| 1. |
|
|
| 2. |
- Alfredsson, Hanna, et al.
(författare)
-
Amorphous silica pools in permafrost soils of the Central Canadian Arctic and the potential impact of climate change
- 2015
-
Ingår i: Biogeochemistry. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0168-2563 .- 1573-515X. ; 124:1-3, s. 441-459
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We investigated the distribution, storage and landscape partitioning of soil amorphous silica (ASi) in a central Canadian region dominated by tundra and peatlands to provide a first estimate of the amount of ASi stored in Arctic permafrost ecosystems. We hypothesize that, similar to soil organic matter, Arctic soils store large amounts of ASi which may be affected by projected climate changes and associated changes in permafrost regimes. Average soil ASi storage (top 1 m) ranged between 9600 and 83,500 kg SiO2 ha(-1) among different land-cover types. Lichen tundra contained the lowest amounts of ASi while no significant differences were found in ASi storage among other land-cover types. Clear differences were observed between ASi storage allocated into the top organic versus the mineral horizon of soils. Bog peatlands, fen peatlands and wet shrub tundra stored between 7090 and 45,400 kg SiO2 ha(-1) in the top organic horizon, while the corresponding storage in lichen tundra, moist shrub- and dry shrub tundra only amounted to 1500-1760 kg SiO2 ha(-1). Diatoms and phytoliths are important components of ASi storage in the top organic horizon of peatlands and shrub tundra systems, while it appears to be a negligible component of ASi storage in the mineral horizon of shrub tundra classes. ASi concentrations decrease with depth in the soil profile for fen peatlands and all shrub tundra classes, suggesting recycling of ASi, whereas bog peatlands appeared to act as sinks retaining stored ASi on millennial time scales. Our results provide a conceptual framework to assess the potential effects of climate change impacts on terrestrial Si cycling in the Arctic. We believe that ASi stored in peatlands are particularly sensitive to climate change, because a larger fraction of the ASi pool is stored in perennially frozen ground compared to shrub tundra systems. A likely outcome of climate warming and permafrost thaw could be mobilization of previously frozen ASi, altered soil storage of biogenically derived ASi and an increased Si flux to the Arctic Ocean.
|
|
| 3. |
- Alfredsson, Hanna, et al.
(författare)
-
Bacterial and fungal colonization and decomposition of submerged plant litter: consequences for biogenic silica dissolution.
- 2016
-
Ingår i: FEMS Microbiology Ecology. - : Oxford University Press (OUP). - 1574-6941. ; 92:3
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We studied bacterial and fungal colonization of submerged plant litter, using a known Si-accumulator (Equisetum arvense), in experimental microcosms during one month. We specifically addressed the microbial decomposer role concerning biogenic silica (bSiO2) dissolution from the degrading litter. To vary the rates and level of microbial colonization, the litter was combined with a range of mineral nitrogen (N) and phosphorous (P) supplements. Overall microbial growth on plant litter increased with higher levels of N and P. There was a tendency for higher bacterial than fungal stimulation with higher nutrient levels. Differences in microbial colonization of litter between treatments allowed us to test how Si remineralization from plants was influenced by microbial litter decomposition. Contrary to previous results and expectations, we observed a general reduction in Si release from plant litter colonized by a microbial community, compared with sterile control treatments. This suggested that microbial growth resulted in a reduction in dissolved Si concentrations, and we discuss candidate mechanisms to explain this outcome. Hence, our results imply that the microbial role in plant litter associated Si turnover is different from that commonly assumed based on bSiO2 dissolution studies in aquatic ecosystems.
|
|
| 4. |
- Asmala, Eero, et al.
(författare)
-
A reply to the comment by Karlsson et al.
- 2019
-
Ingår i: Limnology and Oceanography. - : Wiley. - 1939-5590 .- 0024-3590. ; 64:4, s. 1832-1833
-
Tidskriftsartikel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)
|
|
| 5. |
- Asmala, Eero, et al.
(författare)
-
Efficiency of the coastal filter : Nitrogen and phosphorus removal in the Baltic Sea
- 2017
-
Ingår i: Limnology and Oceanography. - : Wiley. - 1939-5590 .- 0024-3590. ; 62, s. 222-238
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- An important function of coastal ecosystems is the reduction of the nutrient flux from land to the open sea, the coastal filter. In this study, we focused on the two most important coastal biogeochemical processes that remove nitrogen and phosphorus permanently: denitrification and phosphorus burial. We compiled removal rates from coastal systems around the Baltic Sea and analyzed their spatial variation and regulating environmental factors. These analyses were used to scale up denitrification and phosphorus burial rates for the entire Baltic Sea coastal zone. Denitrification rates ranged from non-detectable to 12 mmol N m−2 d−1, and correlated positively with both bottom water nitrate concentration and sediment organic carbon content. The rates exhibited a strong decreasing gradient from land to the open coast, which was likely driven by the availability of nitrate and labile organic carbon, but a high proportion of non-cohesive sediments in the coastal zone decreased the denitrification efficiency relative to the open sea. Phosphorus burial rates varied from 0.21 g P m−2 yr−1 in open coastal systems to 2.28 g P m−2 yr−1 in estuaries. Our analysis suggests that archipelagos are important phosphorus traps and account for 45% of the coastal P removal, while covering only 17% of the coastal areas. High burial rates could partly be sustained by phosphorus import from the open Baltic Sea. We estimate that the coastal filter in the Baltic Sea removes 16% of nitrogen and 53% of phosphorus inputs from land.
|
|
| 6. |
- Conley, Daniel, et al.
(författare)
-
A call to commission more women writers
- 2012
-
Ingår i: Nature. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0028-0836 .- 1476-4687. ; 488:7413, s. 590-590
-
Tidskriftsartikel (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)
|
|
| 7. |
- Conley, Daniel J., et al.
(författare)
-
Biosilicification drives a decline of dissolved si in the oceans through geologic time
- 2017
-
Ingår i: Frontiers in Marine Science. - : Frontiers Media SA. - 2296-7745. ; 4:DEC
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- Biosilicification has driven variation in the global Si cycle over geologic time. The evolution of different eukaryotic lineages that convert dissolved Si (DSi) into mineralized structures (higher plants, siliceous sponges, radiolarians, and diatoms) has driven a secular decrease in DSi in the global ocean leading to the low DSi concentrations seen today. Recent studies, however, have questioned the timing previously proposed for the DSi decreases and the concentration changes through deep time, which would have major implications for the cycling of carbon and other key nutrients in the ocean. Here, we combine relevant genomic data with geological data and present new hypotheses regarding the impact of the evolution of biosilicifying organisms on the DSi inventory of the oceans throughout deep time. Although there is no fossil evidence for true silica biomineralization until the late Precambrian, the timing of the evolution of silica transporter genes suggests that bacterial silicon-related metabolism has been present in the oceans since the Archean with eukaryotic silicon metabolism already occurring in the Neoproterozoic. We hypothesize that biological processes have influenced oceanic DSi concentrations since the beginning of oxygenic photosynthesis.
|
|
| 8. |
- Ejhed, Helene, et al.
