierar ofta över året vilket gör att vattenförbrukningen är väldigt varierande efter säsong och turism.
Storsudret
Enligt uppgift av Region Gotland finns det 34 livsmedelsverksamheter på Storsudret varav sju är dricksvattenanläggningar (Oskarsson D., 2018). 11 verksamheter har serveringstillstånd för alkoholhaltiga drycker. Till livsmedelsverksamheterna hör restauranger, caféer, butiker och andra verksamheter som hanterar livsmedel och dricksvatten. Länsstyrelsen har gjort en beräkning av antalet besöksanläggningar med fler än nio bäddar eller fem rum och enskild vattenförsörjning på Gotland (Eklund, F., 2018). Dessa presenteras i en karta i remissversionen (mars 2018) av den regionala vattenförsörjningsplanen för Gotland. Ur denna karta avläses att tre av dessa besöksanläggningar är belägna på Storsudret.
Efter studiebesök uppskattades att det finns två större pensionat med upp mot 100 bäddar samt ett flertal mindre pensionat med ca 10 bäddar. Utöver dessa finns en camping och en strandby med stuguthyrning. Det sammanlagda antalet bäddar som uthyres på Storsudret sommartid uppskattades till ca 400 stycken. Då flera besöksanläggningar är enklare pensionat antogs att förbrukningen per gästnatt motsvarar en svensk persons genomsnittliga användning per dygn. Övrig vattenförbrukning per månad har antagits till 100 kubikmeter under högsäsong för resterande service som restauranger, affärer, underhåll av grönytor etcetera. 100 kubikmeter under sommarmånaderna motsvarar
dagsbesök från cirka 100 personer per dag som förbrukar ca 35 liter vatten under besöket.
Värden applicerade i modellen
I modellen i Excel har antalet för de olika parametrarna avrundats för att ge en generell uppskattning. Nedan redovisas i tabellform de värden som använts vid sammanställning av Storsudrets
vattenförbrukning för de fyra kategorierna. Tabell 5, 6, 7 och 8 redovisar hushållens, djurhållningens, bevattningens och servicens värden i ordning.
Tabell 5: Värden för kategorin hushåll applicerade i Excel.
Hushåll Antal Vattenbehov (l/ dygn)
Permanentboende 1 000 170
Fritidsboende 2 200 140
Lågsäsong Medelsäsong Högsäsong
oktober - mars april, maj, september juni - augusti
Tabell 6: Värden för kategorin djurhållning applicerade i Excel.
Djurhållning Antal Vattenbehov
lågsäsong (l/ dygn) Vattenbehov högsäsong (l/ dygn)
Mjölkkor 1 200 80 90
Övrigt nötkreatur 2 000 40 50
Övriga djur 2 000 10 20
Lågsäsong Högsäsong
oktober - mars april - september
Tabell 7: Värden för kategorin bevattning applicerade i Excel.
Bevattning Areal
(hektar) Bevattnad areal (%) Bevattnings-behov lågsäsong (mm/mån) Bevattnings-behov medelsäsong (mm/mån) Bevattnings-behov högsäsong (mm/mån) Jordbruks-mark 2 000 10 0 10 30
Lågsäsong Medelsäsong Högsäsong
oktober - april maj, september juni-augusti
Tabell 8: Värden för kategorin service applicerade i Excel.
Service Antal Vattenförbrukning
Bäddar 400 140 l/ gästnatt
Övrigt Ca 11 krogar, en matbutik mm 100 kbm/mån högsäsong
Lågsäsong Medelsäsong Högsäsong
oktober-april maj, september juni-augusti
5 % beläggning 25 % beläggning 100 % beläggning
Tabell 9: Uppskattade osäkerhetsfaktorer för de olika kategorierna. Kategori Osäkerhetsfaktor (%) Hushåll 15 Djurhållning 15 Bevattning 40 Service 30
Klimatscenarier
Klimatet på jorden styrs av solinstrålning till jorden och dess rotation (Sjökvist, E., m.fl., 2015). Atmosfären strävar ständigt efter att åstadkomma ett tillstånd av jämvikt mellan solinstrålningen och temperaturstrålningen samt gällande temperaturskillnader. Temperaturstrålningen, som jorden sänder iväg ut till rymden, regleras med hjälp av växthuseffekten som ser till att delar av den energi som jorden avger uppehålls i atmosfären och avger värme. Detta är en nödvändighet för människans existens. Dagens mänskliga aktivitet av bland annat förbränning bidrar dock till en ökad halt
växthusgaser i atmosfären vilket förändrar strålningsbalansen och vårt klimat på jorden. För att bilda en uppfattning om framtida scenarier krävs att man gör antagande om de framtida utsläppen av växthusgaser. FN:s Klimatpanel har tagit fram en grupp scenarier vid namn RCP som står för Representative Concentration Pathways. De olika scenarierna namnges med siffror som återger den förändrade strålningsbalansen i watt per kvadratmeter fram till år 2100 jämfört med förhållandena innan år 1750. RCP-scenarierna framställer atmosfärens strålningsbalans som ett resultat av halten växthusgaser och benämns därför inte som utsläppsscenarier utan strålningsdrivningsscenarier.
