Vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer i Telemark

Transkript

1 RAPPORT L.NR Vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer i Teleark Holen på Lifjell. Foto: Arne Willia Hjeltnes

2 Norsk institutt for vannforskning RAPPORT Hovedkontor Sørlandsavdelingen Østlandsavdelingen Vestlandsavdelingen NIVA Midt-Norge Gaustadalléen 21 Jon Lilletuns vei 3 Sandvikaveien 59 Thorøhlensgate 53 D Høgskoleringen Oslo 4879 Gristad 2312 Ottestad 5006 Bergen 7034 Trondhei Telefon 47) Telefon 47) Telefon 47) Telefon 47) Telefon 47) Telefax 47) Telefax 47) Telefax 47) Telefax 47) Telefax 47) Internett: Tittel Vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer i Teleark Løpenr. for bestilling) Dato Mars 2013 Prosjektnr Undernr. Sider 58 Pris Forfattere) Kari Austnes Fagoråde Sur nedbør Geografisk oråde Teleark Distribusjon Åpen Trykket NIVA Oppdragsgivere) Direktoratet for naturforvaltning Oppdragsreferanse Hanne Hegseth Saendrag Sur nedbør har blitt kraftig redusert de siste 30 årene. Dette har ført til en gradvis bedring av vannkvaliteten ed hensyn til forsuring i innsjøer, spesielt i Sør-Norge. Mange innsjøer i Teleark blir kalket for å otvirke effektene av sur nedbør. Når vannkvaliteten er tilstrekkelig forbedret kan kalkingen opphøre. Forålet ed dette prosjektet var å vurdere behovet for fortsatt kalking i 339 kalkede innsjøer i Teleark. En statistisk odell er utviklet for å kunne estiere hvilken vannkvalitet kalkpåvirkede innsjøer ville hatt hvis de ikke var kalket. På bakgrunn av dette har forsuringstilstanden i de 339 kalkpåvirkede innsjøene blitt vurdert, basert på grenseverdiene i klassifiseringsveilederen so er utarbeidet i henhold til vannforskriften. Vurderingen konkluderte ed at kalking kan avsluttes i 6 innsjøer, kalkingen bør fortsette i 57 innsjøer, ens det er usikkert o kalking kan avsluttes i 276 innsjøer. Ved avvikling av kalking å innsjøene følges opp i etterkant, for å sikre at god vannkvalitet opprettholdes. Kalking kan forsøksvis avsluttes også i innsjøene ed usikkert kalkingsbehov, en da å oppfølgingen være enda tettere. Alternativt kan etoden so har blitt utviklet benyttes til å revurdere kalkingsbehovet etter noen år. Det er iidlertid viktig å ta hensyn til usikkerhetene knyttet til etoden. Fire norske eneord Fire engelske eneord 1. Kalking 1. Liing 2. Restituering 2. Recovery 3. Innsjøer 3. Lakes 4. Teleark 4. Teleark Kari Austnes Øyvind Kaste Thorjørn Larssen Prosjektleder Forskningsleder Forskningsdirektør ISBN

3 Vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer i Teleark

4 Forord Sur nedbør har avtatt over Sør-Norge de siste 30 årene. Dette har redusert behovet for kalking. På oppdrag fra Direktoratet for naturforvaltning DN) foretas det nå en vurdering av fortsatt kalkingsbehov i alle fylker hvor innsjøer kalkes. Vurderingen gjøres fylkesvis etter en generell prosedyre so er utarbeidet ved NIVA. Denne rapporten er en del av dette prosjektet. Takk til Fylkesannen i Teleark v/finn Johansen for saarbeid o innsjøoversikten og foridling av prøvetakere. Takk også til Liv Bente Skancke på NIVA for hjelp til adinistrasjon av prøvetaking og kvalitetssikring av data. Oslo, 23. ars 2013 Kari Austnes

5 Innhold Saendrag 5 Suary 6 1. Innledning 7 2. Bakgrunn ANC so forsuringsindikator Grenseverdier for ANC ANC i kalkede innsjøer 9 3. Materiale og etode Vannkjeiske data Modell for estiering av Ca-konsentrasjon Metode for vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer Resultater Modellutvikling og validering av odellen Bruk av odellen på tidsserier Vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer Diskusjon Metodens usikkerhet Oppfølging av vurderingen Videre bruk av odellen Konklusjon Referanser 25 Vedlegg A. Oversikt over ukalkede innsjøer 27 Vedlegg B. Oversikt over kalkede innsjøer 29

