NORSK INSTTTUTFFÖR VANNFORSKNING

Transkript

1 ...\.:/J'ä NORSK INSTTTUTFFÖR VANNFORSKNING Blindern, Oslo VASSÖRÄGSÖG H/Ä/NE- LABQRAfORIET, ved NTH.Trondheim Byggestedsområdérie Brenntangen,yardeåsén og Hunim Resipientvurclering^r

2

3 NORSK INSTITUTT FOR VANNFORSKNING Blindern, Oslo VASSDRAGS- OG HAVNELABORATORIET ved Norges tekniske h0gskole Trondheim KJERNEKRAFTVERK I OSLOFJORDOMRÅDET Byggestedsområdene Brenntangen, Vardeåsen os Hurum. Resipientvurderinger. Januar Utfart av: T. AUDUNSON, VHL I. HAUGEN, NIVÅ F.E. DAHL, VHL G. NILSEN, NIVÅ J. LAND, VHL 0. SKULBERG, NIVÅ

4

5 INNHO L D S F O R T E G N E L SE INNHOLDSFORTEGNELSE FIGURFORTEGNELSE TABELLFORTEGNELSE FORORD Side I III VI VII 1. INNLEDNING 1 2. ÖVERSIKT OVER UTF0RTE UNDERS0KELSER 3 3. KORT ÖVERSIKT OVER OSLOFJORDENS NATURFORHOLD Topografi Hydrografi Biologi GENERELT OM DE HYDROFYSISKE VURDERINGENE Definisjoner og forutsetninger Analysemetode sonen for utslippets förlöp i naer Analysemetode for utslippets temperaturfor- 10p i fjernsonen Behandling av hydrofysiske data VIRKNINGER PÄ BIOLOGISKE FORHOLD Organismens evne til å tilpasse seg forskjellige temperaturforhold Temperaturens virkning på artenes utbredelse Temperaturen som utl0sende faktor for forplant ning Primasrproduksjonens temperaturavhengighet Temperaturens innflytelse på visse miljöfaktorer og på samspill mellom miljöfaktorer Virkning på organismer som transporteres gjennom kj^levannsystemet Om foreliggende erfaring fra varmtvannsutslipp Utslipp av radioaktive stoffer i sj0en 33

6 II Side 6. HYDROFYSISKE VURDERINGER AV BYGGESTEDSALTERNATIVET BRENNTANGEN Hydrografi StrjzSmforhold Transport til indre Oslofjord Kj01evannsutslippets forl0p i nasrsonen Kj01evannsutslippets temperaturforl^p i fjernsonen HYDROFYSISKE VURDERINGER AV BYGGESTEDSALTERNATIVET VARDEÅSEN Hydrografi og str0m Kj01evannsutslippets forl0p i nasrsonen Kj01evannsutslippets temperaturfor10p i fjernsonen HYDROFYSISKE VURDERINGER AV BYGGESTEDSALTERNATIVET HURUM Hydrografi og str0m Kj01evannsutslippets forl0p i narsonen Kj01evannsutslippets temperaturforl^p i fjernsonen feltunders0kelser I UTVALGTE OMRÄDER Benthiske samfunn ved Hurum, Brenntangen og Värdeasen Planktonunders^kelse Unders0kelser av eutvofigrad OPPLYSNINGER OM FISKET I OSLOFJORDEN INNLEDENDE BIOLOGISKE EKSPERIMENTER Temperaturens innvirkning på vekst av planteplankton fra Oslofjorden Fors0k med organismesamfunn under eksperimentelle betingelser AMMENFATNING KONKLUSJON 84 LITTERATURLISTE 86

7 III FIGURFORTEGNELSE Side Figur 1. Kart over Oslofjorden 10* Figur 2. Vertikalfordeling av tetthet ved Basttf 13 Figur 3. Sammenlikning mellom endring i varmeinnholdet i Vestfjorden og varmetilf0rselen fra atmosfären 13 Figur 4. Fors0k med dykket stråle i lagdelt vann 2Ö Figur 5. Aktivitet til rurarters cirrer (rankef^tter) ved ulike temperaturer 2*» Figur 6. Oksygen-forbruk for voksne sj^piggsvin, Strcngylocentvotu8 purpuvatus, tilpasset henholdsvis 5 C og C og testet ved de indikerte temperaturene, 25 Figur 7. Temperaturpolygon som viser målte og hypotetiske temperaturtoleranser for en lakseart ("Sockeye salmon") tilpasset ulike temperaturnivåer 27 Figur 8. Fotosyntese, respirasjon og nettoproduksjon av oksygen ved ulike temperaturer i råkultur av planktonalger fra 0stersj0en 31 Figur 9. Midlere tetthet a. i 1 m i Dr0baksundet for juni/juli