Förväntade effekter på Gotland
I detta arbete har två strålningsdrivningsscenarier studerats, RCP 8.5 som grundar sig i höga utsläpp respektive RCP 4.5 som grundar sig i begränsade utsläpp. Hur dessa inverkar på de olika
Tabell 10: Värden för klimatet på Storsudret tolkade ur SMHI:s analys, Framtidsklimat i Gotlands län – enligt RCP -scenarier.
Vegetationsperiod definieras som den period under året när växterna har det tillräckligt fuktigt och varmt för att kunna växa. Beroende på växtslag används olika temperaturgränser för att definiera en vegetationsperiod. I detta fall har gränsen satts till årets första respektive sista fyradagarsperiod då temperaturen är som lägst 5 grader. Värmebölja definieras här som årets längsta sammanhängande period med dygnsmedeltemperatur över 20°C. Tillrinning definieras här som det sammanlagda flödesbidraget från samtliga avrinningsområden som ligger uppströms, inkluderat de som ligger utanför länsgränsen, som tillrinner en sjö eller ett vattendrag. Låg markfuktighet definieras här som det antal dagar med låg markfuktighet per år.
Vegetationsperioden förväntas enligt RCP 4.5 och RCP 8.5 förlängas med två till fyra månader jämfört med referensperioden och vara under månaderna februari-december respektive mars-december. Detta leder till en större möjlighet att odla under längre perioder på året. Antalet dagar med låg markfuktighet förväntas dock bli fler vilket kan leda till ett ökat bevattningsbehov av odlingsmark, betesmark, gräsmattor, golfbanor etc. Även om nederbörden förväntas att öka innebär det inte nödvändigtvis ett tillskott i grundvattenbildningen då den högre temperaturen medför en ökad avdunstning av vatten från marken. Till följd av en ökad avdunstning minskar infiltrationen i marken och grundvattenbildningen kan komma att avta till volymen vilket riskerar att grundvattennivå sänks. Därmed är det tänkbart att grundvattenuttagen inte längre kan tillgodose lika stora behov och att man blir tvungen att ransonera. I med en minskad grundvattenbildning uppstår även en ökad risk för relikt saltvattenpåverkan vilket resulterar i att ytterligare volymer vatten blir otjänligt som dricksvatten. Den ökade medeltemperaturen och förlängda perioden då dygnstemperaturen överstiger 20 grader förväntas medföra ett ökat dricksvattenbehov för boskapsdjur.
Variabel Referensperiod
(1961–1990) Observationer (1991–2013) (2069–2098) RCP 4.5 (2069–2098) RCP 8.5
Årsmedel-temperatur 6,5 - 7,5 grader. 7,5 - 8,5 grader. Förväntad ökning med Ca 9,5 grader. upp till 3 grader.
>11 grader. Förväntad ökning med upp till 5
grader.
Vegetations-periodens längd April - November 210 - 220 dagar April - November 220 - 240 dagar. Förväntad förlängning Ca 290 dagar. med ca 2 månader. Mars - December Ca 330 dagar. Förväntad förlängning med ca 4 månader. Februari - December Nederbörd 500 - 600 mm 500 - 600 mm Ökad nederbörd,
årsmedel förväntas ligga mellan 600 - 700 mm. Korttidsnederbörden förväntas öka. Ökad nederbörd, årsmedel förväntas ligga mellan 650 - 750 mm. Korttidsnederbörden förväntas öka.
Tillrinning Ökning av den lokala
vintertillrinningen med ca 35–40 % och höst med 10–15%. För vår och sommar ses en minskning av tillrinning
med ca 5–10 % under sommaren och 25–30%
under våren.
Ökning av den lokala vintertillrinningen med över 40 % och höst med 30–35%. För vår och sommar ses en
minskning av tillrinning med ca 20– 25 % under sommaren och upp till 40% under
våren.