6 Saendrag Sur nedbør har blitt kraftig redusert de siste 30 årene. Redusert sur nedbør har gitt en positiv endring i vannkvaliteten ed henblikk på forsuring, noe so edfører redusert behov for kalking. Når sur nedbør ikke lenger påvirker det biologiske angfoldet, kan kalkingen avvikles. Forålet ed denne utredningen har vært å vurdere behovet for fortsatt kalking av 339 kalkede innsjøer i Teleark. Vannets syrenøytraliserende kapasitet ANC) er vist å være en god indikator på forsuring. ANC påvirkes iidlertid av kalkingen, noe so gjør at effektene av redusert sur nedbør ikke kan påvises direkte i kalkede innsjøer. Det er derfor utviklet en statistisk odell for å estiere en ukalket ANC, dvs. en antatt verdi for ANC hvis innsjøen ikke var kalket. Modellen har blitt utviklet og validert basert på data fra ukalkede innsjøer i Teleark og nærliggende fylker fra I tillegg har den blitt validert ved hjelp av data fra ukalkede innsjøer i orådet so har blitt overvåket over tid. Vurderingen av kalkingsbehov er gjort ved å saenligne ukalket ANC ed grenseverdiene for skillet ello god og oderat forsuringstilstand, so gitt i klassifiseringsveilederen til vannforskriften. Det er ikke vurdert o andre naturlige eller enneskeskapte betingelser so kan påvirkes av kalking, hindrer en levedyktig fiskebestand. Det er heller ikke vurdert o andre faktorer, so kliaforhold og tilgang på gytebekker, gjør livsbetingelsene vanskelige for fisk uavhengig av forsuringstilstand. Grenseverdiene varierer avhengig av innsjøens type, dvs. etter høyde over havet, kalkinnhold og huusinnhold. En typifisering av de kalkede innsjøene åtte derfor utføres før vi kunne gjøre en vurdering av kalkingsbehovet. Vurderingen konkluderte ed at kalking kan avsluttes i 6 innsjøer, kalkingen bør fortsette i 57 innsjøer, ens det er usikkert o kalking kan avsluttes i 276 innsjøer. Ved avvikling av kalking å innsjøene overvåkes i etterkant, for å sikre at god vannkvalitet opprettholdes. Kalking kan forsøksvis avsluttes også i innsjøene ed usikkert kalkingsbehov, en da å oppfølgingen være enda tettere. Alternativt kan odellen so har blitt utviklet benyttes til å revurdere kalkingsbehovet etter noen år. Det er en rekke usikkerheter knyttet til etoden so er benyttet, blant annet usikkerhet so kan følge av den heterogene geologien i regionen og usikkerhet knyttet til grenseverdiene. Metoden fungerer tilfredsstillende slik den er benyttet her, en det er viktig å ta hensyn til disse usikkerhetene i fratidig anvendelse av etoden. 5

7 Suary Title: Evaluation of the need for continued liing of lied lakes in Teleark County, S Norway Year: 2013 Author: Kari Austnes Source: Norwegian Institute for Water Research, ISBN No.: ISBN Acid deposition has been strongly reduced in Norway over the last 30 years. Reduced acid deposition gives an iproveent in the water quality related to acidification, which gradually will reduce the need for liing. When acid deposition no ore affects biodiversity, the liing can be phased out. The objective of this assessent has been to evaluate the need for continued liing of 339 lied lakes in Teleark. The acid neutralisation capacity ANC) of the water has been shown to be a good indicator of acidification. However, ANC is affected by the liing, which akes it ipossible to establish the effects of reduced acid deposition in lied lakes directly. Hence, a statistical odel has been developed to estiate an un-lied ANC, i.e. an ANC value if the lake was not lied. The odel has been developed and validated based on data fro un-lied lakes in Teleark and neighbouring counties in In addition, it has been validated based on data fro un-lied lakes in the county which have been onitored over tie. The assessent of the need for liing has been conducted by coparing un-lied ANC and the good/oderate boundary values for acidification, which have been developed in connection with the ipleentation of the EU Water Fraework Directive. Whether other natural or an-ade factors which can be affected by liing prevent a sustainable fish population, has not been assessed. Likewise it has not been assessed whether other factors, like cliatic conditions and availability of spawning sites, ake the conditions difficult for fish, independent of the level of acidification. The boundary values depend on the lake typology, i.e. altitude, calciu content and huic content. Consequently, before evaluation of the need for liing, it was necessary to type the lied lakes. The conclusion fro the evaluation was that liing can be phased out in 6 lakes, liing should continue in 57 lakes, while the need for continued liing is uncertain in 276 lakes. When liing is phased out, the lakes ust be onitored thereafter, to ensure that good water quality is aintained. Phasing out liing can be attepted also in the lakes where there the need for liing is uncertain, but that requires even closer onitoring. Alternatively, the odel which has been developed can be used to reconsider the need for liing after a few years. There are several uncertainties related to the ethod which has been used, including uncertainties that ay arise due to the heterogeneous geology in the region and uncertainties related to the boundary values. The ethod worked acceptably the way it has been applied here, but it is iportant to take the uncertainties into account when using the ethod in the future. 6