(författare)
-
Belastning och påverkan från dagvatten : Källor till föroreningar i dagvatten, potentiell effekt, och jämförelser med belastning från andra källor
- 2018
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- SMED har på uppdrag av Naturvårdsverket tagit fram denna rapport om föroreningar och belastning från dagvatten. Studien är en del av ett Regeringsuppdrag ”Föreslå etappmål om dagvatten”. Syftet med projektet har varit att ta fram en sammanställning om belastning av föroreningar från dagvatten till vattenrecipienter. Primära källor, potentiella toxiska och hormonstörande effekter samt belastning på ytvatten har sammanställts och beräknats av ett urval av prioriterade ämnen och Särskilda Förorenande Ämnen (SFÄ) och omfattande sammanlagt 22 st näringsämnen, metaller och organiska miljöföroreningar. Dessa ämnen valdes ut eftersom de är kända ämnen i dagvatten, prioriterade ämnen av Vattenmyndigheterna på grund av att de orsakar att god kemisk eller ekologisk status inte uppnås i många vattenförekomster samt att det var möjligt att göra beräkningar av belastning av dessa tack vare att det fanns data tillgängligt. Dessa 22 ämnen har sådana ekologiska, toxiska och/eller hormonstörande effekter i akvatisk miljö att belastningen av samtliga av dessa ämnen bör begränsas eller helt förhindras. Dagvattnets påverkan och effekter på miljön har sammanställts utifrån tillgänglig litteratur. Studierna är dock få och av varierande karaktär, vilket gör det svårt att dra några generella slutsatser gällande dagvattnet påverkan.Antalet föroreningar i dagvatten kan dock vara många fler än de 22 utvalda ämnena. Uppmätta halter i dagvatten har sammanställts från Naturvårdsverkets Screeningdatabas i denna rapport och visar att 74 st ämnen förekommer i samtliga prover av dagvatten där de har analyserats, och ytterligare 117 st ämnen förekommer i en del av dagvattenproverna. Många är ämnen som ännu inte är prioriterade av vattenförvaltningen. Bland annat förekommer ofta metaller och grundämnen, vissa dioxiner och furaner, alkylfenoler, antioxidanter, bekämpningsmedel, kolväten, LAS (Linear alkyl benzene sulfonate) och olika flamskyddsmedel. Resultat av belastningsberäkningarna visar att dagvatten är en betydande spridningsväg till belastningen i recipienter för vissa ämnen trots att arealen tätort är mindre än 1% av Sveriges totala yta. För metallerna kadmium, zink, bly och koppar så har bidragen från dagvatten beräknats till mellan 15% och 17% av den totala belastningen till recipienter i Sverige och kan anses vara betydande belastning. I mellan 451 och 1090 st enskilda vattenförekomstområden är belastningen från dagvatten den dominerande spridningsvägen (>50% av total belastning) till de olika metallerna. Dagvatten utgör 100% av belastningen i 17 st vattenförekomster för koppar, zink och bly, i 12 st vattenförekomster för kadmium och nickel och i enbart 3 st vattenförekomster för kvicksilver. För de organiska ämnena är uppgifterna om utsläpp väldigt osäkra eller saknas helt för många källor till total belastning i Sverige, så som läckage från olika marktyper, jordbruksmark och skog, men de tillgängliga data och beräkningarna som gjorts indikerar att dagvatten utgör en viktig spridningsväg för PAH16, DEHP, Nonylfenol, HCH, TBT, PBDE, PFOS och PCB7 till vattenrecipienter.Betydande bidrag (>25%) till belastningen i dagvatten kommer ifrån mark inom tätorter som används till ”industri, handelsplats, grus- och sandtag, hamn och deponiverksamhet” för samtliga metaller, för nonylfenol (58%), PFOS (54%), PAH16 (40%), HCH (23%), PCB7 (23%), PBDE (22%) och oktylfenol (18%). Industri och handelsplats utgör den största arealen inom den markanvändningsklassen och bör prioriteras i det fortsatta arbetet. Industri och handelsplatser har höga typhalter och höga avrinningskoefficienter som orsakar den höga belastningen. Belastningen i dagvatten av ftalaten DEHP kommer däremot till största del ifrån ytor av ”enstaka hus, mycket grönyta” (35%), ”bostadsområde, mindre grönyta” (29%) samt ”urbant grönområde, idrottsanläggning, flygfält gräs” (25%). Markanvändningsklassen ”enstaka hus, mycket grönyta” utgör den största arealen totalt inom tätorter i Sverige (35% av arean), vilket innebär att den ytan bidrar med generellt stor belastning.Det finns stora osäkerheter i resultaten beroende bland annat på brist på mätningar av ämnen i dagvatten. Beräkningarna i denna rapport baseras på markanvändning som sammanställts av SMED till HELCOM Pollution Load Compilation (PLC7) rapporteringen, typhalter och avrinningskoefficienter inom tätorter från Stormtac databasen samt rapporterade utsläpp i miljörapporter från avloppsreningsverk och industrier i Svenska Miljörapporteringsportalen. Framförallt för organiska ämnen är dataunderlaget litet, vilket gör dessa uppskattningar mer osäkra. Utökad miljöövervakning av metaller och organiska ämnen behövs för att kunna följa trender och sätta in rätt åtgärder uppströms vid källorna och nedströms genom rening av dagvatten.Det stora antalet ämnen som har uppmätts i dagvatten och den betydande belastningen som dagvatten har beräknats bidra med, indikerar trots osäkerheterna på att miljöproblemen med dagvatten kan vara omfattande. Påverkan i form av eventuella överskridanden av miljökvalitetsnormer i recipienterna har inte kunnat beräknas inom ramen för detta projekt.
|
|
| 9. |
- Franzen, Frida, et al.
(författare)
-
Governance hurdles for expansion of low trophic mariculture production in Sweden
- 2024
-
Ingår i: Ambio. - : Springer Nature. - 0044-7447 .- 1654-7209.
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The study examines the governance of low trophic species mariculture (LTM) using Sweden as a case study. LTM, involving species such as seaweeds and mollusks, offers ecosystem services and nutritious foods. Despite its potential to contribute to blue growth and Sustainable Development Goals, LTM development in the EU and OECD countries has stagnated. A framework for mapping governance elements (institutions, structures, and processes) and analyzing governance objective (effective, equitable, responsive, and robust) was combined with surveys addressed to the private entrepreneurs in the sector. Analysis reveals ineffective institutions due to lack of updated legislation and guidance, resulting in ambiguous interpretations. Governance structures include multiple decision-making bodies without a clear coordination agency. Licensing processes were lengthy and costly for the private entrepreneurs, and the outcomes were uncertain. To support Sweden’s blue bioeconomy, LTM governance requires policy integration, clearer direction, coordinated decision-making, and mechanisms for conflict resolution and learning.
|
|
| 10. |
|
|
| 11. |
- Funkey, Carolina, et al.
(författare)
-
Cyanobakterier i Östersjön : en följetong genom historien
- 2014
-
Ingår i: Havet 2013/14 : om miljötillståndet i svenska havsområden. 2013/14 - om miljötillståndet i svenska havsområden. 2013/14. - 1654-6741. - 9789163757372 - 9789187025457 ; , s. 23-25
-
Bokkapitel (populärvet., debatt m.m.)
|
|
| 12. |
- Fölster, Jens, et al.
(författare)
-
Målsjöundersökningen 2007–2008
- 2011
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Sedan 1982 har Naturvårdsverket haft det centrala ansvaret för det storskaliga kalkningsprogrammet av sjöar och vattendrag med syfte att mildra effekterna av försurningen. Idag omfattar kalkningsverksamheten cirka 6 000 sjöar. Av dessa är ca. 3 000 sjöar mål för kalkningen, medan de övriga är kalkas endast för nedströms effekt. Den storskaliga återhämtningen från försurning som skett tackvare utsläppsminskningar under 1990-talet har lett till att nivån på kalkningsprogrammet har behövt en granskning. En neddragning av kalkningsprogrammet har påbörjats, som en anpassning till minskad försurning men också tillföljd av ett omfattande kvalitetshöjande arbete. I den här studien gjordes en kartläggning av alla ca. 3 000 kalkade målsjöar för att bedöma försurningen och ge underlag för beslut om ytterligare kalkning. Undersökningen genomfördes under hösten 2007 och våren 2008. Förutom de kalkade sjöarna ingick ca. 1 800 okalkade referenssjöar. Ytvattenprover togs i mitten av sjöarna med helikopter och analys gjordes av pH, alkalinitet, Ca, Mg, Na, K, SO4, Cl, NO3, Al och TOC. Förväntad vattenkemi utan kalkning beräknades med hjälp av förhållandet mellan Ca och Mg (Ca / Mg) från icke kalkade närliggande referenssjöar. Ytterligare korrigeringar för Mg i kalkningsmedlen gjordes. Försurningsstatus beräknades med hjälp av ett verktyg (MAGIC-biblioteket) som matchar sjön mot en liknande sjö utifrån vattenkemi, sjöstorlek och geografiskt läge. Biblioteket består av ca. 2 400 icke-kalkade sjöar som tidigare modellerats av MAGIC (Model of Acidification of Groundwaters in Catchments). En sjö klassas som försurad om förändring i pH är större än 0,4 enheter jämfört med ett modellerat referenstillstånd år 1860 enligt MAGIC-modellen. Resultaten visade att 75 % av sjöarna skulle ha ett pH-värde över 6 om kalkningen avslutades. Det framgår också att 46 % av de kalkade målsjöarna inte bedöms som försurade. Resultaten stöder den pågående minskningen av kalkningsprogrammet och ger länsstyrelserna stöd för beslut om ytterligare kalkning i varje enskild sjö. När beslut ska fattas om kalkavslut på enskilda objekt måste man också ta hänsyn till osäkerheter på grund av korrigeringen av kalkningseffekten på vattenkemin, försurningsbedömningen med MAGICbiblioteket och den tidsmässiga variationen.
|
|
| 13. |
|
|
| 14. |
- Hellsten, Sofie, et al.
(författare)
-
Effekter av stormen Gudrun på kväveutlakning från skogsmark
- 2014
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- I denna rapport utvärderas effekter av stormen Gudrun på 35 ytor inom Krondroppsnätet, framförallt med avseende på kväveutlakningen från skogsmark efter en storm. Resultaten visade på ett tydligt samband mellan stormskadornas omfattning och nitrathalterna i markvattnet, med högre nitrathalter i de ytor som skadades mest. Effekten varierade dock inom samma skadeklass, vilket beror på andra faktorer som till exempel markvegetationen, kvävenedfallet, markvattnets surhetsgrad och beståndets ålder. Uppskalning av resultatet visade att den totala kvävebruttobelastningen till Östersjön och Västerhavet från skogsmark kan öka med ca 8 % till följd av en storm av Gudruns storlek.
|
|
| 15. |
- Hellsten, Sofie, et al.