8 IV Figur 10. Nordkomponentén av midlere reststr0m v fra 0-20 m ved 3renntängen 39 Figur 11. Skisse av overflateutslipp 43 Figur 12. Figur 13. Beregningseksempler på undervektige overflateutslipp ved Brenntängen på 200 og 100 o m /s i nordoverrettet str0m 45 Beregnet temperaturforl0p i Vestfjorden med og 3 uten kjernekraftverk med utslipp på 200 m /s ved Brenntangen 50 Figur 14. St^rmkorsmålinger ved Vardeåsen Figur 15. Str^mkorsmalinger ved Vardeåsen Figur 16. Beregningseksempel på horisontal utbredelse av et 200 m /s utslipp i 0,3 m/s nordoverrettet str0m ved Vardeåsen 55 Figur 17. Overflatesalinitet i Breiangen Figur 18. Strtfmkorsmålinger ved R0dtangen Figur 19. Beregningseksempel på horisontal utbredelse av et 200 m /s utslipp i 0,3 m/s tverrstr0m 60 Figur 20. Stasjonsnett for understfkalse av den benthiske flora og fauna i Hurumområdet (1-7), Brenntangenområdet (8-14) og Vardeåsenområdet (15-20) 63

9 Figur 21. Den nitrogenelskende gr^nnalgen Viva laotuoa fra ståsjon 10 i Brenntangenområdet. Dyp: 0,5-1 m 64 Figur 22. Typisk lokalitet i Larkollenområdet med bunnen dekket av grå detritus. I sentrum en solstjerne, Crossastev papposus. Dyp: 3 m " 64 Figur 23. Situas.jonsbilde fra stås jon 9 i Brenntangenområdet, med slångestjernen Ophiura albida» sj^stjerne Asterias pubens og d0de kråkeboller. Dyp:7 m 65 Figur 24. Situasjcnsbilde fra ståsjon 3 i Hurumområdet med slangestjernen Ophiura albida og d0de muslinger. Dyp:13 m 65 Figur 25. Situasjonsbiide fra den forurensede Sonsbukta, ståsjon 11. Dyp: 3m 66 Figur 26. Eksempel på sammensetning av dyreplanktonsamfunn 67 Figur 27. Middelverdier av celleutbytte '-ed vekstforsgk i perioden juni-september 1972: Testalge: Pkaeodaatylum tvicorntttum. 69 Figur 28. Vekst av kiselalgen Soeletonama costatum ved 20 C, 10 C og 3 C 74 Figur 29. Resultat av vekstfors0k med Phaeodaotylum triaornutum ved ulike fosformengder og ulike temperaturer (10 C og 20 C) 75 Figur 30. Organismesamfunn utviklet under eksperimentelle betingelser med ulike sjjivanns- ' temperaturer 77

10

11 VI TABELLFORTEGNELSE Side Tabell 1. Gjentakelsesintervall (G m ) i år og TSKverdier for temperaturer h0yere enn 9 C ved utslipp på 2 00 m 3 /s fra kjernekraftverk ved Brenntangen 51 Tabell 2. Tabell 3. Gjentakelsesin-i-ervall (G ) i år og TSKm o verdier for temperaturer h0yere enn 8,5 C ved utslipp på 200 m 3 /s fra kjernekraftverk ved Brenntangen 51 Celleutbytte ved vekstforstfk. Testalge: Phaeodactylum triaornutum 68 Tabell 4. Tabell 5. Begrensende nasr ings s t offer Begroing ved rennefors^k 70 76

12

13 VII FORORD Denne rapport er en sammenstilling av biologiske og hydrofysiske vurderinger av tre byggestedsområder for kjernekraftverk i Oslofjordområdet som er utfart etter oppdrag fra Norges vassdrags- og elektrisitetsvesen/ Direktoratet for statskraftverkene. De biologiske vurderinger er utfart av Norsk institutt for vannforskning (NIVÅ), Oslo, mens de hydrofysiske vurderinger er utfart av Vassdrags- og havnelaboratoriet ved Norges tekniske h^gskole (VHL), Trondheim. Som det fremgår av kapittel to, har en rekke forskere ved de to institusjoner vasrt engasjert i arbeidet. Sammenfatningene i den foreliggende rapport bygger på under- S0kelser som er beskrevet i VHL-rapport "Kjernekraftverk i Oslofjordområdet" nr. 9, og NIVA-rapport av "Unders0kelser av vann og forurensningsproblemer ved kjernekraftverk". Et faglig råd for de biologiske unders0kelser ble etter vedtak opprettet 1. november I rådet er f01gende institusjoner representert: Institutt for marin biologi, Universitetet i Oslo; Fiskeridirektoratets Havforskningsinstitutt, Bergen; Direktoratet for jakt, viltstell og ferskvannsfiske, Vollebekk og Institutt for atomenergi, Kjeller. Det faglige råd har dr^ftet fremf^ringen av arbeidet med de biologiske vurderinger. Unders^kelsesopplegg og resultater for den hydrofysiske delen er blitt dr^ftet med forskere ved andre institusjoner som det har vaart naturlig å samarbeide med. Rapporten er inndelt i tretten kapitler. De fem furste gir generell informasjon om biologiske og hydrofysiske forhold i Oslofjorden, og om resipientvurderingenes opplegg, gjennom-