8 1. Innledning Sur nedbør har blitt kraftig redusert de siste 30 årene, takket være internasjonale avtaler o utslippsreduksjoner av svovel og nitrogen Schartau.fl., 2012). Satidig har lokale kalkingstiltak bidratt til å redusere de negative effektene av sur nedbør i elver og innsjøer. Redusert sur nedbør fører til at vannkjeien i de berørte lokalitetene endres i retning av det den var før forsuringen tok til Skjelkvåle.fl., 2001; Skjelkvåle.fl., 2003). Vannkvaliteten kan defineres so tilfredsstillende når utbredelsen av og populasjonsdynaikken til de enkelte forsuringsfølsoe artene ikke lenger er begrenset av vannkjeien. Når en tilfredsstillende vannkvalitet er reetablert, kan kalkingen opphøre. Biologisk status kan iidlertid forbli forsuringspreget lenge etter at vannkvaliteten er forbedret, en da er det andre årsaker enn forsuring so begrenser reetablering av forsuringsfølsoe arter, f.eks. avstand til restpopulasjoner, vandringsbarrierer, sat en rekke biologiske reguleringsekaniser Monteith.fl., 2005). Konsentrasjonen av sulfat SO 4 ) i nedbør i Norge har avtatt ed % fra 1980 til 2011, og konsentrasjonen av nitrat NO 3 ) og aoniu NH 4 ) har også avtatt i sae periode Aas.fl., 2012). Dette har bidratt til en arkert nedgang i konsentrasjonen av sulfat og nitrat i norske elver og innsjøer fra 1980 til 2010, og forsuringssituasjonen er klart bedret siden idten av 1990-tallet Schartau.fl., 2012). Det kan derfor være grunnlag for å redusere eller avslutte kalkingen i enkelte innsjøer. Forålet ed denne utredningen var å vurdere behovet for fortsatt kalking i kalkede innsjøer i Teleark. Vurderingen av kalkingsbehov er kun basert på grenseverdiene for skillet ello god og oderat forsuringstilstand, so definert av ANC-grensene i klassifiseringsveilederen til vannforskriften DirektoratsgruppaVanndirektivet, 2009). Det er ikke vurdert o andre naturlige eller enneskeskapte betingelser so kan påvirkes av kalking, hindrer en levedyktig fiskebestand. Det er heller ikke vurdert o andre faktorer, so kliaforhold og tilgang på gytebekker, gjør livsbetingelsene vanskelige for fisk, uavhengig av forsuringstilstand. Utredningen for Teleark er en del av en vurdering av fortsatt kalkingsbehov for alle fylkene hvor det foregår innsjøkalking. Et tilsvarende arbeid er allerede gjort for Vest-Agder Austnes og Kroglund, 2010), Sogn og Fjordane Austnes og Kroglund, 2011), Oslo og Akershus Garo.fl., 2011), Hordaland Austnes, 2011), Buskerud Garo og Austnes, 2011), Oppland Austnes, 2012), Hedark Garo og Austnes, 2012a), Østfold Garo og Austnes, 2012b) og Vestfold Garo og Austnes, 2013). Den sae etoden er benyttet for Teleark so i de ni andre fylkene, en ed noen justeringer. 2.1 ANC so forsuringsindikator 2. Bakgrunn Forsuring innebærer en reduksjon i ph økt H + -konsentrasjon) og en økning i den labile foren av aluiniu LAl). Både H + og LAl fungerer so giftstoffer for fisk Rosseland og Staurnes, 1994). Giftigheten til LAl er ikke kun bestet av konsentrasjon, en av vannkjeiske og fysiske paraetere so kalsiukonsentrasjon og teperatur, og av art og livsstadiu. For innlandsfisk er det også påvist betydelige staeforskjeller i toleranse Dalziel.fl., 2005). På grunn av de ange faktorene so spiller inn, har det vært vanskelig å relatere fiskestatus til de priære giftstoffene alene. Det er også analytiske problestillinger knyttet til ph-ålinger, etterso ph-verdien påvirkes av teperaturendringer og gassutveksling ello prøvetaking og analyse. 7