Värmebölja 0 - 4 dagar 4 - 6 dagar 10 - 14 dagar >28 dagar
Scenarier applicerade i modellen
I Excel har olika förändringar av parametervärdena applicerats i vattenförbrukning hos de fyra kategorierna utifrån bestämda scenarier. Scenario 1 utgår ifrån strålningsdrivningsscenariet RCP 8.5 och vilka effekter det kan antas ge inom de studerade kategorierna. I rapporten är det mest intressant att studera ett scenario av det mest extrema utfallet av klimatförändringar, vilket är anledningen till att Scenario 1 baseras på RCP 8.5.Scenario 2 utgår från hur mycket åkermark som bevattnas och är uppdelad i två olika delscenarier, 2.1 där ingen mark bevattnas och 2.2 där all mark bevattnas. Detta scenario har tagits fram då det framgick vid samtal med bönder på Storsudret att bevattning av åkermark främst sker från bevattningsdammar eller inte alls. Scenario 2.1 kan därmed visa på hur stor vattenförbrukningen är från enskilda brunnar och kommunalt vatten.
Scenario 1
I Scenario 1 har effekter från RCP 8.5 uppskattats och applicerats i modellen i Excel. De förväntade förändringarna redovisas i Tabell 11. I scenariot antas ingen förändring ske i befolkningsmängd på Storsudret. Till följd av ett varmare klimat förlängs medelsäsongen med en månad och de
fritidsboende antas komma till Storsudret från och med mars. Djurhållningens vattenförbrukning förväntas öka till följd av högre medeltemperatur som orsakar ett större dricksvattenbehov hos boskapsdjuren. Enligt en rapport från jordbruksverket förväntas en mjölkkos vattenbehov att öka med 1,2 liter per dygn gånger skillnaden i lägsta dygnstemperatur (Jordbruksverket, 1999). Här antas att vattenbehovet för mjölkkorna och övriga nötkreatur ökar med 1,2 liter per dygn gånger skillnaden i medeltemperatur, cirka fem grader i RCP 8.5, vilket motsvarar sex liter per dygn. Vattenbehovet för övriga djur antas öka med två liter per dygn då deras vattenbehov är cirka en tredjedel av
mjölkkornas. Bevattningsbehovet förväntas öka i samma storleksordning som tillrinningen förväntas minska. Som redovisas i Tabell 10 ovan förväntas tillrinningen att minska med över 40% på våren och ca 25% på sommaren i scenario RCP 8,5. Service med antal bäddar, restauranger och dess säsonger antas vara konstant.
Tabell 11: Förväntade förändringar för de olika kategorierna vid ett scenario framtaget utifrån förväntade effekter av RCP 8.5.
Kategori Förväntad förändring
Hushåll Förlängd medelsäsong med en månad, start från
mars.
Djurhållning Ökning av mjölkkornas och övriga nötkreaturs
vattenbehov på 6 liter/ dygn och övriga djurs vattenbehov med 2 liter/dygn.
Bevattning Ökning med faktor 1,4 på våren och 1,25 på
sommaren. Medelsäsongen förväntas vara månaderna mars-maj samt oktober och högsäsongen förväntas vara juni-september.
Service Ingen förväntad förändring.
Scenario 2
Tabell 12: Andelen bevattnad areal för Scenario 2.1 och 2.2 samt dagsläget.
Scenario Bevattnad areal (%)
Dagsläget 10
Scenario 2.1 0
Scenario 2.2 100
Resultat från modellen
Nedan presenteras de resultat som erhållits från modellen. Först redovisas vattenförbrukningen på Storsudret i dagsläget. Vidare redovisas resultaten från Scenario 1 och 2.
Dagsläget
Tabell 13 visar en sammanställning av vattenförbrukningen för de olika kategorierna samt totalt på Storsudret i dagsläget. Den totala årsförbrukningen resulterade i 406 781 kubikmeter vatten varav mer än hälften, 220 000 kubikmeter, åtgick till bevattning. Av resterande vatten åtgick 100 008 kubikmeter till hushåll, 79 920 kubikmeter till djurhållningen och 6 853 kubikmeter till service. Tabell 13: Sammanställning av de olika kategoriernas årsförbrukning samt den totala förbrukningen för Storsudret i dagsläget.
Nedan i Figur 7 visas ett utdrag ur Excel för kategorin hushåll. Till höger i bilden visas en
Figur 7: Utdrag ur programmets kategori Hushåll och dess värden.