(författare)
-
Increased concentrations of nitrate in forest soil water after windthrow in southern Sweden
- 2015
-
Ingår i: Forest Ecology and Management. - : Elsevier BV. - 1872-7042 .- 0378-1127. ; 356, s. 234-242
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In January 2005, south-west Sweden was hit by a severe storm that caused large damage to the forests through massive windthrow. The aim of this study was to assess the effect of this windthrow on nitrate concentrations in the soil water below the root zone on 33 forest monitoring plots within the Swedish Throughfall Monitoring Network (SWETHRO). These sites were damaged to different extents by the storm. The analysis showed increased levels of nitrate concentrations in the soil water as a consequence of storm damaged forest. The present study concerned forest ecosystems with relatively low levels of nitrogen deposition, as compared with forests analysed in previous studies. The maximum soil water nitrate concentrations occurred 1-4 years after the storm. After 5-6 years, the concentrations were back at the same levels as before the storm event. It was not possible to demonstrate a significant correlation between increased nitrate concentrations in the soil water after the storm and the level of nitrogen deposition at the site. The potential impact on ground- and surface waters due to elevated nitrate concentrations in soil water after storm events is discussed. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.
|
|
| 16. |
- Jutterström, Sara, et al.
(författare)
-
Swedish National Nitrogen Budget – Forest and semi-natural vegetation
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- This report describes the flow of reactive nitrogen for forests and semi-natural vegetation in Sweden according to the methodology developed within the framework of the Task Force on Reactive Nitrogen (TFRN). Forest and semi-natural vegetation (FS) constitute one out of 8 pools for the Swedish National Nitrogen Budget. The FS pool is divided into the three compartments; forest, wetland and other land. Together they amount to 71% of the country area. The data used has been collected from Swedish official statistics and reports and are representative for year 2015 whenever possible. In total, the FS pool has inflows of reactive nitrogen of 175.8 kilotonnes (kt) and outflows of 188.6 kt. The largest inflow is from atmospheric deposition (99.3 kt) and the largest outflow is via leaching/runoff (67.4 kt). Forestry is a major industry in Sweden and the nitrogen flow from the forest due to harvest is the second largest outflow from the FS-pool (58.5 kt). Biological fixation of nitrogen is an important inflow for both forest (39.5 kt) and wetland (32.1 kt). Other land (which mostly consists of mountains) is of smaller quantitative importance and only has two flows: leaching/runoff and deposition (2.9 kt N and 2.9 kt N, respectively).
|
|
| 17. |
- Kadfak, Alin, et al.
(författare)
-
Dags att i grunden förändra vår relation till havet
- 2021
-
Ingår i: Göteborgs-Posten. - 1103-9345. ; :8 jun 2021
-
Tidskriftsartikel (populärvet., debatt m.m.)abstract
- Debatt: Med djup oro ser vi dramatiska förändringar med konsekvenser för både människor och djur. Nu behöver vi alla på ett fundamentalt sätt förändra vårt förhållande till havet. Det skriver 78 forskare, som i dag vill uppmärksamma Världshavsdagen och FN:s årtionde för havsforskning för hållbar utveckling.
|
|
| 18. |
- Kritzberg, Emma S., et al.
(författare)
-
Browning of freshwaters : Consequences to ecosystem services, underlying drivers, and potential mitigation measures
- 2020
-
Ingår i: Ambio: a Journal of the Human Environment. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 49:2, s. 375-390
-
Forskningsöversikt (refereegranskat)abstract
- Browning of surface waters, as a result of increasing dissolved organic carbon and iron concentrations, is a widespread phenomenon with implications to the structure and function of aquatic ecosystems. In this article, we provide an overview of the consequences of browning in relation to ecosystem services, outline what the underlying drivers and mechanisms of browning are, and specifically focus on exploring potential mitigation measures to locally counteract browning. These topical concepts are discussed with a focus on Scandinavia, but are of relevance also to other regions. Browning is of environmental concern as it leads to, e.g., increasing costs and risks for drinking water production, and reduced fish production in lakes by limiting light penetration. While climate change, recovery from acidification, and land-use change are all likely factors contributing to the observed browning, managing the land use in the hydrologically connected parts of the landscape may be the most feasible way to counteract browning of natural waters.
|
|
| 19. |
- Magnusson, Kerstin, et al.
(författare)
-
Swedish sources and pathways for microplastics to the marine environment
- 2016
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- The Swedish Environmental Protection Agency has been assigned to identify important sources of microplastics in the sea and to work for reducing the production and emission of microplastics from these sources. Within the scope of this governmental assignment, IVL Swedish Environmental Research Institute has been funded by the Swedish Environmental Protection Agency to review the sources of microplastics and the pathways microplastics take to reach the sea. A range of potential sources for microplastics and the pathways by which microplastics can reach the sea were selected for the review. The sources included both intentionally produced plastic pellets and plastic particles formed from fragmentation of larger plastic items. The pathways were primarily stormwater, wastewater and atmospheric deposition. For sea-based sources particles are discharged directly to the sea. Information was collected from scientific articles, reports and through personal communication with experts in relevant areas. Where the available data allowed, calculations were done to quantify the amounts of microplastics. The most important emissions for microplastics were found to be from road wear and abrasion of tyres. Approximately 13 000 tons of microplastics are released from tyres every year. Since data on microplastic content in stormwater from roads is very scarce it is however uncertain how much of these particles that is transported to water recipients and how much that is permanently deposited in the ground close to the road. The same is true for artificial turfs where the estimated loss was 2 300-3 900 tons per year, but data on the load reaching the sea is completely lacking. Loss of industrially produced plastic pellets in connection to manufacture and handling was estimated to amount to between 300 and 530 tons per year, but also here the volumes discharged to the sea are unknown. For several sources suspected to contribute with large amounts of microplastics to the sea, data is so scarce that no estimations on emissions could be done. This is for example the case for important categories related to waste management, recycling and littering. In summary it can be concluded that Swedish coastal waters receive substantial amounts of microplastics from both land-based and sea-based sources. Quantitative data is often scarce or completely lacking and it is not possible to summarize the total Swedish discharge of microplastics to the sea. An attempt to rank the sources according to their contribution was made but it should be kept in mind that data suffers from a large degree of uncertainty. Additional studies are needed to improve the bases for further assessments, in particular on microplastics in stormwater from different surfaces and sources.
|
|
| 20. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
Bedömningsgrunder försurning - tester av MAGIC-biblioteket
- 2022
-
Rapport (refereegranskat)abstract
- IVL Svenska Miljöinstitutet har tillsammans med Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) på uppdrag av Havs-och vattenmyndigheten undersökt ett antal frågeställningar angående bedömningsverktyget MAGIC-biblioteket baserade på synpunkter och data från kalkningsansvariga handläggare på länsstyrelserna.MAGIC-biblioteket är ett försurningsbedömningsverktyg som gör att sjöar och vattendrag kan bedömas utifrån ett liknande vatten. På det sättet har tiotusentals sjöar och vattendrag bedömts. I samband med bedömningarna har det identifierats ett antal fall där beräknade referensvärden bedömts vara orealistiska utifrån annan kunskap som användarna av MAGIC-biblioteket besitter. Ett utskick gjordes till kalkningsansvariga handläggare på länsstyrelserna där det efterfrågades underlag på sådana objekt där försurningsbedömning med MAGIC-biblioteket anses vara felaktig. Så mycket relevant bakgrundsinformation som möjligt efterfrågades för att möjliga förklaringar till de olika bedömningarna skulle kunna undersökas. Svar kom in från åtta länsstyrelser. Utifrån det insamlade materialet jämfördes MAGIC (Model of Acidification of Groundwater in Catchments)-modellerade objekt och MAGIC-bibliotekets resultat med historiska fiskdata, med uppmätt vattenkemi inklusive trender över tid och en jämförelse med uppmätt och modellerat atmosfäriskt nedfall gjordes.I studien jämfördes förekomst av mört från slutet av 1800-talet i Värmland med modellerad vattenkemi. Mört har förekommit i merparten av sjöarna, inklusive sjöar med lågt modellerat pH. Det är dock en tydligt minskande andel sjöar med förekomst av mört ju lägre modellerat pH vattnen har. Detta skiljer sig från till exempel den betydligt mindre försurningskänsliga abborren, där inget samband mellan förekomst och historiskt modellerat pH kunde urskiljas. Sjöar med lågt pH och där mört förekom i slutet av 1800-talet har i genomsnitt högre halt av löst organiskt kol än sjöar med högre pH.En jämförelse mellan uppmätta tidsserier från sjöar samt modellerade värden för samma sjö i MAGIC-biblioteket visar att magnituden av den modellerade trenden i många fall större än den observerade trenden. Bilden är inte helt entydig och skillnaderna är större för sulfat än för ANC (syraneutraliserande förmåga), men att modellen överskattar trenden förekommer betydligt oftare än tvärt om. Detta beror till största delen på att det finns en tendens för modellen att överskatta sulfathalten i sjöarna vid den tidpunkt då vattenförekomsterna började provtas. Orsaken till detta kan variera, men korrekt modellering av tidstrender i avrinningen förutsätter att tidsutvecklingen av nedfallet av svavel, kväve och baskatjoner som användes i modelleringen följt verkligheten även på platser och under tidsperioder där det inte finns data att grunda modellberäkningar på.
|
|
| 21. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
Consequences of intensive forest harvesting on the recovery of Swedish lakes from acidification and on critical load exceedances
- 2017
-
Ingår i: Science of the Total Environment. - : Elsevier BV. - 0048-9697 .- 1879-1026.
