Regional konsekvensutredning for oljevirksomheten i Norskehavet

Transkript

1 NILU: OR 40/2002 NILU: OR 40/2002 REFERANSE: O DATO: AUGUST 2002 ISBN: Reginal knsekvensutredning fr ljevirksmheten i Nrskehavet Utslipp til luft miljømessige knsekvenser Sverre Slberg, Sam Erik Walker, Brit Lisa Skjelkvåle, Tre Høgåsen, Jarle Mlvær, Thrbjørn Larssen, Per Arild Aarrestad g Ole Reitan

2

3 NILU : OR 40/2002 REFERANSE : O DATO : AUGUST 2002 ISBN : Reginal knsekvensutredning fr ljevirksmheten i Nrskehavet Utslipp til luft miljømessige knsekvenser Sverre Slberg 1, Sam Erik Walker 1, Brit Lisa Skjelkvåle 2, Tre Høgåsen 2, Jarle Mlvær 2, Thrbjørn Larssen 2, Per Arild Aarrestad 3 g Ole Reitan 3 1) Nrsk institutt fr luftfrskning Pstbks 100, 2027 Kjeller 2) Nrsk institutt fr vannfrskning Pstbks 173 Kjelsås, 0411 Osl 3) Nrsk institutt fr naturfrskning Tungasletta 2, 7005 Trndheim

4 2

5 3 Frrd Denne rapprten inngår sm en del av Reginal knsekvensutredning fr petrleumsvirksmheten i Nrskehavet (RKU-Nrskehavet). RKU-Nrskehavet er gjennmført i regi av OLF (Oljeindustriens landsfrening), g er finansiert av ljeselskaper sm i år 2002 var eiere av felt g funn innenfr ressursklassene 1-4 på nrsk skkel, mellm 62 N g 69 N. Statil har på vegne av de andre selskapene hatt sekretariatsfunksjnen g ledet arbeidet. Hensikten med reginale knsekvensutredninger er å gi en bedre versikt ver knsekvensene av petrleumsaktiviteten på skkelen enn det enkeltstående feltvise knsekvensutredninger gir, samt frenkle arbeidet med knsekvensutredninger både fr selskapene g myndighetene. Den reginale knsekvensutredningen vil bli benyttet sm referansedkument fr framtidige feltspesifikke knsekvensutredninger. Rapprten vil, sammen med andre underlagsrapprter, danne utgangspunktet fr utarbeidelse av en sluttrapprt sm belyser de samlede knsekvensene av petrleumsvirksmheten innenfr det aktuelle mrådet.

6 4

7 5 Innhld Side Frrd... 3 Sammendrag Bakgrunn Status fr belastning g internasjnale avtaler Ftkjemiske prsesser i atmsfæren Transprt g mvandling av ksidert nitrgen Generelt m virkninger av utslipp til luft Frsuring Overgjødsling Bakkenært zn Dagens situasjn Tålegrenser Tålegrenser fr frsuring Tålegrenser fr nitrgenavsetning på vegetasjn Tålegrenser fr bakkenært zn Dagens situasjn frsuring Dagens situasjn vergjødsling Vegetasjn Næringsfattige g humide skger Kystlyngheier Nedbørmyr Fauna Dagens situasjn bakkenært zn Bidraget fra petrleumsvirksmheten i Nrskehavet til nitrgenavsetning g zndannelse Utslippsdata Metdebeskrivelse Ftplume-mdellen Meterlgiske data Parametrisering av avsetning EMEP-mdellen Prsedyre fr mdellberegningene Utslippsdata Prsedyre fr beregning av nitrgendepsisjn g zn Beregnet bidrag til belastningsnivået fra utslippene ver Nrskehavet Bidrag til nitrgenavsetning Bidrag til bakkenært zn Miljøknsekvenser knyttet til bidraget fra petrleumsvirksmheten i Nrskehavet Frsuring... 41

8 6 5.2 Overgjødsling Nitrgenavsetning Vegetasjn Effekter av N-bidraget fra Nrskehavet Effekter av ttal N avsetning fra Nrdsjøen g Nrskehavet, inkludert dagens bakgrunnsnivå Fauna Bakkenært zn Vegetasjn Fauna Referanser... 41

9 7 Sammendrag Statil (Den nrske stats ljeselskap a.s.) har på vegne av de deltakende selskapene i RKU-arbeidet bedt knsulentene utarbeide en reginal knsekvensutredning fr utslipp til luft fra ljevirksmheten i Nrskehavet. Målet med de reginale knsekvensutredningene er å legge et best mulig grunnlag fr å vurdere hvrdan petrleumsaktiviteten i delmrådet (eksisterende g planlagte aktiviteter) vil påvirke naturressurser, næringsmessige interesser g andre brukerinteresser, samt å beskrive muligheter sm finnes fr å redusere eller unngå negative effekter. De reginale utredningene er delt i ulike temautredninger, g denne rapprten dekker temautredningen Miljømessige knsekvenser av utslipp til luft". Målet med denne temautredningen var å beregne det samlede bidraget fra petrleumsrelaterte utslipp i Nrskehavet til nitrgenavsetning g dannelse av bakkenært zn i kystmrådet av Nrge. I denne utredningene er det gjrt vurderinger fr mråder fra Sgn g Fjrdane til Nrdland g fr marine avsetninger. Andre knsekvenser av luftutslipp, slik sm f.eks. effekter på det glbale klima er ikke vurdert. Utslippsprgnsene sm ble lagt til grunn fr arbeidet inkluderte årlige ttalutslipp fram til 2040 fr enkeltkilder, dvs. turbiner, fakling, helikptertrafikk, letebring sv., fr hvert enkelt av 11 felt, g fr skytteltankere med deres transprtruter. Utslippstallene var gitt fr NO x, VOC, CO, CH 4, SO 2 g CO 2. Ifølge disse prgnsene vil ttalutslippet av NOx fra de petrleumsrelaterte kildene i Nrskehavet øke svakt fra år 2000 til et maksimalnivå i år 2012 på ca tnn (NO2)/år. Deretter gir prgnsene en jevn nedgang fr resten av periden. Mt slutten av 40-årsperiden er de samlede utslippstallene mindre enn 10% av utslippene i Utslipp fra skytteltankerne er den dminerende enkeltkilden til NO x den første periden, men mt slutten av periden indikerer prgnsene at bidraget fra turbiner vil bli relativt sett viktigere. Videre indikerer prgnsene en betydelig nedgang i VOC-utslippet fra Nrskehavet fra hele tnn i år 2000 til under tnn allerede i I de påfølgende årene ventes en gradvis nedgang i VOC-utslippet sm fr NO x. Den klart største enkeltkilden til VOC de første årene er bøyelasting, g den markerte reduksjnen i VOC-utslippet skyldes frventede tiltak fr denne kildetypen. Beregningene ble fretatt med t atmsfærekjemiske spredningsmdeller sm var delvis kblet sammen. Begrunnelsen fr å bruke t mdeller var å kunne ta hensyn både til prsesser på eurpeisk strskala g på den mindre avstanden fra ljefeltene i Nrskehavet til kysten av Nrge ( km). Prsessene i Nrskehavet ble simulert med punktkildemdellen Ftplume. Prsesser på eurpeisk skala, sm ble benyttet sm bakgrunn fr de mer detaljerte Nrskehavet-beregningene, ble fretatt med EMEPs ftkjemiske ksidantmdell. NO x -utslippet fra petrleumsvirksmheten i Nrskehavet er beregnet å gi størst N-avsetning i havmrådene utenfr Trøndelagskysten, med det største nedfallet ver land langs kysten i Møre g Rmsdal, Sør- g Nrd-Trøndelag g i