Hur vattenförbrukningen varierar under året redovisas i Figur 8 nedan. Den röda kurvan visar den totala vattenförbrukningen på Storsudret i dagsläget och de grå kurvorna visar de två extremfallen där osäkerheter i resultaten beaktats. Den totala vattenförbrukningen uppgick som mest till 83 560 kubikmeter per månad under sommaren och extremvärdena under samma period gav ett lägsta värde på 55 759 kubikmeter per månad och ett högsta värde på 111 361 kubikmeter per månad.
Figur 8: Vattenförbrukningens variation över året med extremfallen inlagda.
Figur 9: Cirkeldiagram med vattenförbrukningens fördelning mellan de olika kategorierna för årets månader. Färgen blå representerar kategorin hushåll, orange representerar djurhållning, grön representerar bevattning och gul representerar service.
Figur 10 visar erhållna resultat för vattenförbrukningen inom kategorierna hushåll och service i förhållande till kommunalt vattenuttag i medeltal för perioden 2013–2016. Det kommunala vattnet går huvudsakligen till hushåll och service då lantbruken främst använder sig av egna brunnar. Kurvorna visar på en liknande variation över året där vattenförbrukningen är som störst på sommaren. Det erhållna resultatet för vattenförbrukningen är högre eftersom det även innefattar enskild vattenförsörjning för hushåll och service.
Figur 10: Den blå kurvan i diagrammet visar kommunalt vattenuttag (medelvärde för perioden 2013–2016) och den orangea kurvan visar vattenförbrukningen för hushåll och service på Storsudret.
Scenario 1
Resultaten från Scenario 1 redovisas nedan och visar en ökning av det totala vattenbehovet för kategorierna hushåll, djurhållning och bevattning. De olika kategoriernas vattenförbrukning i
Tabell 14: Sammanställning av de olika kategoriernas årsförbrukning samt den totala förbrukningen för Storsudret i Scenario 1.
Vattenförbrukningen i Scenario 1 i förhållande till vattenförbrukningen i dagsläget samt dess
procentuella förändring redovisas i Figur 11 nedan. Den största förändringen är inom bevattning, som ökar med 87 procent i förhållande till dagsläget, till följd av ett varmare klimat där mer vatten
avdunstar och växtperioden förlängs. Djurhållningens vattenförbrukning ökar med 10 procent följd av en varmare medeltemperatur och längre värmebölja som medför ett större dricksvattenbehov för boskapsdjuren.
Figur 11: Diagrammet visar förhållandet mellan vattenförbrukningen i dagsläget och Scenario 1 för de olika kategorierna.
Vattenförbrukningens variation över året i Scenario 1 i jämförelse med dagsläget kan observeras i Figur 12. Vattenförbrukningen är störst under sommaren och uppgår i Scenario 1 till 99 256 kubikmeter per månad.
Figur 12: Diagrammet visar vattenförbrukningens variation över året i dagsläget och i Scenario 1. I cirkeldiagrammen i Figur 13 nedan redovisas vattenförbrukningens fördelning mellan de olika kategorierna för de olika månaderna i Scenario 1. Under månaderna mars till oktober står bevattningen för den överlägset största delen av vattenförbrukningen.
Figur 13: Cirkeldiagram med vattenförbrukningens fördelning mellan de olika kategorierna för årets månader i Scenario 1. Färgen blå representerar kategorin hushåll, orange representerar djurhållning, grön
representerar bevattning och gul representerar service.
Scenario 2.1
Tabell 15: Sammanställning av de olika kategoriernas årsförbrukning samt den totala förbrukningen för Storsudret i Scenario 2.1.
Vattenförbrukningen i Scenario 2.1 i förhållande till vattenförbrukningen i dagsläget samt dess procentuella förändring redovisas i Figur 14 nedan.
Figur 14: Diagrammet visar förhållandet mellan vattenförbrukningen i dagsläget och Scenario 2.1 för de olika kategorierna.
Scenario 2.2
Tabell 16: Sammanställning av de olika kategoriernas årsförbrukning samt den totala förbrukningen för Storsudret i Scenario 2.2.
Vattenförbrukningen i Scenario 2.2 i förhållande till vattenförbrukningen i dagsläget samt dess procentuella förändring redovisas i Figur 15 nedan.
Diskussion
Totala vattenförbrukningen i dagsläget
Från resultatet kan utläsas att det totala uttaget på Storsudret är överlägset störst under sommaren som förväntat. Den absolut största vattenförbrukningen sker genom bevattning vilket också är den kategori som har högst osäkerhet i uppskattade värden.