14 VIII färing og terminologi. I de syv etterf01gende kapitler presenteres et sammendrag av understfkelsesresultatene for de tre byggestedsområdene. Konklusjonene er gitt i kapittel tretten. En översikt over resipientvurderingenes hoyedinnhold kan fås ved å gjennomgå sammenfatnings- og konklysjbnskapitlene i sanunenheng med de fem furste kapitlene. Vassdrags- og havenlaboratoriet ved Norges tekniske h^gskole Norsk institutt for vannforskning Trondheim Blindern, Oslo 25. januar 1973

15 INNLEDNING. Etter oppdrag fra Norges vassdrags- og elektrisitetsvesen/ Direktoratet for statskraftverkene (NVE/S), har Norsk institutt for vannforskning (NIVÅ) og Vassdrags- og havnelaboratoriet (VHL) ved Norges tekniske h0gskole utf0rt biologiske og hydrofysiske unders^kelser med hensyn på kj0ievannsutslipp fra eventuelle fremtidige kjernekraftverk i Oslofjordområdet. Etter at et stort antall byggestedsområder var behandlet av forskjellige faggrupper, valgte NVE/S etter en helhetsvurdering ut to byggestedsområder til videre unders0kelser. Resipientvurderingene, som helhetsvurderingen bl.a. bygger på, er gitt i rapport utarbeidet av NIVÅ og VHL: "Redegj0relse om resipientforholdene basert på biologiske og fysiske forhold ved alternative anleggssteder for kjernekraftverk". De to områdene som ble valgt ut til videre vurderinger, var: i) Brenntangen/M0rk ii) Värdeasen Senere, i m0te l" , anmodet NVE/S a at også et byggestedsområde i Hurum ble tätt opp til videre vurdering. De tre byggestedsområdene er vist i figur 1. Den foreliggende rapport er en sammenstilling av biologiske (NIVÅ) og hydrofysiske (VHL) vurderinger for disse byggestedene. Som grunnlag for de hydrofysiske vurderingene har en, ved siden av litteraturstudier og studiereiser, benyttet tidligere utf^rte unders0kelser i de enkelte byggestedsområdene samt hydrofysiske malinger og beregninger foretatt sommeren og hösten

16 - 2 - Som grunnlag for de biologiske vurderingene har en ved litteraturstudier og studiereiser i stor utstrekning S0kt stötte i de erfaringer som foreligger fra utlandet. Grunnet ulike klimatiske, biologiske og hydrofysiske forhold kan en imidlertid ikke anvende slike erfaringer og resultatet* direkte på forholdene i Oslofjorden. Viktig for de biologiske vurderinger har vsrt de hydrofysiske vurderinger foretatt av VHL, samt kunnskap om Oslofjordens forurensningssituasjon og biologiske forhold. I samråd med NVE/S er eventuelle strålingseffekter fra radioaktivt utslipp til sj0en bare summarisk behandlet. Enkelte generelle biologiske og hydrofysiske problemer forbundet med kj01evannsutslipp har en försökt å belyse med eksperimenter og laboratoriefors^k. For å kunne gjennomf0re resipientvurderingene har en måttet innf^re visse antagelser og forenklinger. Resultatene som foreligger må derfor sees i lys av forutsetningen de har fremkommet under.

