Återförsurning av sjöar : Observerade och förväntade biologiska och kemiska effekter

• Denna rapport är en översiktlig genomgång av de idag tillgängliga, delvis publicerade, experimentella erfarenheterna av kemiska och biologiska effekter vid återförsurning i ytvatten där kalkning avbrutits. Sammanställningen har genomförts i avsikt att bredda kunskapsunderlaget för diskussioner om tänkbara effekter i samband med att kalkningen upphör i vissa ytvatten. Som bakgrundsdokument är dessutom en litteraturöversikt bifogad, vilken även inkluderar övrig litteratur rörande försurning - kalkning som kan anses ha en viss allmän relevans för kunskapsläget avseende återförsurning av kalkade vatten (se Appendix). Resultatet från hittills genomförda fältstudier av återförsurning, endast tre stycken av någon större omfattning i Sverige, visade att stora förändringar inträdde snabbt. Utvecklingen gick mot förhållanden liknande de i det sura tillståndet, med både negativ utveckling av ekosystemet och en påtaglig haltökning av aluminium m.fl. metaller i vattnet. Experimentell försurning av vattnet över sedimentproppar visade att tidigare deponerade metaller kan lösas ut från sedimenten. De hittills genomförda återförsurningsstudierna utfördes mestadels i gravt försurningsskadade sjöar, i ett fall också efter relativt kortvarig kalkning, och kan därför vara ett otillräckligt underlag för att kunna generalisera de effekter som kan uppstå vid återförsurning av kalkade sjöar. Många av de observerade biologiska förändringarna sammanfaller med vad som generellt observerats i samband med försurning av sjöar men vissa biologiska förändringar var dock avvikande och i några fall av delvis oväntad natur. Omfattningen och hastigheten i de senare fallen indikerade att de aktuella organismsamhällena saknade vissa reglerande mekanismer (interaktioner) och därför genomgick en utveckling präglad av instabilitet under återförsurningen. Det sura svavelnedfallet har minskat med ca. 60 % sedan 70-talet vilket medfört en proportionell återhämtning av vattenkemi och även biota i vissa ytvatten inom regioner som haft kortvarigt eller litet överskridande av den kritiska försurningsbelastningen (ringa markförsurning). Däremot har den minskade belastningen på ytvattnen hittills resulterat i små positiva förändringar inom de mest försurade områdena i södra Sverige. Trots en halvering av sulfathalt och surhet i många sjöar och vattendrag, har få biologiska förändringar observerats, då pH värden <5 och toxiska aluminiumhalter fortfarande medför negativa effekter på de flesta känsliga organismer. Modellsimuleringar har visat att återhämtningen inom sådana områden kommer att ta mycket lång tid (10- tals till kanske 100 år) eftersom försurningen av marken varit omfattande. Inom dessa områden, med en låg kritisk belastningsgräns, krävs ytterligare reduktion av belastningen samt i vissa fall t.o.m. kompletterande åtgärder som markkalkning. Även depositionen av flera tungmetaller har minskat kraftigt under de senaste decennierna, särskilt den långdistanstransporterade andelen, men hur stora förändringar detta medfört på ytvattnens innehåll av tungmetaller är i dagsläget osäkert, eftersom längre tidsserier från skogssjöar saknas inom miljöövervakningen.Av de kalkade sjöarna i Sverige, ca. 7500 st, beräknas mer än 1700 sjöar kunna få pHvärden under 5,4 och förlora alkaliniteten om kalkningar upphör i nuläget. De flesta sjöarna som kan komma att återförsuras till pH-värden under 5,4 är belägna inom de områden i sydvästra Sverige som är mest försurningsskadade. Stoppad kalkning i dessa sjöar skulle medföra långtgående återförsurning inom en tidsrymd av ca. 2 - 3 gånger den teoretiska omsättningstiden, för många sjöar motsvarande 3 till 9 år. Sannolikt skulle många av de effekter som observerats i de här genomgångna återförsurningsstudierna uppstå. Även sjöar som skulle återförsuras till pH-värden mellan 5,4 och 6,0 kan riskera att få skador på populationer av känsligare arter. Drygt 4000 sjöar skulle få pH-värden under 6,0 vid en stoppad kalkning. I sjöar med från början måttlig försurning kan en återförsurning förväntas resultera i tämligen marginella eller inga effekter med hänsyn till minskad försurningsbelastning och ringa markförsurning. Denna grupp omfattar en del av de ca. 3500 sjöar som åtminstone på längre sikt inte skulle riskera att få pH-värden <6,0 vid en stoppad kalkning. I de flesta sådana fall skulle endast de allra känsligaste arternas populationer riskera att påverkas. Surstötar, d.v.s. episodisk tillförsel av markant surare vatten i samband med kraftiga regn, snösmältning eller efter längre torrperioder, utgjorde i försurningens inledningsskede en viktig faktor för uppkomsten av biologiska skador eftersom särskilt höga halter av toxiskt oorganiskt aluminium förekom i samband med sådana situationer. Sannolikt kan surstötarna utgöra ett betydande problem även under återhämtningsfasen, då risk föreligger för fortsatta utflödena av höga aluminiumhalter i många sjöar och framförallt vattendrag inom de områden där markförsurningen kvarstår länge varvid en positiv biologisk utveckling kommer att motverkas. Problem kan även fortsättningsvis uppträda inom vissa nordligare lågbelastade regioner där främst hydrologiska faktorer samt kraftiga utflöden av organiska syror bidrar till uppkomsten av surstötar med inflöden av förhöjda halter av aluminium. Högre halter av komplexbildande organiska anjoner kan dock i sådana fall bidra till en lägre toxisk effekt. I denna rapport föreslås en översyn av kalkningsverksamheten, liksom rekommendationer av urvalskriterier för olika ytvatten om det blir aktuellt med åtgärder som medför en minskad kalkning. Slutligen föreslås forskningsinsatser för att belysa en del av de oklarheter som för närvarande råder om effekterna i samband med återförsurning.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Geovetenskap och miljövetenskap -- Miljövetenskap (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Earth and Related Environmental Sciences -- Environmental Sciences (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

vet (ämneskategori)

rap (ämneskategori)