Då det kommunala vattnet främst disponeras till kategorierna hushåll och service har en jämförelse gjorts mellan de kommunala uttagen och erhållna resultat för hushåll och service. De båda kurvorna redovisas i Figur 10 och visar en liknande variation över året. Vattenförbrukningen för hushåll och service framtagna genom modellen är större eftersom de inkluderar förbrukningen från både kommunal och enskild vattenförsörjning. I båda fallen är förbrukningen överlägset störst på
sommaren. Under perioder då vattenbrist uppstår införs dock restriktioner och vattenförbrukningen förändras med stor sannolikhet vilket ej har beaktats i denna modell.
Det erhållna totala värdet för djurhållningens vattenförbrukning uppgick till 79 920 kubikmeter per år. Fördelat på antalet gårdar, som i arbetet uppskattats till 35 stycken, ger det ett värde på ca 2 300 kubikmeter per år och gård. Detta kan anses vara en rimlig uppskattning i jämförelse med den vattenförbrukning som Länsstyrelsen har tagit fram för en enskild gård vilken uppgår till 2 170 kubikmeter per år.
Enligt Statistiska Centralbyrån bevattnas hela Gotland med 2,3 miljoner kubikmeter per år. Fördelas detta över Gotland yta motsvarar det en bevattning på cirka 115 000 kubikmeter per år för Storsudrets yta. I modellen resulterade årsförbrukningen för bevattning på Storsudret i 220 000 kubikmeter per år vilket är nästan dubbelt så högt. Jämförelsevärdet 115 000 kubikmeter är dock endast ett överslag och tar ingen hänsyn till hur stor åkerarealen är på Storsudret jämfört med hela Gotland. Den kan antas vara något större på Storsudret då det mestadels är landsbygd, vilket kan vara en förklaring till det höga resultatet.
Scenario 1
I detta scenario har vattenbehovet för boskapsdjur antagits öka på grund av ett varmare klimat. Ett ökat dricksvattenbehov skulle även kunna tänkas för människor men då dricksvattnet är en så liten del av hushållens vattenförbrukning har detta försummats. Hushållens vattenförbrukning ökar istället genom att de fritidsboende förväntas spendera mer tid på Storsudret. Vattenförbrukning för hushållen skulle även kunna tänkas öka genom en ökad bevattning av trädgårdar men även detta har negligerats då osäkerheten i dessa siffror är stor och skillnaden inte skulle bli relevant. Bevattningsbehovet har i detta scenario antagits öka i samma storleksordning som tillrinningen förväntas minska under våren och sommaren enligt strålningsdrivningsscenariot RCP 8.5. Som står skrivet i kapitel Klimatscenarier under Förväntade effekter ovan definieras tillrinningen som det sammanlagda flödesbidraget till en sjö. En minskad tillrinning behöver inte per automatik innebära en minskad tillgång till vatten för växterna men förutsatt att markförhållandena är desamma vad gäller jordarter, dikning,
markanvändning etcetera anses detta antagande rimligt.
Förändringar inom de olika kategorierna i Scenario 1 har baserats på förändringarna från
Scenario 2
Vid samtal med bönder på Storsudret framgick att bevattning av åkermark sker i huvudsak från bevattningsdammar eller inte alls. Scenario 2.1 kan därmed visa på hur stor vattenförbrukningen är från enskilda brunnar och kommunalt vatten. Scenario 2.1 och 2.2 visar tydligt att bevattningen har en stor inverkan på den totala vattenförbrukningen. Vid beräkning av dricksvattenförbrukning är det inte entydigt om bevattning bör inkluderas då bevattningen till stor del kan ske via bevattningsdammar. Därmed kan argumenteras för att dricksvattnets förbrukning endast bör beräknas med bevattningen exkluderad, alltså enligt Scenario 2.1, vid planering av framtida lösningar för vattenuttag. Detta förutsatt att det finns kapacitet att lagra tillräcklig mängd vatten i bevattningsdammarna.
Scenario 2.2 visar på hur extremt mycket vatten som skulle krävas för att all åkermark på Storsudret skulle bevattnas enligt modellen. Enligt resultaten för Scenario 2.2 åtgår då 2,2 miljoner kubikmeter vatten per år för bevattning vilket är nästan exakt lika mycket som Statistiska Centralbyrån anger används för bevattning på hela Gotland.