17 ÖVERSIKT OVER UTF0RTE UNPERS0KELSER. Ved de b^ggestedsalternativer hvor en tidlig i unders^kelsene ikke kunne danne seg et umiddelbart biide av resipientforholdene, og senere ved de 3 byggestedsalternativer som NVE/S valgte ut til videre vurdering, har en utfart hydrofysiske og biologiske unders0kelser av varierende omfång. Alle unders^kelser er utfart etter anmodning fra eller i samråd med NVE/S. De enkelte hydrofysiske understfkelser er behandlet i VHL-rapporter under fellesbetegnelsen "Kjernekraftverk i Oslofjordområdet". Ved henvisning til rapportene er betegnelsen KIO NR. benyttet. De biologiske unders0kelsene behandles i NIVA-rapporter under hovedtittel: "Unders0kelser av vann- og forurensningsproblemer ved kjernekraftverk". Formålet med unders0kelsene har vaert å beregne og beskrive: 1. De hydrofysiske forhold i resipienten (str0m, temperatur og tetthetssjiktning). 2. Hvordan et kj01evannsutslipp vil blandes og spres i resipienten, samt mulige hydrofysiske påvirkninger på resipienten som f01ge av kj01evannsutslipp. 3. De biologiske forhold og ressurser i resipienten. 4. Hvordan de biologiske forholdene kan bli influert av utslipp fra kjernekraftverk. Nedenfor har en gitt en kort översikt over de enkelte under- S0kelser, samt vist til hvor de er beskrevet. 1. I fjordområdene i nedre Telemark ble det fra juni 1970 til november 1971 foretatt str0m-, temperatur-

18 - n - og saltholdighetsmålinger. gjengitt i KIO NR. 5. Utf^rte beregninger er 2. Fra april 1970 til september 1971 ble det utfart str0m-, temperatur- og saltholdighetsmålinger i området utenfor Sonsåsen. Målingene er beskrevet i KIO NR. 1 og Siden mars er det blitt utfart forskjellige unders^kelser i området ved Brenntangen. a. Str0mmålinger er blitt företatt i Dr0baksundet utenfor Brenntangen siden mars Hensikten med disse var å fastslå om det.er noen dominerende str0mretning i vannmassene. Målingene er beskrevet i KIO NR. 2, 7 og 9. b. Sommeren 1971 ble det utfart sporstoffmalinger utenfor Brenntangen som skulle gi grunnlag for beregning av det lokale turbulens- og diffusjonsnivå, og dermed fortynning av et eventuelt kj01evannsutslipp. Målingene er beskrevet i KIO NR. 6. c. For å beregne hvilke virkninger et kjtflevannsutslipp ved Brenntangen vil ha på vannmassene i indre Oslofjord, ble det sommeren 1972 företatt omfattende hydrofysiske malinger (str0m, temperatur og saltholdighet) i Drtfbaksundet mellom Brenntangen og Dr^bak, og i indre Oslofjord. Malinger og beregninger er beskrevet i KIO NR. 7 og 8. K I november 1971 ble det foretatt hydrografiske målinger i ytre Oslofjord mellom Slagentangen og Larkollen (Vardeåsen). Målingene er beskrevet i KIO NR. 4.

19 Siden november 1971 er det föret att strjsmmålinger utenfor Larkollen. Se KIO NR Siden juni 1972 har en foretatt str^mmålinger i Breiangen syd for Hurura (Haraldstangen). Videre foretok en sommeren 1972 str^m-» temperatur- og saltholdighetsmalinger i Breiangen. Målingene er beskrevet i KIO Nr I juli og august 1972 har en foretatt biologiske unders^kelser i områdene Brenntangen, Hurum og Vardeåsen. Resultatene &p beskrevet i NIVA-rapport av I 1972 er det utfart en innledende unders^kelse over fjordens eutrofigrad. Resultatene beskrives i NIVArapport av Siden 1971 er det ved Universitetet i Oslo utfart unders0kelser over temperaturens innflytelse på vekst av planteplankton fra Dr0baksundet. Unders^kelsen er en hovedfagsoppgave ved Institutt for marinbiologi og limnologi. Den pågår fremdeles. Forel^pige resultater beskrives i NIVA-rapport av I 1972 er det utfart innledende eksperimentelle unders0kelser over temperaturens betydning for vekst av planktonalger. Resultatene beskrives i NIVA-rapport av Det er utfart en innledende unders^kelse over temperaturens innvirkning på vekst av planteplankton i relasjon til konsentrasjonen av naeringssalter (fosfor). Resultatene beskrives i NIVA-rapport av