10 8 Nrdland. Den beregnede tilførselen er liten g maksimalt 5 mg (N)/m2 pr år ver land. Miljøknsekvensene fra bakkenært zn er vurdert utifra AOT40-verdien g ved å beregne antall timer med knsentrasjner ver 100 μg/m 3 (SFTs luftkvalitetskriterium). Bidraget til AOT40 fra kildene i Nrskehavet er beskjedent ver landmråder, g med maksimalverdier ver havmrådene. Det estimerte bidraget fra Nrskehavet til ekstra antall timer ver 100 μg/m 3, dvs antall timer der Nrskehavet-utslippene fører til at knsentrasjnen passerer 100 μg/m 3, blir gså svært lavt. Områdene sm blir berørt av N-depsisjn i denne knsekvensutredningen har i dag små prblemer med frsuring av vann g vassdrag. Områder sm i dag har liten eller ingen verskridelse av tålegrensen utgjør hhv ca km 2 g km 2. Områder med verskridelse utgjør ca km 2, g er hvedsakelig lkalisert i Sgn g Fjrdane. Selv m vi ser på N-bidraget fra Nrskehavet i lys av wrst case, er knklusjnen at bidraget er så lite at det mest sannsynlig ikke bidrar til målbar endring av frsuringssituasjnen i mrådet. Økningen i N-depsisjnen i Midt-Nrge sm følge av N-utslipp i Nrskehavet vil utgjøre en liten andel av dagens tilførsler, g effekten i vann g jrd vil bli vanskelig å måle. Frsuringssituasjnen i vann i Nrge er skapt av summen av utslipp fra mange enkeltkilder. Det er derfr vanskelig å vurdere effekter av et enkelt eller nen få utslipp. Selv m knklusjnen av en slik vurdering er at det enkelte utslippet sannsynligvis ikke vil ha en målbar effekt på frsuringssituasjnen, vil vi understreke at enhver økning i N-depsisjn er uheldig sett fra en langsiktig målsetning m å redusere syrebelastningen på øksystemene. Tålegrenseknseptet sm vi bruker her fr å kvantifisere g illustrere effekten av N-utslippene fra Nrskehavet, er utviklet sm en metde fr å finne mål fr hvr mye utslippene skal reduseres fr å kmme under tålegrensen. Det er ikke ment å brukes mtsatt vei, dvs. fr å stille spørsmål av typen: "Hvr mye mer kan vi slippe ut uten at tålegrensen verskrides?" Vurderinger av effekter av nitrgenavsetning på vegetasjn er relatert til tålegrenseverskridelser. Tålegrensene er satt pp med relativt stre variasjner med en nedre g en øvre grense g det er ikke gitt nen kvantitative mål på endringer i vegetasjn ut fra verskridelsesverdier. Variasjnen i tålegrensene innen hver vegetasjnstype g mangel på kvantitative mål på endringer i øksystemene gjør det generelt vanskelig å vurdere hvr stre knsekvenser et enkeltbidrag kan gi. I tillegg er depsisjnsverdiene fra Nrskehavet islert sett særdeles små i frhld til tålegrensenes variasjner innen en g samme vegetasjnstype. Ttal nitrgenavsetning innen influensmrådet fra Nrskehavets utslipp varierer fra 1 til 5 mg (N)/m 2 pr år mens frskjellen i nedre g øvre tålegrense innen en vegetasjnstype kan være flere hundre mg/år. Vurderingen av hvrdan bidraget fra petrleumsvirksmheten i Nrskehavet islert sett kan påvirke vegetasjnen, vil derfr bli ganske usikker. Hvedknklusjnen er at bidraget fra petrleumsvirksmheten i Nrskehavet islert sett ikke vil gi målbare gjødslingseffekter i influensmrådet fra Sgn g Fjrdane til Nrdland. Sammen med andre utslipp fra petrleumsindustrien på

11 9 skkelen vil bidraget likevel kunne påvirke vegetasjnstyper i Sgn g Fjrdane g i de sørligste deler av Møre g Rmsdal ved at vegetasjnstyper sm er tilpasset et lavt nitrgennivå kan få økt innslag av mer nitrgenkrevende arter sm gras g urter, samt at trær i humide mråder kan få redusert lavvekst g økt algevekst. Fr eutrfiering av marine mråder, dvs nitrgenavsetning til hav, så er knklusjnen at nitrgenbidraget fra utslippene ver Nrskehavet bidrar med langt mindre enn 1 av de relevante havmassenes nitrgeninnhld. Usikkerheten ved vurderinger av miljøknsekvensene fr fauna er særlig str. Der det ikke skjer endringer i vegetasjn g beiteplanter, vil sannsynligvis effektene på fauna være neglisjerbare. Islert sett vil således bidraget fra Nrskehavet ikke påvirke dyrelivet i influensmrådet siden det antas at vegetasjnen ikke vil bli påvirket. Med tanke på den ttale nitrgenbelastning er det imidlertid mulig at enkelte vegetasjnstyper kan endre seg i de sørlige deler av influensmrådet. Effektene på dyrelivet vil da høyst sannsynlig være avhengige av hvilken vegetasjnstype sm endres. Fr zn så viser beregningene at tillegget fra utslippene ver Nrskehavet bidrar med mellm 2 g 55 ppb-timer basert på en 6 måneders vekstperide fra aprilseptember ver landmrådene. Bidragene er høyest i Nrd-Trøndelag g avtar gradvis fra kyststrøkene g innver i fjrdene. Bidraget vil ikke føre til verskridelse av tålegrensen fr planter eller skg i nen av de 50x50 km 2 -rutene sm ikke allerede er verskredet fra før, sm følge av andre bakgrunnskilder. Hvis man derimt tar med tidligere beregnet bidrag fra petrleumsvirksmheten i Nrdsjøen vil nen mråder i Trøndelagsfylkene få verskredet sine tålegrenser fr planter generelt, men ikke fr skg. Ut fra dagens kunnskapsnivå er det mtrent umulig å si hvr mye Nrskehavets znbidrag påvirker vegetasjnen, men siden tålegrensen fr planter strt sett er verskredet de fleste steder, er sannsynligheten fr eventuelle effekter på planter størst der bidragene er størst, dvs. i kystnære mråder i Sør-Trøndelag, Møre g Rmsdal g i Sgn g Fjrdane. Mulige effekter er redusert vekst g akutte skader sm nekrse (utdøing av vev, gjerne i frm av svarte flekker på bladene) g klrse (grønne plantedeler sm blir bleke/fargeløse frdi klrfyllet mistes). Bidraget fra Nrskehavet til antall timer med knsentrasjner ver 100 μg/m 3 (luftkvalitetskriterium fr helseeffekter) er beregnet å kunne gi 0-6 timer ekstra ver landmrådene gjennm året. Dette vil ikke føre til at nye mråder får verskredet sin tålegrense, g det er lite trlig at bidraget vil gi nen målbare effekter på dyr i mråder sm allerede har fått verskredet sin tålegrense.