Osäkerheter i modellen
Värden för vattenanvändningen i olika kategorier var svåra att ta fram och bygger därmed till stor del på uppskattningar utifrån rapporter och samtal med kunniga personer. Det finns därför en stor osäkerhet i dessa siffror. Osäkerhetsfaktorer har tagits fram för respektive kategori vilka ger ett intervall inom vilket den verkliga vattenförbrukningen borde ligga. Den övre och undre gränsen för detta redovisas som extremfall i Figur 8 och visar på att osäkerheten i beräkningen är stor. En viss osäkerhet finns även i att värdena på de olika kategoriernas parametrar har avrundats. Då
osäkerheten i beräkningen är så pass stor bedöms dock dessa avrundningar inte ge någon betydande påverkan på resultatet. Nedan beskrivs några osäkerheter i de respektive kategorierna.
Hushåll
Det finns en viss osäkerhet i antalet fritidsboende då de är framtagna genom antagandet att
hushållens storlek är desamma som för de permanentboende. Denna uppskattning har gjorts då inga andra siffror hittats. Många av de permanentboende har även extra rum där släkt och vänner bor på somrarna vilket är ännu en faktor som är svår att beräkna. Det totala antalet fritidsboende i modellen antas innefatta både de som har egna fritidshus och de som besöker de permanentboende.
Uppskattningarna av värden för vattenförbrukningen för kategorin hushåll bedöms ha relativt hög säkerhet. Detta eftersom det finns bra information kring genomsnittlig vattenanvändning för människor bosatta i Sverige. Även jämförelser med beräkningar för hela Gotland stämde väl överens med valda värden och erhållna resultat. Därmed valdes osäkerhetsfaktorn för kategorin hushåll till 15 procent.
Djurhållning
Antalet djur har uppskattats efter samtal med bönder och en representant från Forum Östersjön. Endast antalet mjölkkor, nötkreatur för uppfödning och övriga djur har tagits med i beräkningen trots att det finns många andra djur på Storsudret. Övriga djur anses till största del bestå av får och mindre djur som fjäderfä och har därför försetts med ett lågt vattenbehov. Detta för att förenkla
uppskattningarna. Övriga djur har ej tagits med i beräkningarna då deras vattenförbrukning är mycket liten eller antalet ej är jämförbart med antalet nötkreatur och får.
Bevattning
Bevattningen på Storsudret var mycket svår att uppskatta värden för. I samtal med bönderna uppgav de att de inte bevattnar sin mark alternativt att de har en bevattningsdamm från vilken de inte mäter sina uttag. Bevattningsmängd var även svårt att hitta information om från andra källor då stor del av den information som hittades endast berörde vattenbehov för växter och inte den faktiska
bevattningen - hur mycket som bevattnas och när. I modellen har en bevattning på 30 millimeter per månad uppskattats delvis utifrån medelmånadsnederbörden som under den studerade tioårsperioden var 40–85 millimeter per månad i medeltal under sommarmånaderna juni, juli och augusti. Att uppskatta bevattningsbehovet utifrån detta är egentligen inte hållbart då nederbörden varierar avsevärt från år till år. Variationen syns tydligt i Figur 4 vilket även visar att månadsnederbörden har varierat kraftigt mellan minimivärdet 13 millimeter och maximivärdet 116 millimeter under
sommarperioderna de givna åren. En bevattning på 30 millimeter per månad är därmed en grov uppskattning och verkligheten ser förmodligen väldigt annorlunda ut.
Bevattning var den kategori som var svårast att uppskatta värden för och det har därför gjorts många antaganden vilket leder till en stor osäkerhet i resultaten. Osäkerhetsfaktorn för kategorin bevattning sattes till 40 procent.
Service
Antalet bäddar är en grov uppskattning som gjort utifrån studiebesök och efterforskning. Det finns en osäkerhet i denna siffra då det kan finnas fler små pensionat eller liknande som inte stötts på. Detta skulle dock inte ha någon betydande påverkan på resultatet och antagandet bedöms därmed rimligt. Ingen extra vattenförbrukning för tvätt och städning har adderats då detta kan tänkas kompenseras av att gästerna spenderar delar av deras vistelser på andra delar av Gotland. Den största osäkerheten i kategorin service är delen övrigt. En del av restaurangerna tillhör hotellverksamheterna och dess vattenförbrukning är därmed redan inkluderad i underkategorin bäddar. Till detta hör även att det är svårt att veta hur turismen rör sig på Storsudret och Gotland och därmed hur vattenförbrukningen påverkas. Den vattenförbrukning som uppskattats för kategorin övrigt motsvarar troligtvis färre dagsbesök än vad det vanligtvis är på sommaren men detta kan tänkas kompenseras av att personer på Storsudret spenderar delar av deras dagar på en annan del av Gotland.