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Acrossmuch of the northern hemisphere, lakes are at risk of re-acidification due to incomplete recovery fromhistorical acidification and pressures associated withmore intensive forest biomass harvesting. Critical load (CL) calculations aimed at estimating the amount of pollutants an ecosystem can receive without suffering adverse consequences are dependent on these factors. Here, we present a modelling study of the potential effects of intensified forest harvesting on re-acidification of a set of 3239 Swedish lakes based on scenarios with varying intensities of forest biomass harvest and acid deposition. There is some evidence that forestrywould have caused a certain level of acidification even if deposition remained at 1860 levels. We show that all plausible harvest scenarios delay recovery due to increased rates of base cation removal. Scenario resultswere used to estimate critical loads for the entire population of lakes in Sweden. The forestry intensity included in critical load calculations is a political decision. After scaling calculations to the national level, it was apparent that a high but plausible forest harvest intensity would lead to an increase in the area of CL exceedances and that even after significant reductions in forest harvest intensity, there would still be areas with CL exceedances. Our results show that forest harvest intensity and regional environmental change must be carefully considered in future CL calculations.
|
|
| 22. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
Effekten av sjöfartens utsläpp av svavel och kväve på överskridande av kritisk belastning för försurning och för övergödning i Sverige
- 2018
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport redovisar resultat från projektet ”Effekten av sjöfartens utsläpp av svavel och kväve på överskridande av kritisk belastning för försurning och för övergödning i Sverige”, Naturvårdsverkets ärendenummer NV-07751-17. Projektet bygger på ett antal utsläppscenarier med fokus på olika sjöfartsemissionsscenarier. Dessa scenarier har tagits fram inom BONUS SHEBA (Sustainable shipping and Environment of the Baltic Sea region) projektet för åren 2012 och 2040. Rapporten visar hur överskridandet av kritisk belastning för försurning och eutrofiering i Sverige påverkas av sjöfarten.
|
|
| 23. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
MAGIC library – A tool to assess surface water acidification
- 2020
-
Ingår i: Ecological Indicators. - : Elsevier BV. - 1470-160X .- 1872-7034. ; 112
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- We have developed a tool, the MAGIC library, which provides an acidification assessment for any given lake or stream in Sweden based on ten parameters describing lake geographical position, surface area, annual discharge and observed lake water chemistry. The MAGIC library consists of two key components: a library of the existing MAGIC model simulations for 2438 lakes and an analogue matching routine that selects the library lake which is most similar to the evaluation lake described by the ten parameters. The acidification assessment modelled by MAGIC for the library lake is then assumed valid for the evaluation lake. For more than 90% of the library lakes tested, the MAGIC library provided the same acidification assessment as the site-specific MAGIC model simulation. Labour and data requirements for assessment by the MAGIC library are very modest relative to the needs of site-specific MAGIC (or other similar) model simulations. The relative ease of use is essential for a country like Sweden, with a population of 100 000 lakes. The MAGIC library has a web interface (http://magicbiblioteket.ivl. se) to provide single assessments interactively or multiple assessments by uploading the ten required parameters for multiple sites. Conceptually the library has built-in flexibility and could be adapted for other types of ecosystems or assessments. In this paper we describe the MAGIC library concept and evaluate the performance of the MAGIC library in comparison to site-specific MAGIC modelling.
|
|
| 24. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
MAGIC library for Swedish lakes: evaluation of multiple calibrations
- 2013
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Den svenska definitionen på antropogen försurning är att pH har sjunkit med 0.4 pH-enheter från förindustriell tid. pH från mitten av 1800-talet uppskattas med hjälp av den dynamiska biogeokemiska modellen MAGIC. Om det inte finns tillräckligt med bakgrundsdata för att modellera kan verktyget MAGIC-biblioteket användas ( www.ivl.se/magicbibliotek ). Sjödelen av MAGIC-biblioteket består av knappt 3000 sjöar i Sverige som har modellerats med MAGIC. Biblioteket har en matchningsrutin som letar fram den sjö i biblioteket som mest liknar den sjö man vill försurningsbedöma. Den pH-förändring som har modellerats fram för sjön i biblioteket antas då även beskriva pH-förändringen i bedömningssjön.
|
|
| 25. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
NKL-1915 National Nitrogen Budgets in Scandinavia: consequences for climate change and for eutrophication – synthesis report
- 2024
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- This report presents the results of a project undertaken by Norway, Finland, Sweden, and Denmark related to the National Nitrogen Budget (NNB) with a focus on the NNB pool Forests and semi-natural vegetation (FS). The NNB involves calculations of reactive nitrogen (Nr) inflows and outflows within the FS pool, and the study compares these calculations to reports of carbon sequestration in climate reporting to the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC).Norway and Finland initiated their work on NNB, concentrating on Forests and semi-natural vegetation (FS). The UNECE LRTAP Task Force on Reactive Nitrogen (TFRN) methodology was also used for compiling the FS pool for Denmark, while Sweden had established its FS pool prior to the project.The FS pool comprises three sub-pools: forests, wetlands, and other lands. Inflows of reactive nitrogen (Nr) to the FS pool are primarily from deposition and biological N-fixation, with major outflows being leaching, harvest, and denitrification.In Finland, Sweden, and Denmark, the inflows and outflows are in balance, while in Norway, there is an accumulation of Nr, indicating a surplus of nitrogen. Wetland sub-pools in all four countries and the forest sub-pool in Norway show nitrogen accumulation.All four countries report carbon sequestration in forests to UNFCCC.There is a link between nitrogen and carbon cycles, since the organic matter forming the carbon stock in forests and wetlands relies on nitrogen. The origin of nitrogen contributing to the estimated C-stock increase needs further investigation.There is a discrepancy between the calculated nitrogen changes in the FS pool and the nitrogen needed to support reported carbon stock changes. Possible explanations for the discrepancies are re-location of nitrogen within pools, changes in the C/N ratio, expansion of forested areas, and uncertainties in N-fixation rates and denitrification.There is a need for better integration of carbon and nitrogen flux and stock change estimates in natural ecosystems. Understanding the interactions between carbon and nitrogen is deemed crucial for predicting future developments in carbon sequestration and impacts of nitrogen deposition, especially for the Nordic countries with their significant forests playing roles as carbon and nitrogen sinks.
|
|
| 26. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
Swedish National Nitrogen Budget - Atmosphere
- 2022
-
Rapport (refereegranskat)abstract
- I denna rapport presenteras pool 7 ”Atmosfär” (AT) som ingår i Sveriges nationella kvävebudget (National Nitrogen Budget, NNB).Atmosfärspoolen i Sveriges NNB är en av de totalt 8 pooler som definierats av Task Force on Reactive Nitrogen (TFRN) som tillsammans representerar en komplett nationell kvävebudget.En fullständig NNB innefattar en kvantifiering av alla större flöden av alla former av reaktivt kväve (Nr) inom landet och över landsgränserna.Metoden för att beräkna NNB har tillhandahållits av expertpanelen för kvävebudgetar (Expert Panel on Nitrogen Budgets, EPNB) i bilagorna till ECE/EB.AIR/119 – "Guidance document on national nitrogen budgets".De största flödena av Nr till och från de troposfäriska luftmassorna ovanför Sverige, inklusive de svenska nationella kustvattnen, beräknades för år 2015.Förutom en mindre mängd Nr som genereras av blixtar domineras den atmosfäriska Nr-poolen av fyra huvudflöden: import och export av Nr från gränsöverskridande transport; svenska utsläpp av Nr; och atmosfäriskt nedfall.Den huvudsakliga källan till utsläppsdata har varit den officiella svenska rapporteringen till Centre on Emission Inventories and Projections (CEIP) under luftkonventionen (Convention on Long-range Transboundary Air Pollution, CLRTAP).För det reaktiva kvävedenedfallet i Sverige användes de officiella nationella beräkningarna från MATCH Sverigesystemet.Resultaten visar att Sverige under 2015 var en nettoimportör av luftföroreningar i form av Nr, det vill säga att importen av Nr från utsläppskällorna utanför landet (139 kt N) var större än exporten (96,1 kt N). De svenska utsläppen av Nr 2015 var totalt 117 kt N.De största utsläppen kommer från två sektorer: Jordbruk (43,4 kt N) och Energi & Bränsle (40,6 kt N). Depositionen av Nr på svenska ekosystem år 2015 var 160 kt N, varav 87 procent härrörde från utsläppskällor utomlands.
|
|
| 27. |
- Moldan, Filip, et al.