12 10

13 11 1 Bakgrunn 1.1 Status fr belastning g internasjnale avtaler Det nedlegges et strt arbeid internasjnalt fr å redusere utslippene av svvel, nitrgen g flyktige, rganiske frbindelser (VOC). Sm et resultat av svvelprtkllene i 1985 g 1994 har svveltilførslene til Nrge avtatt med 40-50% fra 1980 til 1996 (Tørseth g Manø, 1997), g tilførslene vil bli ytterligere redusert når de vedtatte målene fr utslippsreduksjner sm er vedtatt ifølge Gøtebrgprtkllen 1999 (UN/ECE, 1999) er nådd. Sm en følge av de reduserte syretilførslene har vannkvaliteten i Nrge med hensyn på frsuring vist en klar bedring de siste 5-10 årene, g arealer med verskridelser av tålegrensen fr frsuring er redusert (SFT, 2001). På landjrda kan økte nitrgentilførsler føre til uønskede effekter, selv m nitrgen i hvedsak er et plantenæringsstff sm blant annet øker tilveksten i skg. I tillegg til frsuring av jrdsmnnet kan økte nitrgentilførsler føre til endringer av knkurransefrhldene mellm ulike plantearter. Økte tilførsler av nitrgen gir økt frekmst g tilvekst av blant annet grasarter, til frtrengsel fr blmsterarter g røsslyng (Heil g Diemnt, 1983; Falkengren-Grerup g Erikssn, 1990). Ozndannelse i tilknytning til langtransprterte luftfrurensninger har vært bservert i Nrge siden (Schjldager, 1981; Grennfelt g Schjldager, 1984). Ozn dannes ved reaksjner mellm nedbrytningsprdukter av hydrkarbner g nitrgenksider. Ozndannelsen er spesielt virksm i smmerhalvåret i mråder med stre utslipp av både nitrgenksider g hydrkarbner. I Eurpa fører høytrykkssituasjner m smmeren fte til høye znknsentrasjner, g transprt av frurenset luft mt Nrge kan gi timemidlede knsentrasjner av zn på µg/m3. SFTs maksimumsverdi fr timemiddelknsentrasjn er 100 µg/m3. Det er derfr tatt skritt fr å redusere utslippene både av nitrgenksider g flyktige rganiske frbindelser i Eurpa innenfr rammen av FN-knvensjnen m grenseverskridende luftfrurensninger. Reaksjnsmønsteret fr slik ftkjemisk zndannelse er imidlertid kmplisert, slik at det i enkelte situasjner er hydrkarbner sm er begrensende fr zndannelsen, mens det i andre situasjner er nitrgenksider. De enkelte hydrkarbner har gså ulike zndannelsesptensialer. I Nrge er miljøprblemer knyttet til frsuring, eutrfiering g høye znknsentrasjner hvedsakelig et resultat av langtransprt av frurensninger fra det eurpeiske kntinentet g fra Strbritannia, g prblemene er dermed størst i Sør- Nrge. Fr utslipp ver Nrskehavet, sm er tema i denne rapprten, vil den dminerende vestlige vindtransprten i hvedsak føre utslippene inn ver mråder hvr miljøprblemer knyttet til nitrgenavsetning g zn er mindre. 1.2 Ftkjemiske prsesser i atmsfæren Ved frbrenning av lje g gass freligger ftest 1-10 % av nitrgenksidene i utslippet sm nitrgendiksid (NO 2 ) g resten sm nitrgenmnksid (NO). Summen av NO g NO 2 kalles gjerne NO x. Nitrgenksidenes kjemiske

14 12 mvandlingsreaksjner er mtalt i flere bøker, versiktsartikler g prsjektrapprter, se f.eks. Seinfeld (1986); Grennfelt et al. (1987); Sandnes (1993). Den viktigste reaksjnen fr ksidasjn av NO til NO 2 er med zn (O 3 ): k NO + O 2 3 NO 2 + O 2 (1) Målte månedsmiddelknsentrasjner av zn i Sør-Nrge er µg/m 3 (20-40 ppb). Inntil ppb NO 2 kan derfr dannes ved reaksjn (1). NO 2 disssieres til NO g atmært ksygen (O) av slstråling med bølgelengder mindre enn 440 nm: k NO 2 + hν 3 NO + O λ < 440 nm (2) Atmært ksygen (O) reagerer svært raskt med mlekylært ksygen (O 2 ) g danner zn (O 3 ): O + O 2 O 3 (3) O 3 ksiderer imidlertid raskt NO til NO 2, g reaksjn (1) tilsvarer summen av reaksjn (2) g (3) men med mtsatt frtegn, uten nettdannelse av O 3. Disse reaksjnene fører derfr til at det vil innstille seg en likevekt mellm NO, NO 2 g O 3, uten videre dannelse av zn. Likevekten påvirkes av strålingsintensiteten. Nettdannelse av O 3 kan frklares ved at NO ksideres til NO 2 uten at O 3 frbrukes. Slik ksidasjn skjer ved reaksjner med et hydrperksylradikal (HO 2 ) eller mer generelt av et vilkårlig perksyradikal (RO 2 ). Perksyradikaler kan dannes ved nedbryting av hydrkarbner med hydrksylradikaler (OH), sm f.eks. illustrert fr butan (C 4 H 10 ): C 4 H 10 + OH + O 2 C 4 H 9 O 2 + H 2 O (4) OH er svært reaktivt g den bestemmende kmpnenten fr ksidasjnen i atmsfæren. OH eksisterer bare m dagen når det er ftkjemisk aktivitet (UVstråling). Ozn har en kjemisk levetid i trpsfæren av størrelsesrden 1-4 uker g kan dermed transprteres ver lange avstander. Episder med høye znknsentrasjner frekmmer imidlertid bare i smmerhalvåret. Fr ksidasjn av NO 2 til salpetersyre (HNO 3 ) er flere reaksjnsveier mulige, enten via OH eller via nattreaksjner med zn ved høy luftfuktighet. Gassfrmig HNO 3 reagerer med sjøsaltaersler g danner gassfrmig HCl g nitrat i aerslfasen HNO 3 + Cl - HCl + NO 3 - (5) Vi ser av likningene ver hvrdan ftkjemien virker sterkt inn, ved at zn g radikaler er viktige fr ksidasjn av NO til NO 2 g videre til HNO 3. Fr de

15 13 breddegrader hvr utslippet ver Nrskehavet finner sted, vil UV-strålingen gjennm deler av året være så lav at den ftkjemiske aktiviteten, g dermed effektiviteten av både zndannelsen g OH-ksidasjnen av NO 2 til salpetersyre, blir sterkt redusert. Dannelse av HNO 3 via nattreaksjnene mellm zn g NO 2 ved høy luftfuktighet kan imidlertid få en større betydning. 1.3 Transprt g mvandling av ksidert nitrgen Utenm NO g NO 2 er de viktigste ksiderte nitrgenfrbindelsene i atmsfæren gassfrmig HNO 3, nitrat i aerslpartikler, g perksyacetylnitrat (PAN), sm er et viktig reaksjnsprdukt av den ftkjemiske nedbrytingen av hydrkarbner. Det dannes gså andre rganiske nitrgenfrbindelser, men knsentrasjnene av disse er relativt ubetydelige. Tilførslene av nitrgen til kystnære landmråder avhenger både av knsentrasjnene av disse frbindelsene, g hvr raskt eller effektivt de avsettes ved nedbør g ved andre prsesser. Hvedmekanismen fr nitrgenavsetning er utvasking med nedbør. Den rgrafiske effekten, dvs. effekten sm skyldes at lufta heves ved transprt mt fjellkjeder, er av str betydning fr nedbørfrdelingen i Nrge. Nedbør i Vest- g Nrd-Nrge er dermed hvedsakelig knyttet til vestlige vinder, mens nedbør ver det indre Østlandsmrådet er mer knyttet til frntsystemer fra sør g sørøst g til lkale, knvektive bygeskyer i smmerhalvåret. Tørravsetningen av nitrgen (sm NO2 eller HNO3) betyr nrmalt mindre i frhld til våtavsetningen. Aerslpartikler g vannløselige gasser kan tas pp i skydråper g i fallende nedbør. Vannløselige partikler tar pp vann g vkser allerede ved 70-80% relativ fuktighet, g i skyer med vanninnhld ver 0,1 g/m3 er de aller fleste aerslpartiklene inkrprert i skydråpene. Slike skydråper har en pphldstid i nedbørskyer på fra 0,5 til 2 timer. Vannløselige gasser i lufta vil derfr være i likevekt med vannet i skydråpene, slik at frhldet mellm knsentrasjnene i henhldsvis lufta g skydråpene kan beregnes ut fra termdynamiske data. Av de aktuelle frbindelsene er bare HNO 3 lett løselig i vann, g i en nedbørsky vil det være ubetydelige mengder HNO 3 sm gass, det aller meste vil være løst i skydråpene, sammen med nitrat sm er bundet til aerslpartiklene. I en nedbørsituasjn der frurensningene er frdelt i hele blandingslaget, vil nitratpartikler g HNO 3 i alt vesentlig være tatt pp i skydråpene. Knsentrasjnen av nitrat i nedbøren vil da være bestemt av det pprinnelige knsentrasjnsnivået i luften g vanninnhldet i nedbørskyene. Dersm utslippene befinner seg under skybasen, vil fallende nedbør gså kunne ta med seg gasser g partikler. En lettløselig gass sm HNO 3 vil kunne tas pp av slike fallende regndråper, spesielt dersm dråpestørrelsen g fallhastigheten ikke er fr str. Fr at partikler skal kunne tas pp av fallende regndråper, må partikkelstørrelsen i regelen være større enn 2 µm; mindre partikler vil følge luftstrømmen g vil ikke fanges inn av den fallende dråpen.