Vattenförbrukningen inom service har baserats på riktlinjer för vattenförbrukningen på hotell samt antaganden om antal dagsbesökare och inte på den faktiska vattenförbrukningen på
besöksanläggningar på Storsudret, information som sökts men ej erhållits. Osäkerheten i uppskattade värden och erhållna resultat är stor och osäkerhetsfaktorn ansattes till 30 procent.
Planering av framtida lösningar
Den mängd vatten som i form av nederbörd tillförs Storsudret är i regel tillräckligt stor för att täcka dess vattenbehov. Problemet ligger i att lagra vattnet. Den maximala vattenförbrukningen under en period kan användas som riktlinje vid dimensionering av grundvattendammar. För att kunna tillgodose det behov som finns under den mest kritiska perioden måste dammarna ha kapacitet att klara av högsäsongens tryck på vattenförbrukningen. Vid dimensionering kan det anses rimligt att bortse från bevattning om denna även fortsättningsvis kan ske genom bevattningsdammar. Grundvattentäkterna bör därmed dimensioneras efter vattenförbrukningen för Scenario 2.1 där vattenförbrukningen uppgick till 23 560 kubikmeter per månad under sommarens högsäsong. Den beräknade totala vattenförbrukningen i Scenario 2.1 uppgår till 187 000 kubikmeter per år vilket stämmer väl överens med IVL:s beräkningar på 184 000 kubikmeter per år för det dimensionerande vattenbehovet.
Slutsatser
- Den totala vattenförbrukningen på Storsudret resulterade i 407 000 kubikmeter per år med en kraftig variation över året där vattenförbrukningen var som högst under
sommarmånaderna.
- Vid planering av grundvattendammar på Storsudret bör vattenförbrukningen i Scenario 2.1 beaktas där bevattningen är exkluderad. Scenario 2.1 gav en total vattenförbrukning på 187 000 kubikmeter per år.
- Vid dimensionering av grundvattendammar bör hänsyn även tas till framtida
Referenser
Internetkällor:
Demografen, u.å, Befolkning vid en tidpunkt, år 2016.
http://demografen.gotland.se [2018-04-08].
IVL, 2017, Gotland blir centrum för nya smarta lösningar att minska vattenbristen.
https://www.ivl.se/toppmeny/pressrum/pressmeddelanden/pressmeddelande---arkiv/2017-11-22-gotland-blir-centrum-for-nya-smarta-losningar-att-minska-vattenbristen.html [2018-01-24]. IVL, u.å, Nya lösningar för förstärkt grundvattenbildning för att klara vattenbrist.
http://www.svensktvatten.se/globalassets/utbildning/konferenser-och-seminarier/foi-dricksvatten-2017/293_grundvatten/d10_filipsson_losningar_for_vattenbrist.pdf [2018-05-07].
Naturvårdsverket, 2017, Effekter i Sverige.
http://www.naturvardsverket.se/Sa-mar-miljon/Klimat-och-luft/Klimat/Klimatet-i-framtiden/Effekter-i-Sverige/ [2018-01-31].
Region Gotland, 2017, Bräckvattenverk i Kvarnåkershamn.
http://www.gotland.se/93575 [2018-02-22].
SCB, 2018a, Jordbrukets vattenanvändning per typ av användning, efter region, Vart femte år 1995 - 2015.
http://www.statistikdatabasen.scb.se/pxweb/sv/ssd/START__MI__MI0902__MI0902E/VattenAnv Jord/table/tableViewLayout1/?rxid=17f23eaf-d89d-4e38-aec4-49a45e3ff573# [2018-04-15].
SCB, 2018b, Vattenanvändning, 1000-tal kubikmeter efter region, användargrupp och vart 5:e år.
http://www.statistikdatabasen.scb.se/pxweb/sv/ssd/START__MI__MI0902__MI0902E/VattenAnv Grupp/table/tableViewLayout1/?rxid=17f23eaf-d89d-4e38-aec4-49a45e3ff573 [2018-05-04].
SCB, 2018c, Antal och andel hushåll samt personer efter region, hushållsstorlek, tabellinnehåll och år.
http://www.statistikdatabasen.scb.se/pxweb/sv/ssd/START__BE__BE0101__BE0101S/HushallT03 /table/tableViewLayout1/?rxid=17f23eaf-d89d-4e38-aec4-49a45e3ff573# [2018-05-09].