(författare)
-
Tolkning av överskridande av kritisk belastning inom miljömålsarbetet
- 2016
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Nedfallet av försurande ämnen över Sverige har minskat och förväntas minska ytterligare och den efterföljande återhämtningen från försurning har varit tydlig i många sjöar och vattendrag. Det betyder dock inte att alla sjöar och vattendrag fullt ut har återhämtat sig eller kommer göra det med nuvarande utsläppsnivå. Kritisk belastning (critical load, CL) har under många år varit ett utmärkt verktyg som har tillhandahållit argument vid utsläppsbegränsningsförhandlingar. I denna rapport har den nyligen modifierade metodiken för att beräkna kritisk belastning använts. Uträkningarna har använt data från MAGIC-biblioteket som under våren 2016 uppdaterades med bland annat nya skogbruksscenarier. Med dagens nedfall av svavel och kväve ligger överskridandet av kritisk belastning på strax över 10 % av Sveriges yta och CL-överskridandet kommer att ligga på denna nivå även inom nära framtid (2020). Detta resultat överensstämmer i stort med tidigare men med den högre upplösning av resultaten som finns i denna rapport förtydligas den geografiska skillnaden mellan den relativt hårt drabbade södra delen av landet och de mycket mindre belastade norra och mellersta delarna av Sverige. Att resultaten i stort överensstämmer med tidigare nivåer tolkar vi som att beräkningsmetodiken är robust och att de implementerade justeringarna ger ett ännu bättre underlag för nationellt arbete samtidigt som de tidigare internationellt rapporterade resultaten fortsatt är i samma storleksordning. Skogsbruket är en viktig del i CL-beräkningen. Man kan konstatera att en stor (och relativt sett allt större) del av de utbytbara baskatjoner som finns i markens katjonbyteskomplex och som tillförs marken genom vittring och nedfall nyttjas av skogsbruket och därför inte finns tillgängliga för att motverka försurningen. Konsekvensen blir att det spelar stor roll för CL-beräkningen vilket skogsbruk som används i beräkningen. Detta är dock bara ett konstaterande och inte skäl till att revidera den svenska hållningen i frågan att baskatjonupptag motsvarande stamvedsuttaget på 2010 års nivå ska användas vid kritiskbelastningsberäkningar. This report is only available in Swedish. English summary is available in the report.
|
|
| 28. |
- Nantke, Carla K.M., et al.
(författare)
-
Human influence on the continental Si budget during the last 4300 years : δ30Sidiatom in varved lake sediments (Tiefer See, NE Germany)
- 2021
-
Ingår i: Quaternary Science Reviews. - : Elsevier BV. - 0277-3791. ; 258
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- The continental silicon (Si) cycle, including terrestrial and freshwater ecosystems (lakes, rivers, estuaries), acts as a filter and modulates the amount of Si transported to the oceans. In order to link the variation in the terrestrial Si cycle to aquatic ecosystems, knowledge on changes in vegetation cover, soil disturbance and the impact of human activity are required. This study on varved lake sediments from Tiefer See near Klocksin (TSK) in northeastern Germany investigates Si isotope variations in diatom frustules (δ30Sidiatom) over the last ∼4300 years. δ30Sidiatom values vary between 0.37 and 1.63‰. The isotopic signal measured in centric (mostly planktonic) and pennate (mostly benthic) diatoms shows the same trend through most of the record. A decrease in δ30Sidiatom coinciding with early deforestation between 3900 and 750 a BP in the catchment area, points to an enhanced export of isotopically light dissolved silica (DSi) from adjacent soils to the lake. The burial flux of biogenic silica (BSi) observed in the lake sediments increases with cultivation due to enhanced nutrient supply (N, P and Si) from the watershed and nutrient redistribution caused by wind-driven increased water circulation. When the cultivation intensifies, we observe a shift to higher δ30Sidiatom values that we interpret to reflect a diminished Si soil pool and the preferential removal of the lighter 28Si by crop harvesting. Human activity influences the DSi supply from the catchment and appears to be the primary driver controlling the Si budget in TSK. Our data shows how land use triggers variations in continental Si cycling on centennial timescales and provides important information on the underlying processes.
|
|
| 29. |
- Nantke, Carla K.M., et al.
(författare)
-
Si cycling in transition zones : a study of Si isotopes and biogenic silica accumulation in the Chesapeake Bay through the Holocene
- 2019
-
Ingår i: Biogeochemistry. - : Springer Science and Business Media LLC. - 0168-2563 .- 1573-515X. ; 146:2, s. 145-170
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Si fluxes from the continents to the ocean are a key element of the global Si cycle. Due to the ability of coastal ecosystems to process and retain Si, the ‘coastal filter’ has the potential to alter Si fluxes at a global scale. Coastal zones are diverse systems, sensitive to local environmental changes, where Si cycling is currently poorly understood. Here, we present the first palaeoenvironmental study of estuarine biogenic silica (BSi) fluxes and silicon isotope ratios in diatoms (δ30Sidiatom) using hand-picked diatom frustules in two sediment cores (CBdist and CBprox) from the Chesapeake Bay covering the last 12000 and 8000 years, respectively. Constrained by the well-understood Holocene evolution of the Chesapeake Bay, we interpret variations in Si cycling in the context of local climate, vegetation and land use changes. δ30Sidiatom varies between + 0.8 and + 1.7‰ in both sediment cores. A Si mass balance for the Chesapeake Bay suggests much higher rates of Si retention (~ 90%) within the system than seen in other coastal systems. BSi fluxes for both sediment cores co-vary with periods of sea level rise (between 9500 and 7500 a BP) and enhanced erosion due to deforestation (between 250 and 50 a BP). However, differences in δ30Sidiatom and BSi flux between the sites emphasize the importance of the seawater/freshwater mixing ratios and locally variable Si inputs from the catchment. Further, we interpret variations in δ30Sidiatom and the increase in BSi fluxes observed since European settlement (~ 250 a BP) to reflect a growing human influence on the Si cycle in the Chesapeake Bay. Thereby, land use change, especially deforestation, in the catchment is likely the major mechanism.
|
|
| 30. |
- Peacock, Mike, et al.
(författare)
-
Three Decades of Changing Nutrient Stoichiometry from Source to Sea on the Swedish West Coast
- 2022
-
Ingår i: Ecosystems. - : Springer Nature. - 1432-9840 .- 1435-0629. ; 25:8, s. 1809-1824
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- European ecosystems have been subject to extensive shifts in anthropogenic disturbance, primarily through atmospheric deposition, climate change, and land management. These changes have altered the macronutrient composition of aquatic systems, with widespread increases in organic carbon (C), and declines in nitrogen (N) and phosphorus (P). Less well known is how these disturbances have affected nutrient stoichiometry, which may be a more useful metric to evaluate the health of aquatic ecosystems than individual nutrient concentrations. The Swedish west coast has historically experienced moderate to high levels of atmospheric deposition of sulfate and N, and eutrophication. In addition, coastal waters have been darkening with damaging effects on marine flora and fauna. Here, we present three decades of macronutrient data from twenty lakes and watercourses along the Swedish west coast, extending from headwaters to river mouths, across a range of land covers, and with catchments ranging 0.037–40,000 km2. We find a high degree of consistency between these diverse sites, with widespread increasing trends in organic C, and declines in inorganic N and total P. These trends in individual macronutrients translate into large stoichiometric changes, with a doubling in C:P, and increases in C:N and N:P by 50% and 30%, showing that freshwaters are moving further away from the Redfield Ratio, and becoming even more C rich, and depleted in N and P. Although recovery from atmospheric deposition is linked to some of these changes, land cover also appears to have an effect; lakes buffer against C increases, and decreases in inorganic N have been greatest under arable land cover. Our analysis also detects coherently declining P concentrations in small forest lakes; so called (and unexplained) “oligotrophication.” Taken together, our findings show that freshwater macronutrient concentrations and stoichiometry have undergone substantial shifts during the last three decades, and these shifts can potentially explain some of the detrimental changes that adjacent coastal ecosystems are undergoing. Our findings are relevant for all European and North American waters that have experienced historically high levels of atmospheric deposition, and provide a starting point for understanding and mitigating against the trajectories of long-term change in aquatic systems.