16 14 Frenklet kan en si at knsentrasjnen av sjøsalter i luft er en funksjn av prduksjnen av dråper på sjøverflaten, g av vertikal transprten av dråper g partikler fra verflatelaget ved turbulent diffusjn. Dråpene avgir vanndamp ved frdampning, men vil frtsette å være dråper ved relativ fuktighet ver ca. 80%. Reaksjnen med sjøsaltaersl er med på å øke transprten av nitrat g å redusere avsetningen på havverflaten. Avsetningen i kystnære mråder blir tilsvarende større. Prsessen kan være en frklaring på frekmsten av nitrat i luft g nedbør i fjerntliggende mråder. På samme måte sm gasser absrberes av dråper (g sjøverflaten) vil de gså kunne absrberes av vegetasjn g andre verflater på land. Opptaket er avhengig av gassenes kjemiske egenskaper i frhld til verflaten, g av transprthastigheten gjennm det turbulente g det laminære grenselaget. NO 2 tas pp gjennm plantenes spalteåpninger g her er diffusjnen gjennm spalteåpningene gså hastighetsbegrensende. Dette begrenser i praksis avsetningshastigheten fr NO 2 til 0,5-1 cm/s m dagen i vekstsesngen. Utenm vekstsesngen er avsetningshastigheten fr NO 2 meget liten, siden NO 2 ikke absrberes av fuktfilm på våte verflater slik sm f.eks. SO 2 (Jhanssn, 1987).

17 15 2 Generelt m virkninger av utslipp til luft 2.1 Frsuring Frurenset luft g nedbør innehlder nitrgen g svvel i frm av nitrat (NO 3- ) g ammnium (NH 4+ ) g sulfat (SO = 4 ). Disse kmpnentene bidrar til frsuring av jrd g vann i Nrge. Utslipp fra vei- g skipstrafikk er de dminerende kildene til NO x (NO + NO 2 ) i Nrge, slik sm vist i Figur 1. Legg merke til at sektren lje- g gassutvinning i Figur 1 ikke inkluderer skipstrafikken knyttet til denne aktiviteten. Svvelutslippene i Nrge har gått betydelig ned de siste årene, g de petrleumsrelaterte utslippene er små g er derfr ikke vurdert i denne utredningen. Utslippene fra skkelen bidrar bare til ksidert nitrgen (NO x, NO - 3, sv.) g ikke til redusert nitrgen (ammniakk g ammnium) sm hvedsakelig stammer fra landbruket. Både ksidert g redusert nitrgen bidrar imidlertid til frsuringen, men i Sør-Nrge er vanligvis bidraget fra ksidert nitrgen størst. Nrske NOx-utslipp 2000 Annet 2 % Olje- g gassutvinning 20 % Skip g båter 39 % Industri g bergverk 10 % Luftfart 2 % Jernbane 0 % Mtrredskap 5 % Veitrafikk 22 % Figur 1: Relativ frdeling av NO x -utslipp fra nrske kildetyper, Olje- g gassvirksmhet inkluderer her ikke skipstrafikken knyttet til denne aktiviteten. (Kilde: Statistisk sentralbyrå). I de frsurede mrådene i Sør-Nrge er tilførslene av nitrgen med nedbøren i dag 20-30% høyere enn tilførslene av svvel. Frhldet mellm nitrgen g svvel i nedbøren har økt siden Det betyr at det relativt sett kmmer mer nitrgen enn svvel med nedbøren nå enn før. Dette skyldes i hvedsak at nedbørens innhld av nitrat har vært stabilt samtidig med at innhldet av svvel i nedbøren har gått ned.

18 16 Svvel tas i begrenset grad pp i vegetasjnen g de tilførte sulfatinene vil nrmalt renne gjennm jrda g ut i vassdraget. Sulfat kalles derfr et mbilt anin. Når sulfat sm er et anin (negativt ladet in) transprteres gjennm systemet, må det samtidig transprteres like stre mengder katiner (psitivt ladete iner). Katinene er hvedsakelig hydrgen-, aluminium-, kalsium- g magnesiuminer. Hydrgeniner gjør vannet surt g aluminiuminer kan gi bilgiske skader. Hveddelen av naturlig tilført nitrgen til skg g jrd kmmer fra atmsfæren i frm av våt- g tørravsetninger g ved bilgisk nitrgenfiksering. I frhld til svvel er nitrgenets kretsløp meget kmplisert. Nitrgen pptrer i mange ksidasjnsfrmer g finnes i naturen både sm psitivt g negativt ladet in, g i mer eller mindre kmplekse rganiske frbindelser, samt i gassfrm. Nitrgenfrbindelser er gjødsel fr vegetasjnen. Nrmalt vil derfr det meste av nitrgenet tas pp av trær g planter. I ukultivert jrd, f.eks. skgsjrd, er nitrgen et vekstbegrensende stff (minimumsstff), g atmsfærisk tilført nitrgen kan derfr gi en øket vekst. Det er derfr sjelden en finner mye nitrat i avrenningsvannet fra mråder sm ikke er påvirket av menneskelige aktiviteter sm landbruk g sur nedbør. Men kmmer det mer nitrgen gjennm nedbøren enn vegetasjnen kan bruke, vil "verskuddet" renne gjennm jrdsmnn g løsmasser g ende i vassdragene sm nitrat. Nitratinet vil da virke frsurende på samme måte sm sulfat gjør. Det er gjrt empiriske undersøkelser sm viser at fr skgkledde øksystemer må den årlige N-belastningen ligge på minst 900 mg N/m 2 /år fr at tilført N skal "lekke" fra nedbørfeltet g bidra til frsuring (Dise g Wright, 1995). Fr nedbørfelt sm ikke er skgkledde er det frventet at grensen er lavere. I Nrge er det en klar psitiv sammenheng mellm N-depsisjn g N-knsentrasjn i verflatevann. De høyeste N-knsentrasjnene i vann finnes derfr i mråder av landet med den høyeste N-depsisjnen (Skjelkvåle et al., 1996). 2.2 Overgjødsling Hveddelen av naturlig tilført nitrgen til vegetasjn g jrd kmmer fra atmsfæren i frm av våt- g tørravsetninger g ved bilgisk nitrgenfiksering. Den ttale nitrgenavsetning fra atmsfæren regnes sm summen av tørravsetning (NO 2, sum NO - 3 +HNO 3 g sum NH + 4 +NH 3 ) g våtavsetning (NO - 3 g NH + 4 i nedbør). I Nrge vil nitrgenfrbindelser i str grad bli tatt pp av vegetasjnen, frdi vegetasjnstypene fr en str del har en underptimal tilgang på nitrgen (jfr. Stuanes g Abrahamsen, 1996). Planter g mikrrganismer tar pp tilført nitrgen g utnytter denne i prduksjn av rganisk materiale. Økt nitrgentilgang kan således gi gjødslingseffekter g føre til økt bimasseprduksjn, endringer i knkurransefrhld mellm arter g endringer av artssammensetningen mt mer nitrgenkrevende vegetasjn (Tamm, 1991). Naturtyper sm fra før er tilpasset et lavt nitrgennivå, er mest utsatt fr nitrgengjødsling. Dette gjelder særlig næringsfattige skgsystemer, nedbørmyrer g kystlyngheier, der bl.a. gras g urter kan øke i mfang (fr mer detaljerte effekter se under dagens situasjn, kap ).