20 Hasten 1972 er det utfart innledende försik med utvikling av fastsittende organismesamfunn under eksperimentelle betingelser. NIVA-rapport av Det er foretatt studiereiser til Sverige og Storbritannia for å nyttiggj^re foreliggende erfaringer. NIVA-rapporter av , og Arbeidet i 1972 er f0rt videre med bakgrunn i tidligere utredninger og unders^kelser. F01gende rapporter gir informasjoner om utf0rte unders0kelser og sammenheng i arbeidet: KIO NR. i: S TRE, H.J. Hydrofysiske malinger ved Son. April januar Del 1-4. VHL, Trondheim, den 11. juni KIO NR. 2: S TRE, H.J. Hydrofysiske malinger ved Brenntängen og Son. Mars - september Del 1 og 2. VHL, Trondheim, den 22. ^sember KIO NR. 3: KIO NR. DAHL, F.-E. & SÄTRE, H.J. DAHL, F.-E. & SÄTRE, H.J. RedegjjzJrelse om resipientforholdene ved alternative anleggssteder for kjernekraftverk. NIVÅ, VHL, Oslo/Trondheim, den 15. oktober En hydrografisk unders0kelse i et snitt over Oslofjorden, Slagentången - Larkollen NIVA/VHL, Oslo/Trondheim, den 16. desember KIO NR. 5: KJELDSEN, P., En utredning av kj^levannets spred- MOSHAGEN. H. & ning i alternative resipienter. TESAKER, E. VHL, Trondheim, den 6. januar 1972.

21 - 7 - KIO NR, 6: LAND, J. & TESAKER, E. Sporstoffors0k ved Brenntangen. VHL, Trondheim, den 6. januar 1972, KIO NR. 7: AUDUNSON, T., Hydrofysiske understfkelser i Oslo- DAHL, F.-E. & fjordområdet, VHL, Trondheim JACOBSON, P. KIO NR. 8: AUDUNSON, T., DAHL, F.-E. & LAND, J. En vurdering av avl^psvarmens virkning på temperaturforholdene for byggestedsalternativene Brenntangen, Hurum og Värdeasen, VHL, Trondhaim, KIO NR. 9: AUDUNSON, T., Sammendrag av hydrofysiske resipi- DAHL, F.-E., entvurderinger ved byggesteds- JACOBSON, P. & alternativene Brenntangen, Hurum LANDj J. og Vardeåsen. VHL, Trondheim, den 18. desember RUENESS, J. Notat om undersjrfkelse av vann- og forurensningsproblemer ved atomkraft verk, HIVA, Blindern, den 10. mars RUENESS, J. & DAHL, E. Referat fra bes0k i Sverige den NIVÅ, Blindern den 19. mars DAHL, F.-E., KRISTIANSEN, H., LISETH, P., RUENESS, J. & SKULBERG, 0. Notat: Unders^kelse av vann- og forurensningsproblemer ved kjernekraftverk. NIVÅ, Blindern, juli DAHL, F.-E. To hydrografiske snitt i Oslofjorden. Notat. NIVÅ, Blindern, den 25. januar 1972.

22 ^ Q TT> DAHL, E. RUENESS, J. & SKULBERG, 0. HAUGEN, I. & SKULBERG, 0. HAUGEN, I. & NILSEN, G. HAUGEN, I, NILSEN, G. & SKULBERG, 0. Referat fra bes0k i Uppsala Blindern, den 3. november Biologiske momenter av betydning ved %alg av lokaliteter for kjernekraft- "verk. Generelle vurderinger for en grovprioritering av byggesteder. NIVÅ, Blindern, den 7. februar Fremdriftsrapport om eksperimentelle biologiske understfkelser. Blindern, den 21. mai Rapport fra reise til Storbritannia 22/9-2/ NIVÅ, Blindern den 26. oktober Unders0kelser av vann- og forurensningsproblemer ved kjernekraftverk. Teoretiske, feltbiologiske og eksperimentelle unders^kelser NIVÅ, Blindern, den 1. januar DAHL, F.-E., MOSHAGEN, H., RUÉNESS, J., SKULBERG, 0. & S/ETRE, H.J. Redegj?5relse om resipientforholdene basert på biologiske og fysiske forhold ved alternative anleggssteder for kjernekraftverk. NIVA/VHL, Oslo/Trondheim, den 17. februar

