Greppa näringen - Logotype

Fakta - Källor till kväveläckage

Med Östersjön menas även Öresund, Bälten och Kattegatt och således inte bara egentliga Östersjön (figur nedan). Sammanlagt finns 11 länder i tillrinningsområdet. Inom området bor ca 80 miljoner människor som brukar ca 34 miljoner ha åkermark. Ca hälften av åkermarken finns i ett enda land och det är Polen (figur nedan). Situationen i Östersjön skiljer sig från den i Västerhavet genom att Östersjön är ett grunt innanhav med mycket litet vattenutbyte med andra hav. Enda tillflödet av syrerikt saltvatten är via Öresund och Bälten. Vattnet i Östersjön har en omsättningstid på ca 25 år d.v.s. det tar ca 25 år att byta ut vattnet. Eftersom Östersjön är så pass instängd präglas vattenkvaliteten nästan helt av kvaliteten på det vatten som rinner till havet med floderna.

Situationen i Laholmsbukten men även i Skagerack påverkas till stor del av havsströmmarna från Nordsjön som följer den danska kusten. Från södra Nordsjön transporteras stora mängder näringsämnen in i Skagerack och påverkan från de tyska och holländska floderna märks tydligt under år med stor vattenföring som t.ex. 1988 och 1995.

Östersjöns tillrinningsområde
Östersjöns tillrinningsområde
Åkermark i Östersjöns tillrinningsområde, Sweiter, Langaas och Folke, 1996
Åkermark i Östersjöns tillrinningsområde
Kväve och fosfor i havet

Systematiska mätningar av koncentrationer av näringsämnen i havet började under 1960-talet. Utvecklingen dessförinnan är det svårt att säga något om med säkerhet. Man säger dock ofta att koncentrationerna av kväve och fosfor i havsvattnet ökat ca 4 respektive 8 gånger sedan sekelskiftet. I de mätningar som görs fortsätter syrekoncentrationerna att minska i många av provtagningsstationerna ute till havs. Under flera decennier fram till slutet av 1980-talet ökade halterna av näringsämnen kraftigt. De senaste åren har dock halterna stabiliserats eller börjat sjunka (figurer nedan). Om det beror på minskad tillförsel från land, interna processer i havet, eller på inflöde av annat vatten är svårt att avgöra.

Näringshalter i Östersjön (Gotlandsdjupet)
Näringshalter i Östersjön
Näringshalter i Kattegatt
Näringshalter i Kattegatt
De näringsämnen som diskuteras är i allmänhet kväve och fosfor. Liksom grödorna på åkern behöver livet i havet dock tillgång till betydligt fler näringsämnen än så. Även ljus och värme styr livet i havet varför det t.ex. blir mer omfattande tillväxt en varm sommar. Så gott som alla forskare menar att kväve är det begränsande ämnet ute i de fria vattenmassorna i både Östersjön och Västerhavet (Kattegatt och Skagerack) och ju närmare kustzonen man kommer desto mer är det fosfor som är det begränsande ämnet. Likaså, ju längre norrut man kommer desto mer troligt är det att fosfor är det mest begränsande ämnet. I Bottenhavet kan det tidvis vara kväve och tidvis fosfor och längst upp i Bottenviken som är tämligen opåverkad av övergödning är det i allmänhet fosfor som är det reglerande ämnet.
Vad händer vid övergödning ?
Den gängse beskrivningen av vad som händer i vattnet vid övergödning är att alger som tidigare varit begränsade av tillgång på näring ökar d.v.s. primärproduktionen ökar. Det är inte bara tillgången på kväve och fosfor som spelar roll utan även kvoten dem emellan. I växtplankton råder i allmänhet kvoten 16, d.v.s. för varje fosforatom som tas upp tas samtidigt 16 kväveatomer upp. Om kvoten är lägre än 16 är kväve begränsande. I Västerhavet samt södra och centrala Östersjön är kvoten i allmänhet högre än 16 men lägre i Bottenviken. Liksom för åkermark varierar halten av näringsämnen under året i havet. Under hösten och vintern stiger halterna därför att algerna i vattnet inte tillväxer p.g.a. låg vattentemperatur samtidigt som tillförseln via floderna är stor. Under sommaren är halterna ofta låga för att näringsämnen har tagits upp av växtalger (Naturvårdsverket, 1999). Om kvävehalten i vattnet minskar betydligt i förhållande till fosforhalten, kan blågröna alger få en konkurrensfördel gentemot andra arter av alger eftersom dessa kan fixera kväve ut den kvävgas som finns löst i vattnet. Blomning av sådana alger är ofta giftiga (Naturvårdsverket, 1996). Därför är det viktigt att minska tillförseln av både kväve och fosfor.