19 17 Effektene av økt nitrgentilgang på faunaen er mest sannsynlig sekundære g kmplekse, g avhenger både av interaksjner mellm rganismer på lavere trfiske nivåer g hvr str evne en bestemt ppulasjn av dyr har til å respndere på endringer i sin mattilgang (Furness, 1993). Dette betyr følgelig at nen dyreppulasjner kan bli begunstiget av gjødslingseffekter, mens andre får dårligere kvalitet på sine habitater. Vegetasjnsendringer på grunn av økt avsetning av nitrgen vil indirekte påvirke faunaen ved at dyrearter sm beiter på gress g andre nitrgenkrevende plantearter vil få bedre betingelser. Dette vil kunne endre faunaens sammensetning både hs evertebrater, fugler g pattedyr, g f.eks. både på lyngheier g nedbørmyrer. De påvirkede vegetasjnstypene kan få en annen sammensetning av faunaen av virvelløse dyr, g dette gir indirekte effekter på f.eks. fugler (sm inkluderer svært mange arter sm lever av virvelløse dyr). Sekundære effekter av dette mfatter både frhld mellm byttedyr g rvdyr/ rvfugler g endrede knkurransebetingelser mellm dyreppulasjner. Det freligger imidlertid ingen studier sm viser knkret hvilke effekter N-gjødsling kan ha på faunasammensetning (Pedersen g Nybø, 1990). 2.3 Bakkenært zn Sm diskutert nærmere venfr er zn en sekundært dannet frbindelse hvr det er liten avstand mellm atmsfærens generelle bakgrunnsnivå g terskelverdier fr skadelige effekter. Siden zn bare dannes gjennm ftkjemiske prsesser sm invlverer NO x, hydrkarbner g CO er kildene til zn de samme sm kildene til disse primærfrbindelsene Figur 1 venfr viser den relative frdelingen av nrske NO x -kilder (2000), mens Figur 2 viser den relative frdelingen av nrske VOC-kilder (2000). Olje g gassvirksmheten utgjør en str del av det samlede nrske VOC-utslippet. Utslipp av bigene hydrkarbner, dvs. fra planter g trær, er ikke medregnet i tallene i Figur 2. Det er str usikkerhet m størrelsen på de bigene VOC-utslippene, men i Skandinavia har de trlig liten betydning fr zndannelsen. Ozn er en sterk ksidant (plantegift) sm påvirker vegetasjnen alt ved svært lave knsentrasjner. Gassen tas pp gjennm plantenes spalteåpninger g kan føre til skader på enzymer, kenzymer g andre prteiner, samt pigmenter g nukleinsyrer, ne sm frstyrrer cellefunksjnen g ftsyntesen reduseres. Redusert ftsyntese er påvist ved så lave knsentrasjner sm μg/m 3. Akutte skader pptrer sm nekrse g klrse, med redusert vekst sm resultat. I naturlige plantesamfunn kan artssammensetningen påvirkes sm følge av artenes ulike tleranse fr zn. Frhøyede knsentrasjner av zn er påvist å føre til betennelsesreaksjner i luftveiene, lavere ksygenpptak, nedsatt lungefunksjn, g økt mttakelighet fr infeksjner. Man har funnet betennelsesreaksjner hs mennesker ved knsentrasjner av zn på ned mt 160 μg/m 3 ver 6 timer. Laveste bserverte effektnivå fr krttidsekspnering synes å ligge rundt μg/m 3. I Nrge varierer månedsmiddelknsentrasjnen av zn fra 40 til 80 μg/m 3. I smmerhalvåret frekmmer det episdevis knsentrasjner på ca. 150 μg/m 3, men episder på 200 μg/m 3 har gså vært registrert.

20 18 Veitrafikk 11 % Nrske VOC-utslipp 2000 Luftfart 0 % Skip g båter 3 % Jernbane 0 % Mtrredskap 1 % Annet 3 % Løsemidler 12 % Bensindistribusjn 2 % Industri g bergverk 4 % Olje- g gassutvinning 64 % Figur 2: Relativ frdeling av VOC-utslipp fra nrske kildetyper, (Kilde: Statistisk sentralbyrå).

21 19 3 Dagens situasjn 3.1 Tålegrenser Tålegrenser fr atmsfærisk tilførsel av frurensende stffer til et øksystem, utledet fra Nilssn g Grennfelt (1988), kan beskrives slik: Et kvantitativt mål fr tilførsel av frurensninger sm, ut fra dagens viten, ikke fører til skadelige effekter på følsmme kmpnenter i øksystemet, slik sm reduserte fiskebestander/fiskedød, skgskader/skgsdød g endringer i artssammensetning g mengde av arter. Tålegrensedefinisjnen gir ss en ramme fr å lage tallmessig anslag fr de belastninger sm kan gi uønskede skader Tålegrenser fr frsuring Tålegrenser fr frsuring av verflatevann (Figur 3) er knyttet til en grenseverdi fr ANC (ANC = Acid Neutralising Capacity, nrsk: syrenøytraliserende kapasitet). Grenseverdien fr ANC er basert på infrmasjn m vannkjemi g fiskestatus, basert på resultater fra "1000-sjøers undersøkelsen" i 1986 (Henriksen et al., 1988). Resultatene fra dette arbeidet viste at fr verdier av ANC < 20 µekv/l er det str sannsynlighet fr skader på fiskeppulasjner. Det har vist seg at grenseverdien på ANC < 20 µekv/l ikke alltid er hldbar. Det finnes mråder i Nrge hvr livet i vann (akvatisk bita) er tilpasset lavere ANCverdier enn 20 µekv/l g det finnes mråder sm er tilpasset høyere verdier. Vi har antatt at grenseverdien fr ANC har en sammenheng med tålegrensen. Fisk g andre akvatiske rganismer i mråder sm har lave tålegrenser vil sannsynligvis være tilpasset en lavere ANC-verdi enn mråder med høye tålegrenser. Fr ikke å beregne fr stre arealer med verskridelsene av tålegrensen ved å bruke en fr høy fast grenseverdi fr ANC, har vi innført en variabel ANC sm er en funksjn av tålegrensen. I mråder med lave tålegrenser er grenseverdien fr ANC satt = 0 µekv/l, g stiger til ANC = 50 µekv/l i mråder med høy tålegrense Tålegrenser fr nitrgenavsetning på vegetasjn Grensen fr hvr mye nitrgen naturen kan nyttiggjøre seg, avhenger sterkt av jrdsmnn g hva slags vegetasjn sm finnes i mrådet. Tålegrensen fr vegetasjn, der det kan skje endringer i artssammensetninger g mengdefrhld av arter, varierer mellm 500 g 3500 mg N/m 2 pr. år (Tabell 1). Tålegrensene er empiriske, dvs. at de er fastsatt på bakgrunn av bserverte endringer i øksystemet ved hjelp av eksperimentelle data, feltbservasjner g dynamiske øksystemmdeller (Bbbink et al., 1996; Grennfelt g Thörnelöf, 1992). Endringer i plantevekst, artssammensetning g dminans er blitt brukt sm målbare effekter av nitrgendepsisjn. I nen tilfeller er endringer i øksystemfunksjner, slike sm utvasking av nitrgen eller nitrgenakkumulasjn, blitt benyttet. Tålegrensene er fastsatt med en nedre g en øvre grense da det innen de analyserte øksystemene er reelle variasjner knyttet til eksperimentelle behandlinger g usikkerhet i depsisjnsverdier.