|
|
| 31. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
DOC-förändringar och MAGIC
- 2017
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Denna rapport sammanfattar de svenska studier som har undersökt hur halten av löst organiskt kol (DOC) i våra vatten förändrats över tid. De trender som visats i övervakningsdata från de senaste ca 30 åren redovisas också. Syftet är att sammanställa vilka processer eller mekanismer som har påverkat DOC-halten och att uppskatta betydelsen av detta för bedömning av försurning för att på sikt ytterligare förbättra försurningsbedömningarna i svenska sjöar och vattendrag. Bedömning av försurningsstatus för en sjö eller ett vattendrag i Sverige görs antingen direkt genom modellering med MAGIC (Model of Acidification of Groundwater In Catchments) eller indirekt genom att ett antal parametrar matas in i verktyget MAGIC-biblioteket (magicbiblioteket.ivl.se) som ger en bedömning. Ett antal studier har ett experimentellt upplägg, till exempel studeras hur DOC-halten över året skiljer sig åt i avrinningsområden med varierande andel skog och våtmark och hur tillsatser av försurande ämnen påverkar. Andra studier använder data som samlats in via miljöövervakningen för ett stort antal sjöar under de senaste decennierna. Sedimentdata från ett urval av sjöar har studerats med metoden VNIRS (visible near-infrared spectroscopy) för att identifiera halten totalt organisk kol (TOC, i stort sett enbart bestående av DOC) över längre tidsperioder, i vissa fall flera tusen år. Dessa mätningar visar att DOC-halten sedan den senaste istiden ofta varit högre än idag. Nedgången i TOC-halt under 1900-talet har i flera studier förklarats som en påverkan av det höga svavelnedfall som skedde under framför allt mitten till slutet av 1900-talet. Förändringar i markanvändning och klimat är andra förklaringsmodeller. Dagens försurningsbedömningar, där en förändring i pH från 1860 till idag uppskattas och en minskning i pH med mer än 0,4 pH-enheter anses innebära att sjön eller vattendraget är påverkat av försurning, bygger på att pH-värdet år 1860 kan uppskattas på ett tillförlitligt sätt. I denna rapport diskuteras DOC-haltens inverkan på bedömningen.
|
|
| 32. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Emissions of greenhouse gases from ponds constructed for nitrogen removal
- 2005
-
Ingår i: Ecological Engineering: the Journal of Ecotechnology. - : Elsevier BV. - 1872-6992. ; 25:5, s. 542-551
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Methane and carbon dioxide emission from three constructed ponds were monitored during an annual cycle. Water temperature was a good predictor of methane emission in all three ponds. In the most intensively studied pond, nitrate concentration in the bottom water could further explain the amount of methane emitted. When water temperature exceeded 15 °C between 1 and 54 mg, CH4 m−2 h−1 was emitted on all occasions, while at temperatures below 10 °C, less than 0.6 mg CH4 m−2 h−1 was emitted. The flux of carbon dioxide differed between the ponds and no consistent patterns were found. In a laboratory study at 20 °C, we showed that high, but naturally occurring, nitrate concentrations (8 and 16 mg NO3−–N l−1) constrained the production of methane compared to the treatment with no nitrate addition. Nitrous oxide production was positively correlated with nitrate concentration. Carbon dioxide production was highest at the highest nitrate concentration, which indicates that increased nitrate loading on ponds and wetlands will stimulate organic matter decomposition rates. Our conclusion is that these ponds constructed for nitrate removal emit greenhouse gases comparable to lakes in the temperate region.
|
|
| 33. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Forskning på 2000-talet kastar nytt ljus över 1980-talets bottnar
- 2017
-
Ingår i: HAVET 1988. - 9789198229165 ; , s. 63-63
-
Bokkapitel (populärvet., debatt m.m.)abstract
- 1988 uppmättes den allvarligaste syrebristen någonsin i Kattegatt. Syrehalten i vattnet sjönk till rekordlåga nivåer och många bottenlevande djur dog. Även i Östersjön var läget allvarligt. Även om forskarna vid denna tid hade en viss kunskap om problemets utbredning skulle det dröja ända in på 2000-talet innan man fick en heltäckande bild – en bild som delvis förvånade forskarna
|
|
| 34. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Greenhouse gas production in a pond sediment: Effects of temperature, nitrate, acetate and season
- 2007
-
Ingår i: Science of the Total Environment. - : Elsevier BV. - 1879-1026 .- 0048-9697. ; 387:1-3, s. 194-205
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In this paper we investigate the impact of nitrate (NO3-) concentration and temperature on the production of carbon dioxide (CO2), methane (CH4) and nitrous oxide (N2O). We studied sediment collected during spring, summer and autumn from a constructed pond in South Sweden. Homogenised sediment samples were dark incubated in vitro under N-2 atmosphere at 13 degrees C and 20 degrees C after addition of five NO3- concentrations, between 0 and 16 mg NO3- -N per litre. We found higher net production of N2O and CO, at the higher temperature. Moreover, increased NO3- concentrations had strong positive impact on the N2O3 concentration, but no effect on CH4 and CO2 production. The lack of response in CO2 is suggested to be due to the use of alternative oxidants as electron acceptors. Interaction between NO3- and temperature suggests a further increase of N-2O, net production when both NO3 and temperature are high. Our interpretation of the CH4 data is that at high concentrations of NO3 temperature is of less importance for CH4 production. We also found that at 13 degrees C CH4 production was substrate limited and that the addition of acetate increased CH4 as well as CO2 production. There was a seasonal effect on gas production potential, with more CH4 and NO produced in spring than in summer. Re-calculation of the gas concentrations into global warming potential (GWP) units (i.e. CO2, CH4, and N2O transferred to CO2 equivalents) shows that GWP increases with temperature. However, under environmental conditions generally occurring in South Swedish ponds, i.e. low temperature and high NO3 concentration during spring and high temperature and low NO3 concentration during summer, NO3- concentration is of minor importance. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
|
|
| 35. |
- Stadmark, Johanna
(författare)
-
Greenhouse gas production in nitrogen removal wetlands
- 2008
-
Doktorsavhandling (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Nitrogen removal wetlands are constructed in agricultural areas as a measure to reduce the amount of non-point source nitrogen that reaches coastal areas. Methane and nitrous oxide, two greenhouse gases, are produced under anaerobic conditions and an increased amount of waterlogged areas will therefore increase the potential emission of these gases. The question has arisen: Are we solving one environmental problem with measures that render another? In a study in pristine New Zealand wetlands, I found that plant phosphorus and nitrate in soil best describe the variation in anaerobic soil respiration to carbon dioxide and methane. Plant phosphorus, indicating wetland productivity, was positively correlated with methane production, whereas nitrate in soil was negatively correlated with methane production. Swedish constructed nitrogen removal wetlands are considered to be highly productive and they have high concentrations of nitrate in the water. Will the Swedish nitrogen removal wetlands produce a lot of methane or will the production be hampered? In a field study I found that temperature explains most of the seasonal variation in methane emission. When the temperature effect was taken into account I found a negative effect of nitrate on methane emission. In laboratory experiments I also found that temperature was important for methane production, and that this was due to low substrate availability at lower temperatures, i.e. temperature had an indirect effect on methane producers. At higher nitrate additions more nitrous oxide was produced and methane was to some extent restricted by high nitrate concentrations. Low carbon availability in a meadow soil compared to in sediment from a recently restored wetland resulted in lower nitrous oxide production from meadow soil than from wetland sediment. A faster conversion of nitrous oxide to nitrogen gas also suggests that nitrogen removal is more efficient in a permanently inundated wetland than in a meadow soil that is only occasionally wet. In another study I compared the benefit (nitrogen removal) with the risk (methane emission) in 36 nitrogen removal wetlands in southwestern Sweden. There was no positive relationship between nitrogen removal and methane emission, which means that a wetland can be optimized for nitrogen removal without an increased risk of methane emission. Nitrate concentration in the water was positively correlated to nitrogen removal and negatively correlated to methane concentration in the water (at constant temperature). The results therefore suggest that nitrogen removal wetlands should be located in highly nitrate-loaded areas. Overall I have shown that nitrate concentrations occurring in the constructed nitrogen removal ponds, can have a negative impact on methane development.