Konsekvenser av ändrad artsammansättning
Artsammansättningen vid ökande tillförsel av näringsämnen förskjuts mot arter som bättre kan leva i det näringsrikare vattnet och den totala massan av bottenfaunan kan komma att öka kraftigt (figur nedan). Olika typer av alger ökar i omfattning däribland fintrådiga alger som växer i grunda vikar. Den ökade biomassan gör att siktdjupet minskar, vilket i sin tur gör att ljuset inte når lika långt ner som tidigare. Tillräcklig mängd ljus för t.ex. blåstång att växa finns numera bara på små djup varför blåstångens utbredning minskat. Att grunda vikar växer igen och skogar av blåstång minskar gör att reproduktionen av fisk störs eftersom dessa fungerar som yngelplatser. När algerna dör sjunker de till botten som långsamt fylls på med skikt av växt- och djurdelar. När dessa växt- och djurrester skall brytas ned åtgår syre och syrehalten i vattnet minskar. Om det blir syrebrist kan bakterier i bottensedimentet börja använda syret i sulfatmolekyler för att andas och då bildas svavelväte som är giftigt. Man talar om negativt syre och menar då den mängd syre som skulle gå åt för att oxidera svavelvätet och därmed neutralisera den negativa effekten. Om syrgaskoncentrationen understiger 2 ml/l flyr de arter som kan från området. Andra som är mindre rörliga t.ex. sjöstjärnor kan ses stå på tå för att sträcka sig en bit upp från botten för att nå vatten med lite mer syre i.

Bottenfauna i Skälderviken
Bottenfauna i Skälderviken
Hur omfattande syrebristen i bottenvattnet blir beror förutom på produktionen av alger i ytligare vatten, på omsättningen av vatten. P.g.a. de stora tillskotten av vatten från floderna runt Östersjön strömmar vatten främst utåt från Östersjön via Öresund och de danska bälten. I det ytliga vattnet ner till några meters djup sker ett utbyte av syre med luften och syre produceras av alger genom fotosyntesen. I det djupare vattnet sker ingen fotosyntes p.g.a. mörkret. På ca 40-70 m djup finns det i Östersjön ett skikt mellan ytvattnet och det tyngre och saltare bottenvattnet. Skiktet motverkar omsättning av vattnet i djupled och motverkar syresättning av djupare vatten. Syre tillförs de djupa bassängerna i Östersjön bara under perioder med hårt väder med sydliga eller sydvästliga vindar då stora vattenvolymer pressas baklänges in genom Öresund och Bälten. Ungefär 1/3 av denna tillfälliga intransport sker genom Öresund och 2/3 genom Bälten (Naturvårdsverket, 2001). floderna. Syrebristen är därför delvis naturlig och sedimentproppar som tagits visar att på de största djupen har det förekommit syrebrist även i historisk tid. Syrebrist förekommer inte bara på stora djup utan även i vikar som är smala och har låg omsättning och lågt utbyte med havet utanför.
Källor till kväveläckage

Kväve är som sagt det reglerande ämnet i större delen av havet och en del av kvävet till havet kommer från jordbruket, däribland det svenska jordbruket, eftersom nästan all svensk åkermark ligger i tillrinningsområdet till Östersjön. Kväveutlakningen från svensk åkermark söder om Dalälven beräknas till i medeltal 24 kg N / ha och år (Jordbruksverket 1999). Variationen är förstås stor (figur till höger) beroende på flera olika faktorer och enskilda år har kväveläckage på mellan 1 och 250 kg N/ha uppmätts från enskilda fält. Ett medelläckage på 24 kg från ca 2,5 miljoner ha blir ett totalt läckage på ca 60 000 ton. Detta gör att jordbruket står för landets enskilt största bidrag av kväve till omgivande hav. Den näst största bidraget kommer från hushållen via reningsverken. De betyder att jordbruket (livsmedelsproduktionen) och hushållen (livsmedelskonsumtionen) står för nästa två tredjedelar av samhällets utsläpp av kväve till haven. Livsmedlen måste hamna i fokus om en minskning av kvävetillförseln till havet ska kunna ske. Situationen är densamma i de allra flesta länder.