22 20 Tålegrenser Kartgrunnlag SurNedbør Cla mekv/m2/år gs/m2/år > 75 > 1.19 Figur 3: Tålegrense fr frsuring av verflatevann. Røde g gule verdier angir lave tålegrenser, mens blå verdier angir høye tålegrenser.

23 21 Tabell 1: Tålegrenser fr ttal nitrgenavsetning (fra Bbbink et al., 1996). Trær g vegetasjnstyper mg N/m2 pr. år Indikasjner på verskridelse Bartrær Næringsubalanse Løvtrær Næringsubalanse, økt skudd/rt frhld Næringsfattige barskger Endringer i bunnvegetasjn g mykrrhiza, økt utvasking Næringsfattige løvskger Endringer i bunnvegetasjn g mykrrhiza Næringsrike skger * Endringer i bunnvegetasjn Skger i humide mråder * Nedgang i lavflra g økt vekst av frittlevende alger Artsrike enger, middels næringsrike Økt innslag av høge gras, endringer i diversitet Artsrike enger, næringsrike Økt mineralisering g N-akkumulasjn, utvasking, endringer i diversitet Fattig fjellhei * Nedgang i lav, mser g lyngvekster Kystlynghei Nedgang i røsslyngdminans, mser g lav, økt innslag av graminider, N-akkumulering Nedbørmyr Nedgang i typiske mser, økt innslag av høge gras, N-akkumulasjn Jrdvannmyr, middels rik Økt innslag av høge gras, nedgang i diversitet * = usikre verdier Figur 4 (Esser g Tmter, 1996) viser et rutenett ver Nrge med den vegetasjnstypen sm har den laveste tålegrensen i mrådet. Kystlyngheiene er ikke kmmet med siden rutenettet er så strt at ruten gså innehlder barskg sm har en lavere tålegrense.

24 Figur 4: Kart ver tålegrenser fr nitrgen (fra Esser g Tmter, 1996), basert på vegetasjnstyper. Vegetasjnstypen med den laveste tålegrensen er vist i hver rute. Tålegrenser fr mbrtrf myr er satt til 500 mg N/m2 pr. år (1 kgn/ha pr. år tilsvarer 100 mg N/m2 pr. år).

25 Tålegrenser fr bakkenært zn SFTs anbefalte luftkvalitetskriterier fr zn med hensyn på helse/dyr er satt til 100 μg/m 3 ver 1 time g 80 µg/m 3 ver 8 timer (frekmst av frhøyede verdier av zn strekker seg sm regel ver perider på 8-12 timer). I 1992 ble det registrert ca timer med znknsentrasjner ver 100 µg/m 3 på bakgrunnsstasjner i Sør-Nrge g timer i Nrd-Nrge. I 2000 var tallene timer (sør fr Finnmark). Fr planter bør gjennmsnittsverdien fr vekstsesngen (april-september) av 7 timersmiddel (kl ) ikke verskride 50 µg/m 3. Gjennmsnittsverdien fr vekstsesngen i Nrge i dag er på µg/m 3, g znknsentrasjnen er således peridisk høy nk til å gi skader på vegetasjn. Tålegrenser fr zn på vegetasjn baseres gså på akkumulerte ekspneringsdser, beregnet sm summen av differansene mellm timemiddelknsentrasjnen g 80 µg/m 3 (40 ppb) fr de timene der znknsentrasjnen verskrider 80 µg/m 3. Beregningene refereres sm AOT40 (Accumulated expsure Over a Threshld limit f 40 ppb) g har vist å gi gde statistiske sammenhenger fr en rekke dse-respns-frsøk. Tålegrensen fr AOT40 har tidligere blitt satt til ppbh ( µg/m 3 h). Dette tilsvarer 10 prsents vekstreduksjn målt i pen chamber -eksperiment fr 6 arter gjennm en seksmåneders-peride (aprilseptember). Fr jrdbruksvekster har AOT40-verdien blitt satt til ppbh ( µg/m 3 h) akkumulert ver en tremåneders-peride. Fr å ta hensyn til at vekstfrhldene i Skandinavia er frskjellig fra de på kntinentet, anbefales det å bruke såkalt nrdisk tilpasning til AOT40- definisjnen. Dette innebærer at vekstsesngen sm AOT40-beregningene baseres på blir relatert til breddegraden, g dermed starter senere lenger nrd. Dette har str betydning fr den akkumulerte AOT-dsen, siden znknsentrasjnen har en betydelig sesngvariasjn med høyest knsentrasjn i april-mai. Videre har det blitt enighet m å gå fra en 10%-grense til en 5%-grense fr tålegrensene fr plantevekst. Dette betyr at det nå anbefales å bruke en tålegrense på 3000 ppb-timer fr plantevekst. Fr skg er det frtsatt str usikkerhet knyttet til skadeeffektene g man har anbefalt å behlde grensen på ppb-timer fr skg. 3.2 Dagens situasjn frsuring I 1994 var tålegrensen fr tilførsler av svvel g nitrgen verskredet i 20% av landarealet i Nrge. Overskridelsene er vist i Figur 5. Det er frventet at ved full effekt av den andre Götebrg-prtkllen (UN/ECE, 1999) vil dette avta til 7%. N-depsisjnen vil da utgjøre en relativt str andel av den gjenstående verskridelsen g videre frbedring av frsuringssituasjnen vil være avhengig av reduksjner i N-utslipp. Disse tallene baserer seg på bruk av den såkalte steady state water chemistry eller SSWC-mdellen, g at kun dagens N-avrenning bidrar til frsuring. Det er med andre rd ikke tatt hensyn til ptensielt bidrag fra hele N-depsisjnen.

26 24 Figur 5: Overskridelser av tålegrensen fr frsuring av verflatevann, gitt S-depsisjn 1994 (gjennmsnitt fr periden fra Tørseth g Semb, 1998) g dagens NO 3 - -avrenning (dvs. minimumsestimatet) sm mål fr N-depsisjnens bidrag til verskridelse av tålegrensen (se frklaring i teksten).