|
|
| 36. |
- stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Identifiering av data och kartläggning av dataluckor : Ett underlag till översynen av den akvatiska miljögiftsövervakningen
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- SMED utgör en förkortning för Svenska MiljöEmissionsData, som är ett samarbete mellan IVL, SCB, SLU och SMHI.I samband med översynen av den svenska miljögiftövervakningen under 2021–2023 har SMED på uppdrag av Naturvårdsverket genomfört en kartläggning av vilka regionala och nationella miljögiftsundersökningar som ännu inte rapporterats in till nationell datavärd för miljögifter samt stöttat utförare i rapporteringen av undersökningar.I en inledande enkät, som besvarades av samtliga länsstyrelser och några andra utförare, och under projektteamets arbete med inrapportering av data, identifierades ett antal områden där förändringar i exempelvis leveransmall, stödmaterial och nationellt stationsregister, skulle underlätta för utföraren vid inrapporteringen. I denna rapport ges förslag på sådana förändringar.Inom ramen för projektet har regionala data från mätningar i ytvatten, grundvatten, biota och sediment från tolv län och en kommun rapporterats in av SMED. Undersökningarna varierade i storlek och omfattade mellan 2 och 117 prover med mellan 13 och 250 parametrar. Nationella data över miljögifter i utter, ren, säl, vikare och tumlare samt en effektscreening omfattande sediment och biota har också rapporterats in av SMED. Antalet prover varierade mellan 22 och 60 och antalet parametrar mellan 13 och 198. Därutöver har projektet kompletterat underlaget och rapporterat in data till ICES avseende Biologiska effekter hos vitmärla (1994–2021).Hittills har huvudsakligen miljögiftsdata från nationell och regional miljöövervakning rapporterats till datavärd för miljögifter. Det finns stora mängder miljögiftsdata som samlas in för andra ändamål, till exempel som ett led av recipientkontroll vid punktkällor eller kommunala undersökningar eller inom ramen för EU-projekt. Vid statusklassning av vatten skulle även dessa miljögiftsdata kunna bidra till klassningen om de fanns tillgängliga i datavärdskapet för miljögifter. I detta projekt har därför två pilotstudier genomförts. I den första undersöktes om kommunalt insamlad miljögiftsdata kan rapporteras in till datavärdskapet för miljögifter. Oavsett om det är kommunal eller regional data som rapporteras in är det viktigt att redan i upphandlingsunderlag vara tydlig med vilken information som kommer att behövas för rapporteringen av data så att beställaren kan säkerställa att utföraren levererar alla obligatoriska uppgifter från exempelvis laboratorier.Miljögifter rapporteras idag till flera olika datavärdskap, beroende på ämne och matris. I den andra pilotstudien jämfördes därför vilka uppgifter en verksamhetsutövare behöver sammanställa för att kunna rapportera till de nationella datavärdskapen för miljögifter (SGU), Sjöar och vattendrag (SLU) och Oceanografi och Marin biologi (SMHI). En samordning av inmatning till och uttag från datavärdskapen skulle underlätta kartläggningar och analyser på kommunal, regional och nationell nivå.Under projektets gång har en stor mängd miljögiftsdata, som inte tidigare rapporterats till de nationella datavärdskapen, lagts in i datavärdskapet för miljögifter av SMED och av länsstyrelser runt om i landet. En del data har också lagts in i datavärdskapen för grundvatten och ytvatten. Fortsatt arbete som baseras på hur mängden miljögifter i biota, sediment och vatten har förändrats över tid i Sverige har därför nu ett mer uppdaterat dataunderlag. De uppdaterade databaserna bidrar också med information till översynen av den akvatiska miljögiftsövervakningen.
|
|
| 37. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Kan musselodlingar rena Östersjön?
- 2011
-
Ingår i: HavsUtsikt. - 1104-0513. ; :2, s. 8-9
-
Tidskriftsartikel (populärvet., debatt m.m.)
|
|
| 38. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Mussel farming as a nutrient reduction measure in the Baltic Sea: Consideration of nutrient biogeochemical cycles.
- 2011
-
Ingår i: Marine Pollution Bulletin. - : Elsevier BV. - 1879-3363 .- 0025-326X. ; 62:Online 26 May 2011, s. 1385-1388
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Nutrient loads from the land to the sea must be reduced to combat coastal eutrophication. It has been suggested that further mitigation efforts are needed in the brackish Baltic Sea to decrease nutrients, especially in eutrophic coastal areas. Mussel farming is a potential measure to remove nutrients directly from the sea. Mussels consume phytoplankton containing nitrogen (N) and phosphorus (P); when the mussels are harvested these nutrients are removed from the aquatic system. However, sedimentation of organic material in faeces and pseudo-faeces below a mussel farm consumes oxygen and can lead to hypoxic or even anoxic sediments causing an increased sediment release of ammonium and phosphate. Moreover, N losses from denitrification can be reduced due to low oxygen and reduced numbers of bioturbating organisms. To reveal if mussel farming is a cost-effective mitigation measure in the Baltic Sea the potential for enhanced sediment nutrient release must be assessed.
|
|
| 39. |
|
|
| 40. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Nitrogen budget - Agriculture Sweden
- 2019
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- To better understand the magnitude of reactive nitrogen flows in a country, a national nitrogen budget can be constructed. In this report, we use a methodology developed by the Expert Panel on Nitrogen Budgets (EPNB) under the Task Force for Reactive Nitrogen (TFRN) and describe the flows of nitrogen in agriculture in Sweden in 2015. The primary source of data presented in this report are data reported to Eurostat and UNFCCC regarding gross nutrient balance and greenhouse gases. The flows of nitrogen not covered by Eurostat and UNFCCC originate from for example the national compilations of content of feed products and slaughtering weight of animals for consumption. The largest inputs of nitrogen to agriculture are in the form of supply of inorganic fertilizer to soil (190 kT) and feed to animals (59 kT). The largest outputs of nitrogen are in the form of products for consumers (eg crops, meat, milk, eggs) (171 kT) and emissions to the hydrosphere and atmosphere (93 kT). In total, the inputs were 15 percent larger than the outputs, which is well within the differences found in other countries. The difference may be due to uncertainties in the collected data or that further flows may occur. Such flows should be identified and investigated in the future. The difference may also indicate that the pool of nitrogen in agriculture is not in balance, i.e. nitrogen is stored in the soil.
|
|
| 41. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Success in grant applications for women and men
- 2020
-
Ingår i: Advances in Geosciences. - : Copernicus GmbH. - 1680-7340 .- 1680-7359. ; 53, s. 107-115
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Sex-disaggregated data on the success rates of applications to the individual grants at the European Research Council and selected national funding agencies show similar outcomes for women and men. There are large differences in success rates between countries and in all countries with applicants to the European Research Council men are applying disproportionally more (and women less) compared to the demography of the researchers in the higher education sectors in the respective countries. Therefore, the proportion of women funded is even lower than their representation in the fields of Natural Science and Engineering and Technology. Some contributing factors are discussed and the question on how the current and future success rates could be interpreted is raised.
|
|
| 42. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Swedish National Nitrogen Budget - Energy and fuels
- 2023
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- This report presents pool 1 “Energy and fuels” (EF) in the Swedish national nitrogen budget (NNB). The EF pool is divided into four sub-pools; Energy conversion (EC), Manufacturing industries and construction (IC), Transport (TR) and Other energy and fuels (OE).The Swedish data presented in this report are for 2015 whenever possible. If data were not available for 2015, available information for the year closest to 2015 have been used. The data were collected from Swedish official statistics and reports and preferably from sources that will continue to be updated, to make it easier to evaluate possible changes in N budgets in the future.Emissions of reactive nitrogen (Nr) to the atmosphere via various combustion processes have been quantified as they have been reported to international conventions (CLRTAP and UNFCCC) broken down by the codes used in those reports. The largest emissions of Nr occur from transport (24.1 kt), followed by manufacturing and construction (6.7 kt), other energy and fuels (4.9 kt) and energy conversion (4.8 kt). The majority of reactive nitrogen emissions from this sector (> 90 percent) consists of NOx, and otherwise of N2O and NH3.The import of primarily crude oil and of other oil-based fuels means a flow of N from the rest of the world to Sweden (53.5 kt). A fraction of this amount is converted to reactive forms and emitted to the atmosphere during combustion. The main part of the NOx that is emitted from fuel combustion is, however, formed when nitrogen in the air is oxidized during the combustion (thermal production of NOx) and does not originate from the N in the fuel. Remaining N in the crude oil and oil products is either removed from the fuel during cracking in refineries or converted to N2 during combustion. Development of combustion processes where NOx is not formed leads to lower emissions. Biofuels such as ethanol and biodiesel are produced from e.g. wheat and rapeseed. A large part of the nitrogen present in these crops will remain in the residual products after fuel production and can be used for animal feed. They do not result in any emissions of reactive nitrogen in this national nitrogen budget.The national nitrogen budgets do not include international transport (shipping, aviation), so additional emissions of reactive nitrogen will need to be added if a global aggregation is to be made.