SMHI, 2017a, Vattenbalansen.
https://www.smhi.se/kunskapsbanken/hydrologi/vattenbalans-1.124695 [2018-04-27]. SMHI, 2017b, Bevattningsdamm för jordbruk, fördjupning Gotland.
https://www.smhi.se/klimat/klimatanpassa-samhallet/exempel-pa-klimatanpassning/bevattningsdamm-for-jordbruk-fordjupning-gotland-1.118564 [2018-04-15]. SMHI, u.å. Vattenbalans.
https://www.smhi.se/vadret/vadret-i-sverige/vattenbalans [2018-05-06]. Svenskt Vatten, 2016, Vattenutmaningar.
http://www.svensktvatten.se/fakta-om-vatten/vattenutmaningar/ [2018-01-24]. Svenskt Vatten, 2017, Dricksvattenfakta.
http://www.svensktvatten.se/fakta-om-vatten/dricksvattenfakta/ [2018-01-24]. WWF, 2017, Så påverkas Sverige när temperaturen stiger.
Rapporter:
Brundell, P., Kanlén, F & Westöö, A, 2008, Water use for irrigation. SCB, Report on Grant Agreement No 71301.2006.002-2006.470.
Dahlqvist, P., m.fl., 2017, Sky-TEM Undersökningar på Gotland del 2. Uppsala, SGU, ISSN 0349-2176 (sid 67 och framåt handlar om Sudret).
Eklund, F., 2018, Regional vattenförsörjningsplan Gotland - remissversion, Länsstyrelsen i Gotlands län, remissversion mars 2018.
Eveborn, D., m.fl., 2017, Grundvattenbildning och grundvattentillgång i Sverige. Uppsala, SGU, 2017:09.
Jordbruksverket, 1999, Vatten till husdjur. Jönköping, Jordbruksverket, 1999:13, ISSN 1102–8025. LRF, Länsstyrelsen i Gotlands län samt Region Gotland, 2017, Vattnet i odlingslandskapet.
Nordisk Miljömärkning, 2017, Svanenmärkning av hotell, restaurang och konferens. Stockholm, Version 4.5.
Palmér Rivera, M. och Ridderstolpe, P., 2011, VA-utredning för Storsudret inför fördjupad översiktsplanering. WRS & AkvaNovum, Rapport nr 2010-0304-A.
Persson, G., m.fl., 2015, Framtidsklimat i Gotlands län. Norrköping, SMHI, 2015:31, ISSN: 1654-2258. Samhällsbyggnadsförvaltningen Region Gotland, 2013, FÖP Storsudret och Burgsvik. Visby, Region Gotland, Laga kraft 2013-07-18. Tillgänglig: https://www.gotland.se/56467
Samhällsbyggnadsförvaltningen Region Gotland, u.å, Gotlands grundvatten och dricksvatten. Visby, Region Gotland, Tillgänglig: https://www.gotland.se/94272
Sjökvist, E., m.fl., 2015, Klimatscenarier för Sverige. Norrköping, SMHI, 2015:15. ISSN: 1654-2258. Svensson S., 2003, Bevattning i grönsaksodling. Jönköping, Jordbruksverket, Broschyren är en del i kurspärmen ”Ekologisk odling av grönsaker på friland” 2003.
Data:
SGU, u.å, Brunnar för Gotlands län. Hämtad 2018-01-24
http://resource.sgu.se/oppnadata/data/grundvatten/brunnar/brunnar_lan09.csv SMHI, Öppna data, Meterologiska observationer, Station Hoburg A. Hämtad 2018-01-24
https://opendata-download-metobs.smhi.se/explore/?parameter=3 Mail:
Gustafsson, C. (Teknikförvaltningen Region Gotland), christina.gustafsson@gotland.se, 2018. Storsudret [E-mail] Mottagare: R. Söderberg (rsoderbe@kth.se) Mottaget: 18-03-05 09:57. Oskarsson, D. (Samhällsbyggnadsförvaltningen Region Gotland), daniel.oskarsson01@gotland.se, 2018. Serveringstillstånd på Storsudret. [E-mail], Mottagare: L. Hermansson (linher@kth.se). Mottaget: 2018-04-12 15:51.
Kartor:
Lantmäteriets karttjänst, Tillgänglig: https://kso.etjanster.lantmateriet.se/# Möte:
Frida Eklund - Länsstyrelsen i Gotlands län Jan Larsson - Forum Östersjön
Bilagor
TRITA -ABE-MBT-18340