27 25 Tålegrenser fr verflatevann har til nå blitt grundigst utredet fr svveltilførsler. I stre deler av Nrge g i mange andre land er tålegrensen fr denne frbindelse frlengst verskredet, g effektene registreres ved sure, fisketmme vann. Fr svvel kjenner en i dag årsak/virkningsfrhldet gdt, g dse/respnsfrhldet kan uttrykkes ved hjelp av enkle mdeller. Nitrgenets kretsløp er imidlertid svært kmplisert, g tålegrensen fr nitrgen er derfr vesentlig vanskeligere å fastsette. Det er i hvedsak t måter å beregne verskridelser fr tilførsler av N. Den ene metden sier ganske enkelt at all NO 3 - vi måler i avrenningsvannet i dag kmmer fra N-avsetning (SSWC-mdellen), mens den andre metden (FAB-mdellen first rder acidity ) sier at all N-avsetning kan være en ptensiell bidragsyter til frsuringen med unntak av det sm blir tatt pp til bilgisk bruk. Den første metden gir et minimumsestimat ( best case ) fr N-avsetningens bidrag til verskridelse av tålegrensen, mens den andre metden gir et maksimumsestimat ( wrst case ). 3.3 Dagens situasjn vergjødsling Vegetasjn Vegetasjnen langs kysten i ytre strøk fra Sgn g Fjrdane til Nrdland består hvedsakelig av lyngheier, myrer, våtmarker, eng- g ulike frmer fr havstrandvegetasjn. Her finnes gså innslag av mindre skgbestander dminert av furu, bjørk, r g hassel. De fleste naturtypene er mer eller mindre kulturpåvirkede. Innenfr den ytre kystsna dminerer barskger g ulike utfrminger av fattige løvskger g rikere edelløvskger. Den naturlige barskgen på Vestlandet er furuskg, mens det i Trøndelag gså finnes større mråder med granskg. Edelløvskger frekmmer mer spredt fra Hrdaland til Nrd-Trøndelag, hvedsakelig i midtre g indre strøk. I frbindelse med gjødslingseffekter fra tilført nitrgen er det først g fremst næringsfattig skg, humid skg, kystlyngheier g nedbørmyrer sm er mest utsatt fr påvirkninger. Disse vegetasjnstypene blir belyst i denne utredningen. Figur 6 (fra Tørseth g Semb, 1998) viser den ttale nitrgendepsisjnen i Nrge basert på målinger i periden Innenfr mrådet i denne utredningen er avsetningen størst i Sgn g Fjrdane g avtar nrdver via Trøndelagsfylkene med en svak økning i ytre strøk av Nrdland. På bakgrunn av dagens nitrgenbelastning g frekmst av de vegetasjnstypene sm har den laveste tålegrensen, er det laget et verskridelseskart fr Nrge (Esser g Tmter, 1996). Kartet er gjengitt i Figur 7 g viser at mrådene nrd til Møre g Rmsdal har vegetasjnstyper (næringsfattige g humide skger, nedbørmyr g kystlynghei) sm har fått verskredet sine tålegrensene fr nitrgen. Det må imidlertid påpekes at mrådene i sørlige g midtre del av Møre g Rmsdal baserer seg her på et nitrgennedfall på under 500 mg N/m2 pr. år. Mer detaljert kartlegging (Knudsen et al., 1997) viser at depsisjnen ligger ne høyere i dag, fra mg N/m2 pr. år, g tålegrenser fr nitrgentilførsler fr vegetasjn (nedbørmyr) kan således være verskredet gså i dette mrådet (jfr. Tabell 1).

28 26 Figur 6: Avsetning av nitrgen (nitrat + ammnium) i periden (fra Tørseth g Semb, 1998).

29 Figur 7: Kart ver verskridelser av tålegrenser fr nitrgen (fra Esser g Tmter, 1996), basert på vegetasjnstyper. Tålegrensen fr mbrtrf myr er satt til 500 mg N/m2 pr. år.

30 Næringsfattige g humide skger Næringsfattige skger har generelt en lavere tålegrense enn rikere skger, g barskg har en lavere tålegrense enn løvskg (Tabell 1). Lavest tålegrense har skger i nedbørsrike mråder ( mg N/m 2 pr. år). Generelle effekter av tålegrenseverskridelser er næringsubalanse hs trær, endringer i artssammensetningen i bunnvegetasjn ved at nitrfile arter øker i mfang i næringsfattige skger (Dirkse et al., 1991; Nygaard g Ødegaard, 1993). Ved vegetasjnsvervåking i granskg i Slhmfjell i Telemark har bl.a. graset smyle hatt økt framgang, ne sm muligens kan frklares ved økt nitrgentilgang (Økland, 1995; DN, 1997). I næringsfattige barskger g løvskger kan økt nitrgenavsetning føre til nedsatt dannelse av fruktlegemer til mykrrhizaspp (Brandrud, 1995). Lav, mser g alger på trær (epifytt-flra) tar pp nitrgen både fra tørr- g våtavsetning. Mderate økninger i tilgjengelig nitrgen har ført til økt vekst av enkelte lavarter på trær (Insarva et al., 1992; Bruteig, 1996; de Bakker, 1989; Hlpainen g Kärenlampi, 1985; Kauppi, 1980; vn Arb, 1987). Andre lavarter med blågrønnalger sm algekmpnent blir negativt påvirket av nitrgen. Mange av disse artene er i Danmark g Sverige enten utryddet eller truede pga. sur nedbør g nitrgennedfall. Frittlevende alger prfitterer på økt nitrgentilgang, ne sm medfører mfattende algepåvekst bl.a. på trestammer (Bbbink et al. 1996). Fr de næringsfattige g humide skgsystemene på Vestlandet nrd til Møre g Rmsdal ligger nitrgenavsetningen i dag ver tålegrensene, både når det gjelder endringer i artssammensetning i bunnvegetasjn ( mg N/m 2 pr. år) g lav g algevekst på trær ( mg N/m 2 pr. år). Det er imidlertid ikke rapprtert m tydelige vegetasjnsendringer sm skyldes langtransprtert nitrgen i disse vegetasjnstypene. Imidlertid er det på Vestlandet rapprtert m økt algepåvekst på trestammer (Bruteig, 1993; DN, 1997). Humide barskger sm kystregnskgene i Trøndelag (breale regnskger) har et lavere bakgrunnsnivå ( mg N/m 2 pr. år) g epifyttflraen her skulle således ikke være påvirket av nitrgen i dagens situasjn Kystlyngheier Kystlyngheienes utbredelse strekker seg fra Rgaland i sør til Nrdland i nrd (jfr. kart i Fremstad g Kvenild, 1992). Naturtypen er et resultat av generasjners påvirkning på miljøet gjennm avskgning, brenning, vinterbeite g lyngslått (Gimmingham, 1972; Kaland, 1979; Fremstad et al., 1991). Lyngheiene er generelt tilpasset liten tilgang på nitrgen g ansees sm følsmme fr økt nitrgentilførsel. En litteraturstudie utført av Fremstad (1993) ppsummerer virkninger av nitrgentilførsel på lynghei. Gjødsling med nitrgen har vist at løvfellende arter sm blåbær, blkkebær, grasene blåtpp g smyle har et større vekstptensiale g er mer effektiv i sin utnyttelse av nitrgenressurser enn eviggrønne arter sm røsslyng, tyttebær g krekling. I nederlandske, tyske g britiske lyngheier presses røsslyng g klkkelyng ut av grasarter, først g fremst