|
|
| 43. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Swedish National Nitrogen Budget – Hydrosphere
- 2020
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Excessive amounts of reactive nitrogen (Nr) in the hydrosphere can impair water quality and alter the functioning of aquatic ecosystems. Monitoring of water bodies and awareness of the existing flows of nitrogen from different sectors in society can support policy making. In this report we quantified the major flows of Nr in the Hydrosphere pool of the Swedish National Nitrogen Budget, according to the methodology provided by the Task Force on Reactive Nitrogen. Calculations were done for one full year using data mainly from 2014 but also from 2015. In 2014/2015, the largest inflows of Nr to the Swedish hydrosphere were leaching from agriculture (53 kilotonnes, kt), from forests (48 kt), atmospheric deposition (33 kt), leaching from wetlands and other land (20 kt) and municipal wastewater treatment plants (17 kt). In addition, there were minor contributions from industrial wastewaters, small dwellings and from stormwater runoff. The major outflows were transport from the coastal waters to the open sea and marine denitrification (together 127 kt) and denitrification from freshwaters (34 kt) N. In addition, there were quantitatively less important Nr losses through fishing, N2O emissions and water abstraction. Data come from Svenska MiljöEmissionsData, Statistics Sweden, Nationellt vattentäktsarkiv and SMHI.
|
|
| 44. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Transforming meadows into free surface water wetlands: Impact of increased nitrate and carbon loading on greenhouse gas production
- 2009
-
Ingår i: Atmospheric Environment. - : Elsevier BV. - 1352-2310. ; 43:6, s. 1182-1188
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- In a laboratory study we investigated 1) the potential production of nitrous oxide (N2O), methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) and 2) the effect of nitrate (NO3−) and anaerobic N2O development on CH4 production in sediment from a recently recreated free surface water wetland (FSWW) and in soil from an adjacent meadow. We designed an experiment where production of greenhouse gases was registered at the time of maximum net development of N2O. We made additions of biodegradable carbon (glucose) and/or NO3− to sediment and soil slurries and incubated them at four temperatures (4, 13, 20, 28 °C). Gas production from both substrates was positively correlated with temperature. We also found that the sediment produced more N2O than the soil. N2O production in sediment was NO3− limited, whereas in soil carbon availability was lower and only combined additions of NO3− and glucose supported increased N2O development. CH4 production was generally low and did not differ between soil and sediment. Nor did glucose addition increase CH4 rates. The results suggest that neither soil nor sediment environment did support development of methanogenic populations. There were no clear effects of NO3− on CH4 production. However, the highest records of CH4 were found in incubations with low N2O production, which indicates that N2O might be toxic to methanogens. In summary, our study showed that transforming meadows into FSWWs implies a risk of increased N2O emissions. This does not seem to be valid for CH4. However, since N2O is almost always produced wherever NO3− is denitrified, increased N2O production in wetlands leads to reduced rates in downstream environments. Hence, we conclude that when balancing NO3− retention and global warming aspects, we find no reason to discourage future creation or restoration of wetlands.
|
|
| 45. |
- Stadmark, Johanna, et al.
(författare)
-
Östersjön i ett förändrat klimat
- 2013
-
Ingår i: 15 nedslag i klimatforskningen : dåtid, nutid, framtid. - 9789163723384 ; , s. 127-138
-
Bokkapitel (populärvet., debatt m.m.)
|
|
| 46. |
- Söderqvist, Tore, et al.
(författare)
-
Cost–benefit analysis of beach-cast harvest : Closing land-marine nutrient loops in the Baltic Sea region
- 2022
-
Ingår i: Ambio. - : Springer Nature. - 0044-7447 .- 1654-7209. ; 51:5, s. 1302-1313
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Harvesting beach-cast can help mitigate marine eutrophication by closing land-marine nutrient loops and provide a blue biomass raw material for the bioeconomy. Cost–benefit analysis was applied to harvest activities during 2009–2018 on the island of Gotland in the Baltic Sea, highlighting benefits such as nutrient removal from the marine system and improved recreational opportunities as well as costs of using inputs necessary for harvest. The results indicate that the activities entailed a net gain to society, lending substance to continued funding for harvests on Gotland and assessments of upscaling of harvest activities to other areas in Sweden and elsewhere. The lessons learnt from the considerable harvest experience on Gotland should be utilized for developing concrete guidelines for carrying out sustainable harvest practice, paying due attention to local conditions but also to what can be generalized to a wider national and international context.
|
|
| 47. |
- Thiere, Geraldine, et al.
(författare)
-
Nitrogen retention versus methane emission : Environmental benefits and risks of large-scale wetland creation
- 2011
-
Ingår i: Ecological Engineering. - : Elsevier. - 0925-8574 .- 1872-6992. ; 37:1, s. 6-15
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Coastal eutrophication by nutrient fluxes from agricultural land to marine recipients is presently combated by measures such as the implementation of watershed-scale wetland creation programs aimed at nitrogen removal. Such created agricultural wetlands – termed ‘nitrogen farming wetlands’ (NFWs) – receive nitrogen (N) loads predominantly as nitrate, facilitating N removal by denitrification. However, the conversion of agricultural soils into waterlogged wetland area is likely to increase climate gas emissions, particularly methane (CH4). There is thus a need to evaluate the benefits and risks of wetland creation at a large, watershed-scale. Here we investigate N retention and CH4 emission originating from watershed-scale wetland creation in South Sweden, the relation between both processes, and how CH4 emission depends on individual wetland parameters. We combine data from intensively studied reference wetlands with an extensive wetland survey to predict N retention and CH4 emission with simple models, to estimate the overall process rates (large-scale effects) as well as spatial variation among individual NFWs. We show that watershed-scale wetland creation serves targeted environmental objectives (N retention), and that CH4 emission is comparably low. Environmental benefit and risk of individual wetlands were not correlated, and may thus be managed independently. High cover of aquatic plants was the most important wetland property that suppressed CH4 net production, potentially facilitating N retention simultaneously. Further, differences between wetlands in water temperature and wetland age seemed to contribute to differences in CH4 net production. The nationally planned wetland creation (12,000 ha) could make a significant contribution to the targeted reduction of N fluxes (up to 27% of the Swedish environmental objective), at an environmental risk equaling 0.04% of the national anthropogenic climate gas emission.
|
|
| 48. |
- Thomas, Jean-Baptiste, et al.
(författare)
-
Marine biomass for a circular blue‐green bioeconomy?: A life cycle perspective on closing nitrogen and phosphorus land‐marine loops
- 2021
-
Ingår i: Journal of Industrial Ecology. - : Wiley. - 1088-1980 .- 1530-9290.
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- A blue-green bioeconomy revolution is underway in Europe, with particular attention being paid to the development of new or underutilized marine biomass resources. The wild harvest and mariculture of low-trophic non-fed species of marine biomass may be contributing to circular economies, the mitigation of environmental problems such as eutrophication and climate change through the uptake of nutrients and carbon, while also recovering finite phosphorus from marine coastal environments, thus contributing to food security. The present study provides a cradle-to-gate life cycle perspective on seven established or innovative/emerging marine biomass utilization cases in Sweden: mariculture of sugar kelp, blue mussels, and ascidians and the harvest of invasive Pacific oysters along the Skagerrak coast, the mariculture of blue mussels in the Baltic sea, the harvest of common reed in the Stockholm archipelago, and the harvest of beach-cast seaweed in Gotland. Results showed that the mariculture cases were found to con tribute to eutrophication and climate impact mitigation (at gate).All cases were found to contribute to closing the loop on phosphorus by enabling recovery from marine or coastal environments, bridging marine–land flows, all while performing well from an environmental perspective with a relatively low cumulative energy demand and low carbon and nutrient footprints. This highlights the potential of low-trophic biomass to contribute to phosphorus security in the future, and demonstrates the value of industrial ecology tools such as LCA in support of this imminent Decade of Ocean Science for Sustainable Development
|
|
| 49. |
|
|
| 50. |
- Zahajská, Petra, et al.
(författare)
-
Impact of Holocene climate change on silicon cycling in Lake 850, Northern Sweden
- 2021
-
Ingår i: The Holocene. - : SAGE Publications. - 0959-6836 .- 1477-0911. ; 31:10, s. 1582-1592
-
Tidskriftsartikel (refereegranskat)abstract
- Diatom-rich sediment in a small subarctic lake (Lake 850) was investigated in a 9400 cal. yr BP sediment record in order to explore the impact of Holocene climate evolution on silicon cycling. Diatom stable silicon isotopes (δ30SiBSi ) and biogenic silica (BSi) indicate that high BSi concentrations in sediment throughout the Holocene are associated with a lighter Si isotope source of dissolved silica (DSi), such as groundwater or freshly weathered primary minerals. Furthermore, higher BSi concentrations were favoured during the mid-Holocene by low detrital inputs and possibly a longer ice-free period allowing for more diatom production to occur. The diatom δ30SiBSi signature shows a link to changes in regional climate and is influenced by length of diatom growth period and hydrological fluctuations. Lighter Si isotopic values occur during the mid Holocene, when climate is inferred to be more continental and drier, with pronounced seasonality. In contrast, a heavier Si isotopic signature is observed in the early and late Holocene, when oceanic influences are thought to be stronger and the climate wetter. The δ30SiBSi values have generally lighter signatures as compared with other studies, which supports a light DSi source.
|
|