23 KORT ÖVERSIKT OVER OSLOFJORDENS NATURFORHOLD 3.1. Topografi. Figur 1 er et oversiktskart over Oslofjordområdet. Fra Ferder i syd, hvor Oslofjorden grenser til Skagerrak, og til Oslo i nord er fjorden ca. 100 km läng. Fjorden består av mange större og mindre bassenger og fjordarmer. Etter topografien deler en gjerne fjorden inn i tre hovedområder: i) YTRE FJORD er det åpne området som strekker seg fra Ferder til den markante innsnevring mellom Jel0ya og Horten. Dette området består av et sammenhengende bassengysom i syd begrenses av en rygg som strekker seg fra Struten og vestover. Störste dyp i bassenget, ca. 370 m f finnes ca. 13 km nord for denne ryggen. Terskeldypet på Strutenryggen er ca. 85 m. Fordi dette er den grunneste terskel mellom ytre Oslofjord og Skagerrak, virker den i avgjärende grad inn på de hydrofysiske forhold i bassengene innenfor. Lengden av ytre fjord er ca. M-6km, og bredden varierer mellom 8 km og 20 km. Langs land på begge sider er det store gruntvannsområder. ii) MIDTRE FJORD er fjordområdet mellom Horten i syd og terskelen ved Dr0bak i nord. Lengden er ca. 27 km, bredden varierer mellom 2 km og 20 km. Til midtre fjord regner en også de ytre deler av Drammensfjorden. Mellom Jel0ya-Horten og Hurumlandet er det et stort, åpent område som kalles Breiangen. Dybden i den 0stre delen er ca. 130 m, mens dybden i den vestre delen er ca. 200 m. En undersj0isk rygg mellom Hurumlandet og 0ya M01en virker som et skille mellom de to delene.

24

25 Dybdene på ryggen er for det meste mindre enn m. Vest for Breiangen ligger Holmestrandsfjorden og Sandebukten. I nord, mellom Filtvet og Dr0bak, ligger Dr0baksundet. Lengden er ca. 12 km, og bredden varierer fra 2-2,5 km. Sundet er kanalformet med en dyprenne ca. 200 m dyp. iii) INDRE FJORD er fjordområdet innenfor Dr0bakterskelen, hvor störste terskeldyp er 19,5 m. Lengden fra Dr0bak til Oslo er ca. 2 7 km, og bredden varierer i den vestre del (Vestfjorden) mellom 3 og 8 km. Indre Oslofjord er delt i to hovedbassenger, Vestfjorden og BunnefJorden, som er adskilt med en 50 m dyp terskel mellom Nesoddlandet og Bygd0. Vestfjorden består av en rekke bassenger, som er skilt med undersj0iske rygger. Störste dyp, 160 m, finnes i en dyprenne i den sydlige del. I den vestre del av Vestfjorden er det store gruntvannsområder. Bunnefjorden har et dypbasseng med et störste dyp på ca. 160 m. I nord er det relativt store grunne områder Hydrografi De av: hydrografiske forholdene i Oslofjorden er et resultat i ) ii ) iii) iv ) Ferskvannstilf^rsel Tilfjrfrsel av vann med h0y saltholdighet fra SkagerraJc. Blanding av disse vanntyper Meteorologiske forhold To store elver, Drammenselven og Glömma, renner ut i Oslofjord- 3 området. Disse er regulert til henholdsvis 200 m /s og o 500 m /s. I tillegg renner det ut flere andre mindre elver. Under flomperioder, og sasrlig om våren, kan vannfjöringen 0ke

26 betydelig. Ferskvannet fra elvene legger seg i overflaten og blandes ved forskjellige prosesser med saltvannet som ligger under. Energi til disse blandingsprosesser tilf^res med vind, b^lger, tidevann eller ved Hastighetsforskjell mellom ferskvannet og saltvannet. Salt\ann tilf0res f jordområdene ved innstr0mning fra Skagerrak. Tettheten (egenvekten) av det innstr^mmende saltvannet varierer med innstrfjinningsdyp og årstid. Tettheten i sj0vannet avhenger av dets temperatur og saltholdighet. Saltholdigheten er den dominerende faktor. Da tettheten 0ker med dypet, vil tersklene, som er nevnt i punktet föran, vare avgj0rende for hvor tungt vann som kan str^mme inn under en gitt situasjon. Fra dypere vannlag i et basseng transporteres salt mot overflaten ved vertikale blandingsprosesser og vertikal konveksjon. Tettheten i dypvannsmassene blir dermed redusert. Denne tetthetsreduksjonen fortsetter inntil en dypvannsutskiftning finner sted. Med dypvannsutskiftning, menes utskiftning av vann vesentlig under terskelnivå. Omfånget av dypvannsut skiftningene i bassengene i Oslofjorden varierer fra år til år. Tettheten i overflatelaget er avhengig av ferskvannstilf^rselen og av hvor sterk biandingen med underliggende sj^vann er. Sterk vind kan medf^re at et relativt tykt lag homogeniseres, det vil si at den vertikale tetthetsgradienten blir liten. I ytre Oslofjord har en observert tilnaermet homogene overflatelag naermere 40 m dype. Siden ferskvannstilftfrselen varierer med årstidene, vil tettheten i det brakke overflatelaget variere. Generelt vil tetthetsgradienten i brakk vanns laget vaere störst om sommeren for så å svekkes utöver hösten og vinteren. Om vinteren kan det inntreffe situasjoner med meget liten lagdeling (tetthetsgradient) i overflatelaget. Typiske lagdelingsforhold for ytre Oslofjord er vist i figur 2.