31 29 blåtpp (Heil g Diemnt, 1983; van Dbben, 1991; Bbbink et al., 1992; Marrs, 1982). I Hrdaland er dagens nitrgenavsetning mkring tålegrensen på 1500 mg N/m2 pr. år g kystlyngheiene her er således i faresnen. Fra Sgn g Fjrdane g nrdver avtar nitrgendepsisjnen til verdier langt under tålegrensene fr vegetasjnstypen Nedbørmyr Nedbørmyrer er avhengig av tilførsel av næringsstffer fra nedbøren g anses sm et av de mest følsmme systemene verfr økt nitrgendepsisjn. Artsinventaret på disse myrene er tilpasset lav nitrgentilførsel, g nitrgen er nrmalt ansett å være en vekstbegrensende faktr (Malmer, 1993; Aerts et al., 1992). En litteraturstudie utført av Bakken g Flatberg (1995) m effekter av økt nitrgendepsisjn på nedbørmyr g en kunnskapsppsummering av Tybirk et al. (1995) viser at det i Nrdvest-Eurpa er bservert endringer i prduksjn g knkurransefrhld mellm trvmser g en økning av middels næringskrevende karplanter sm blåtpp g duskull. I Sør-Sverige har nedbørmyrer blitt mettet med nitrgen g resultert i økt trvmsevekst. Fsfr er nå blitt den begrensede faktr g ikke nitrgen (Aerts et al., 1992). I Nrge er det ikke utført undersøkelser sm viser effekter av nitrgenpåvirkning på myrvegetasjn, men det er nærliggende å anta at endringer gså skjer i nrske nedbørmyrer med høy nitrgenbelastning, da tålegrensene på mg N/m2 pr. år er verskredet så langt nrd sm til sørlige deler av Møre g Rmsdal fylke Fauna Effekter av vergjødsling på faunasammensetning er studert fr jrdfauna i jrdbruksmark. Fr øvrig synes undersøkelser av knsekvensene av nitrgengjødsling fr dyreliv å være svært fragmentarisk g av liten generell verførbarhet mellm naturtyper (Bbbink et al., 1996). De få freliggende data kan heller ikke brukes fr å gi tålegrenser fr endringer i fauna på grunn av økt nitrgenavsetning. Inntil en vet mer m disse frhld, vil de sekundære effekter fra vegetasjnsendringer være det eneste man kan bruke m tålegrenser fr nitrgenavsetning g dyreliv. Imidlertid er det et strt behv fr å avdekke den relative betydning av påvirkninger, både primære g sekundære effekter på dyreliv. 3.4 Dagens situasjn bakkenært zn Gjennmsnitts znknsentrasjn fr vekstsesngen (april til september) i Nrge ligger i dag mellm μg/m 3, g znknsentrasjnen er således peridisk høy nk til å gi skader på vegetasjn, da tålegrensen fr planter er satt til 50 µg/m. Tålegrensene knyttet til AOT40-verdiene (se kap. 3.3) er gså verskredet på de fleste stedene i Sør-Nrge. Selv m tålegrensene fr zn på vegetasjn er tidvis verskredet langs hele Vestlandskysten er det ikke rapprtert m vegetasjnsskader sm skyldes denne ksidanten. Imidlertid er mfattende skgskader i Mellm-Eurpa satt i sammenheng med zn (SFT, 1992). Skader er gså rapprtert ved kntrllerte frsøk i Nrge (Mrtensen g Skre, 1990; Mrtensen, 1994; Nygaard, 1994), hvr bl.a.

32 30 blåbær viste seg å være følsm venfr zn. Man kan således ikke utelukke at vegetasjnen langs Vestlandskysten kan være påvirket av zn. SFTs anbefalte luftkvalitetskriterier fr zn med hensyn på helse/dyr på 100 µg/m 3 sm timemiddel verskrides hvert år ver stre deler av Nrge. Overskridelsene er vanligvis størst i Sør-Nrge (sør fr Trøndelag). Det er ikke utenkelig at faunaen i mrådet kan være påvirket. Ekspnering fr høye znverdier kan ha negativ effekt på dyrenes tleranse mt alle frmer fr stress, inkludert dyrenes evne til å tilpasse seg endringer i sine habitater.

33 31 4 Bidraget fra petrleumsvirksmheten i Nrskehavet til nitrgenavsetning g zndannelse 4.1 Utslippsdata Statil leverte utslippsdata sm ble lagt til grunn fr mdellberegningene. Utslippspunktene i Figur 8 (grønne, gule g røde sirkler) representerer innretninger med utslipp. De grønne g gule sirklene representerer eksisterende innretninger g sannsynlige framtidige innretninger (ressurser t..m. ressursklasse 4). De røde sirklene representerer mulige framtidige utbygginger, der det er frutsatt nye innretninger, men der detaljer mkring utbyggingsløsninger g plassering av innretninger ikke freligger, g der det er str usikkerhet mht. hvilke ressurser sm vil bli bygget ut. Figur 8: Utslippsfelter i Nrskehavet.

34 32 Utslippsprgnsene sm ble lagt til grunn fr arbeidet inkluderte årlige ttalutslipp fram til 2040 fr enkeltkilder, dvs. turbiner, fakling, helikptertrafikk, letebring sv., fr hvert enkelt av feltene vist i Figur 8 g fr skytteltankere med deres transprtruter. Utslippstallene ble gitt fr NO x, VOC, CO, CH 4, SO 2 g CO 2. Det er utslippene av nitrgenksider (NO x = NO + NO 2 ) g VOC (flyktige rganiske frbindelser) sm vil være avgjørende fr nitrgenavsetning g zndannelse i det aktuelle mrådet. Stre utslipp av karbnmnksid (CO) g metan (CH 4 ) kan ha en sekundær effekt ved at de reduserer knsentrasjnen av OH-radikalet, det viktigste ksidasjnsmiddelet i atmsfæren, men den effekten er nrmalt av mindre betydning. Utslipp av CO 2 er den viktigste av klimagassene, g virkningene er av glbal karakter. Figur 9 viser utslippstallene fr NO x pr. kildetype sm tidsutvikling i periden Figur 10 viser de samme utslippstallene frdelt på de 11 utslippsmrådene definert i Figur 8. Ifølge disse prgnsene vil ttalutslippet av NO x fra de petrleumsrelaterte kildene i Nrskehavet øke svakt fra år 2000 til et maksimalnivå i år 2012 på ca tnn (NO 2 )/år. Deretter gir prgnsene en jevn nedgang fr resten av periden. Mt slutten av 40-årsperiden er de samlede utslippstallene mindre enn 10% av utslippene i Figur 9 viser at utslipp fra skytteltankerne er den dminerende enkeltkilden den første periden, men mt slutten av periden indikerer prgnsene at bidraget fra turbiner vil bli relativt sett viktigere etterhvert. Åsgard er feltet med de største utslippene de første ti årene, deretter gir prgnsene en mer jevn frdeling mellm mange av utslippsfeltene (Figur 10). Utslippsprgnsene fr VOC er vist fr kildetyper (Figur 11) g felt (Figur 12). Disse viser en betydelig nedgang i VOC-utslippet fra Nrskehavet fra hele tnn i år 2000 til under tnn allerede i I de påfølgende årene ventes en gradvis nedgang i VOC-utslippet sm fr NO x. Den klart største enkeltkilden til VOC de første årene er bøyelasting, g den markerte reduksjnen i VOCutslippet skyldes frventede tiltak på denne kildetypen. Disse utslippene ppstår når skytteltankerne lastes med lje ved lastebøyene g lufta fra tankene presses ut. Denne lufta innehlder stre mengder petrleumsprdukter. De feltfrdelte utslippene viser at Åsgard er en viktig bidragsyter til VOC-utslippet, men det er ingen av feltene sm skiller seg svært mye fra de øvrige feltene.

35 33 NOx-utslipp frdelt på kilder tnn (NO2) Brønntest Diesel engines Fakkel Helicpter traffic Shuttle Standby Supply Turbines Figur 9: Prgnser fr tidsutviklingen av NO x -utslipp fr ulike kildetyper Enhet: tnn (NO 2 ). NOx-utslipp frdelt på felt tnn (NO2) Åsgård Nrne Heidrun Kristin Draugen Njrd Ormen Lange Skarv FF1 FF2 FF3 Figur 10: Prgnser fr tidsutviklingen av NO x -utslipp fr utslippsfeltene vist i Figur 8. Enhet: tnn (NO 2 ).