Kväveutlakning från åkermark (Naturvårdsverket, 1997a)
Kväveutlakning från åkermark
Av de ca 60 000 ton kväve som utlakas från rotzonen från åkermarken når i storleksordningen 24 000 ton fram till havet med flodmynningarna. Resten av kvävet renas naturligt bort längs vattnets väg genom sjöar och vattendrag med olika processer främst kvävgasavgång. Den mänskligt skapade kvävetillförsel från Sverige till Östersjön totalt för alla källor var ca 65 000 ton år 1995. De 24 000 ton kväve som kom från jordbruksmarken motsvarar ca 40 procent (figur nedan) av den totala svenska belastningen på Östersjön (Naturvårdsverket, 1997a). För fosfor beräknas jordbruket stå för ca 16 % (figur nedan) av den mänskligt skapade fosfortillförseln till omgivande hav (Naturvårdsverket, 1997b).
Källfördelning av svensk kvävetillförsel till hav (65 000 ton) (Naturvårdsverket 1997a)
Källfördelning av fosfortillförsel till havet. (Naturvårdsverket, 1997b)
Källfördelning av svensk kvävetillförsel till hav
Källfördelning av fosfortillförsel till havet
För Östersjön som helhet visar en grov källfördelning att jordbruket är den största enskilda källan för kvävetillförsel och står för knappt hälften av den totala tillförseln. Jordbrukets andel tillförs i första hand via floderna, men även med luftnedfall i form av ammoniak från stallgödsel som faller ned på vattenytan.

.

Näringstillförsel totalt till Östersjön

Östersjön tillförs idag ca 1 400 000 ton kväve per år och 60 000 ton P totalt från alla olika källor (Stålnacke, 1996). Den helt övervägande tillförselvägen för både kväve och fosfor är med floderna (tabellen nedan). Det mesta av den vattenburna tillförsel sker med de fem stora floderna Neva, Daugava, Nemunas, Vistula och Odra (MARE, 2000). En grov skattning av den s.k. kritiska belastningsgränsen har gjorts till ca 600 000 ton kväve respektive 30 000 ton fosfor (Miljödepartementet, 1990). Uppskattningen är mycket osäker men skulle betyda att kväve- och fosfortillförsel behöver halveras.

Tillförselvägar för N och P till Östersjön
  N (ton/år) P (ton/år)
Flodmynningar 830 000 41 000
Punktkällor vid kusten 100 000 13 000
Nedfall 300 000 5 500
Biologisk fixering 130 000 -
Summa 1 360 000 59 500
Näringstillförsel totalt till Östersjön

De mål för vattenkvalitet som berör havsmiljön ingår i de nya nationella miljökvalitetsmålen Ingen övergödning och Hav i balans samt en levande kust och skärgård. Målen innebär bl.a. att till 2010 ska de svenska vattenburna utsläppen av kväve från mänsklig verksamhet till haven söder om Ålands hav ha minskat med minst 25 procent från 1995 års nivå till 40 500 ton kväve. Detta mål är nedbrutet och översatt till ett beting för reningsverk, industri och jordbruk. För jordbrukets del är förslaget att kväveutlakningen ska minska med ca 10 000 ton (figur nedan) eller ca 20 % från 1995 års nivå till 2020 (Jordbruksverket, 2000).

De mest betydelsefulla åtgärderna för att nå dit är att inte sprida stallgödsel på hösten till höstsäd, att vara noggrann med gödslingen och följa riktlinjerna, att utnyttja tillfällena till fånggrödor i växtföljden, att vårplöja mark som är möjlig att vårplöja samt att anlägga våtmarker (figur nedan). Effekten av fånggröda och vårbearbetning har beräknats efter en målsättning på ca 35 000 ha fånggröda inför introduktion av det nya stödet. Under våren 2001 har lantbrukarna sökt stöd för hela 130 000 ha fånggröda varför figur 11 kommer att uppgraderas med en större effeklt av fånggröda.  

Utlakning från svensk åkermark
Utlakning från svensk åkermark
Föreslagna åtgärder och effekt på kväveutlakningen
Föreslagna åtgärder och effekt på kväveutlakningen
För fosfor finns inget mål kvantifierat eftersom man bedömt det som alltför svårt att säga vad enskilda åtgärder mot fosforläckage från åkermark ger. Istället har man föreslagit ett delmål som lyder: "Fram till år 2010 har de svenska vattenburna utsläppen av fosforföreningar från mänsklig verksamhet till sjöar, vattendrag och kustvatten minskat kontinuerligt jämfört med 1995 års nivå".
Sidan uppdaterad 2010-10-28 av uwil
EU Jordbruk- och Landsbygdsutveckling Länsstyrelsernas hemsida LRF:s hemsida Jordbruksverkets hemsida Samarbetspartners
Greppa är ett samarbete mellan Jordbruksverket, LRF, länsstyrelserna och flera andra rådgivningsorganisationer i Sverige.
Greppa Näringen
Telefon växel 0771-57 34 56
E-post info@greppa.nu
Kontakt