27 o is n VERTIKALFOROEUNO TETTHET»i BAST» 1(71 Figur 2. Vertikalfordeling av tetthet ved Bast0 Abscissen i figuren er en tetthetsparameter a som kan uttrykkes 3 som a. = (p-l)*10, hvor p er vannets relative tetthet. Figuren viser hvorledes den sterke lagdelingen i sommerhalvåret gradvis svekkes utöver hösten og vinteren. Varmeinnholdet i vannmassene er hovedsakelig dominert av varmeutveksling med atmosfaeren gjennom overflaten. Horisont ale og vertikale blandingsprosesser styrer temperaturfordelingen i vannmassene. Figur 3 viser endringen i varmeinnholdet i vannmassene i indre Oslofjord sammenlignet med beregnet netto varmeutveksling med atmosfären ved stråling, W/m* konveksjon og fordampning. Figuren viser at vannmassene avgir värme til atmosfaeren Sammenlikning mellom i tidsrommet september-mars, endringer i varmeinnholdet i Vestfjorden tidsrommet april 1 og at de mottar värme i -august. normalisert med overflateareaxet ( ) og netto varmeutveksling med atmosfaeren ( ).

28 Temperaturvariasjonene gjennom året er störst i overflatelaget. I Oslofjorden kan temperaturen i overfläten variere fra +20 C eller mer om sommeren til -1,3 C om vinteren. Variasjonene avtar raskt nedover i dypet, samtidig som de forsinkes på grunn av den tid värmen trenger til å forplante seg nedover. Typiske temperaturer i dyplagene ligger mellom 5 C og 8 C. Om vinteren er temperaturen i overflatelaget lavere enn i dypet på grunn av avkj^ling i overfläten. Värme transporteres dermed fra dypere lag mot overfläten. I dypvannsmassene er ofte termperaturforskjellen mellom "gammelt" og "nytt" dypvann ved dypvannsutskiftninger större enn temperaturendringene som skyldes varmetransport fra eller mot overflaten. 3.3 Biologi Oslofjorden er et område som er relativt godt undersökt i biologisk sammenheng. Forskningsinstitusjoner ved Universitetet i Oslo har hatt fjorden som unders^kelsesområde gjennom läng tid. BEYER (1968) behandler en rekke unders0kelser i fjorden fra midt i forrige århundre og opp til vare dager. Översikt over unders0kelser av benthosalgevegetasjonen finnes hos KLAVESTAD (1967). Spesielt grundig ble vegetasjonen undersökt av SUNDENE (1953). Det er utfart flere planteplanktonundersjikelser i fjorden gjennom hele dette hundreåret. Referanser finnes hos BRAARUD & NYGAARD (1967). En unders^kelse av Oslofjordens forurensningssituasjon ble utfjirt i årene Resultatene foreligger i serien "Oslofjorden og den forurensningsproblemer"; 18 rapporter og to samlerapporter NIVÅ (1968) og NIVÅ (1970).

29 Det fglgende gir en kortfattat sanwnenstil.li.ng av biologiske forhold i Oslofjorden. Biogeografisk kan Oslofjorden plasseres i den såkalte boreale sone {EKMAN (1935)}. Denne sonen er karakterisert av store temperaturforskjeller i overfläten gjennom året. De organismene som lever her, må derfor vaere tilpasset store temperaturvariasjoner i motsetning til overflateorganismer i tropiske og arktiske str0k der temperaturen er mer stabil h0y, henholdsvis lav. I alle sonene gjelder det at variasjonen i temperaturen blir mindre med dypet. De dypeste delene av Oslofjorden har temperaturforhold rundt 5-8 C. (Se figur 13.) Denne temperaturen er slik at både enkelte kaldtvannsog enkelte varmtvannsarter kan finne levelige forhold {EKMAN (1935)}. H0yere i vannet er temperaturforl^pet slik at varmtvannsarter kan forplante seg i sommerhalvåret, mens kaldtvannsarter kan forplante seg i vinterhalvåret. Arter som utenom forplantningssesongen tåler vekslende temperaturer, kan på denne maten opprettholde bestander i området. I Oslofjorden kan vi som ellers i den boreale sonen, altså finne både kaldtvanns- og varmtvannsarter og boreale arter. Et annet karakteristisk trekk ved Oslofjordens ytre forhold er brakkvannet som preger overflatevannet i sommerhalvåret. If01ge REMANE (1958) og flere, er brakkvannsområdene kjennetegnet av en sterk reduksjon i artsantallet. Dette vil si at flere arter i Oslofjorden lever under et ytre press fra den nedsatte saltholdigheten, noe som har f0rt til at enkelte arter som vanligvis lever i overfläten, i Oslofjorden lever på större dyp (submergens). I dypet av fjorden er forholdene slik at man vil finne arter som er avhengig av h0ye og stabile saltholdigheter (stenohaline marine arter).

30 Bunntypene preger de biologiske forhold. Stor tiifprsel av partikler, stor organisk produksjon og svake vannbevegelser f0rer til sedimentering og dannelse av bl^tbunnsområder. I Oslofjorden finner man derfor bl^tbunnsarter på grunnere vann enn i åpne kystområder (emergens). Bare i strandsonen og på brätte eller str^mharde steder er det muligheter for hardbunnsarter. Arter som krever sterk eksponering og vasrharde steder, vil ikke finne gode forhold i Oslofjorden. Av denne grunn mangier enkelte av de artene som i vare mer åpne farvann kan vöere karakteristiske for strandsonen. Arter som tåler lite av bulgeslag, får imidlertid muligheten til å opprette beständer inne i den beskyttende fjorden. Den utpregede sonering man kan finne i strandflora og -fauna på kysten for0vrig(for eksempel på Vestlandet og i Nord Norge), er lite fremtredende i Oslofjorden blant annet på grunn av liten b01- gebevegelse og små tidevannsforskjeller. Som ellers på h0ye breddegrader, er det om vinteren lite lys til planteproduksjon i området. Lysmengden 0ker utöver våren, og vi får en kraftig oppblomstring av planteplankton. Grunnet rikelig tilgang på plantenaeringsstoffer er planteveksten ssrlig stor i Oslofjorden. Overflatevannet er derfor til tider farget og lite gjennomskinnelig. De fastsittende algene går derfor ikke så dypt i Oslofjorden som i mer åpne kystfarvann. Karakteristisk for Oslofjordområdet er den sterke forurensning fra de befolkede områdene rundt fjorden {NIVÅ (1968)}. Forurensningspåvirkningen er störst ved Oslo og avtar utöver. I store trekk f0rer forurensningen til at en rekke arter försvinner innover mot Oslo {BEYER (1968)}. Forurensningstolerante og néeringselskende arter övertar og kan oppnå en betydelig bestandtetthet.

31 Produksjonen i indre Oslofjord er meget h?sy. Det organiske materialet som dannes i overfläten, nedbrytes under tilgang på oksygen. I dypet er imidlertid tilgangen på oksygen begrenset. Alt organisk materiale kan derfor ikke brytes ned bare ved hjelp av molekylaärt oksygen og förråtnelsesprosesser övertar. Dette har medfört tilfeller med giftstoffet hydrogensulfid i bunnvann og éedimenter både i Vestfjorden og Bunnefjorden. Indre fjords dypeste områder er preget av disse forholdene. I

32 GENERELT OM DE HYDROFYSISKE VURDERINGENE. H.l Definisjoner og förutsetninger. Ved de hydrofysiske vurderinger av byggestedsområdene har en inndelt resipienten i (i) naersone C ii) fj ernsone Nasrsonen er det området hvor utslippets bevegelsesmengde og turbulens dominerer transport og fortynning, mens fjernsonen er det området hvor resipientens egne fortynnings- og transportmekanismer dominerer. I fjernsonen vil dessuten de meteorologiske forhold virke inn på utslippets temperaturfor- 10p. Ytre forhold av söerlig betydning i naarsonen, er resipientens str0m- og lagdelingsforhold. Strömmen er saarlig viktig på grunn av dens avb^yende effekt, mens lagdelingen *er sasrlig viktig på grunn av dens betydning for kj^levannets e ventue1le innlagringsnivå. Som et moment i förbindelse med innlagring av kjjälevann, kan en peke på at et utslipp som trenger gjennom et sprangsjikt Csjikt med stor tetthetsgradient) f0r det innlagres, representerer en ikke uvesentlig ökning i den "naturlige" vertikale komponent-transport gjennom sprangsjiktet. Siden overtemperaturene er störst i naarsonen, er det sarlig viktig å unngå resirkulasjon av kj01evann i dette området. Videre kan naersonens omfång også vare av betydning for biologiske vurderinger. Kunnskap om naersonens utbredelse under varierende ytre forhold er derfor av betydning. En rask fortynning og temperaturreduksjon i naarsonen forutsetter en tilstrekkelig kj^levannskapasitet i resipienten. Vurderinger av netto vanntransport ved utslippsstedet står av den grunn sentralt i bed^mmelsen av resipientforholdene.