9 ANC vannets syrenøytraliserende effekt) har iidlertid vist seg å være et godt ål på forsuringsstatus. Det er påvist nær saenheng ello ANC og status av både fisk og invertebrater Bulger.fl., 1993; Raddu og Skjelkvåle, 1995; Lien.fl., 1996). ANC er også den foretrukne etoden for odellarbeid, fordi ingen av koponentene so inngår er påvirket av CO 2 eller løste organiske syrer. Det er ANC so benyttes i de forsuringsodellene so brukes for overflatevann i Norge SSWC, FAB og MAGIC). ANC beregnes ved forelen ANC = [Ca 2+ ] + [Mg 2+ ] + [Na + ] + [K + ]+ [NH 4 + ]) - [Cl - ] + [SO 4 2- ] + [NO 3 - ]) 1) Ca 2+ = kalsiu, Mg 2+ = agnesiu, Na + = natriu, K + = kaliu, NH 4 + = aoniu ignoreres pga. lave konsentrasjoner), Cl - = klorid, SO 4 2- = sulfat og NO 3 - = nitrat; [] = konsentrasjon i μekv/l, dvs. μol/l*ladning på ionet) 2.2 Grenseverdier for ANC Grenseverdiene for hvilken ANC so gir tilfredsstillende vannkvalitet har blitt endret etterso kunnskapen o saenhengen ello vannkjei og biologisk tilstand har økt. I denne rapporten vurderes vannkvaliteten etter grenseverdiene so har blitt fastsatt i veilederen for klassifisering av iljøtilstand i henhold til vannforskriften DirektoratsgruppaVanndirektivet, 2009). Den kritiske grensen for ANC i norske innsjøer har tidligere vært satt til 20 μekv/l Lien.fl., 1996). Under denne grensen kan an forvente negative biologiske effekter. Senere har an sett behovet for å ta hensyn til innsjøens konsentrasjon av totalt organisk karbon TOC) i fastsettelsen av grenseverdier, etterso TOC kan påvirke både ph og LAl, ens det ikke påvirker ANC. En endring i saenhengen ello ANC og ph/lal siden 1980-tallet har vært påvist, og saenhengen knyttes til den arkerte økningen i TOC-konsentrasjon so har vært observert i sae tidsperiode Kroglund, 2007). Grensen for kritisk ANC å av den grunn settes høyere nå enn på 1980-tallet, og jo høyere TOC-konsentrasjonen er, dess høyere å den kritiske grensen settes Hesthagen.fl., 2008). For å ta høyde for effekten av TOC, utarbeidet Lydersen.fl. 2004) en odifisert ANC-beregning, hvor TOC-konsentrasjonen tas ed i beregningen: ANC oaa = ANC 3,4*TOC 2) oaa står for organic acid adjusted ) I grenseverdiene so er utarbeidet i forbindelse ed vannforskriften, er den vanlige ANCberegningen benyttet, en det er tatt hensyn til TOC-konsentrasjonen ved at det er gitt forskjellige ANC-grenser for innsjøer ed forskjellig TOC-konsentrasjon. Forskjellig grense er også gitt avhengig av innsjøens høyde over havet og kalkinnhold Ca-konsentrasjon). Før vurdering å det altså foretas en typifisering ut fra disse tre faktorene se avsnitt 3.3). Grenseverdier er satt ello alle de fe tilstandsklassene i vannforskriften. I denne rapporten benyttes kun grensen ello god og oderat tilstand G/M-grensen), so er grensen so avgjør o tiltak å settes inn. G/M-grensene for de ulike innsjøtypene er gitt i tabell 1. So en ekstra kontroll blir i tillegg ANC oaa saenlignet ed en grense på 8 µekv/l, so ifølge beregninger gir 95 prosent sannsynlighet for at ørretbestanden ikke skades av forsuring Lydersen.fl., 2004; Hindar og Larssen, 2005b). Dette er særlig viktig i innsjøer ed høy TOC-konsentrasjon >10 ), etterso det ikke er noen ytterligere differensiering av G/M-grensene i tabell 1 etter huusinnhold ved TOC-konsentrasjon > 5. 8

10 Tabell 1. ANC-grenser for skillet ello god og oderat forsuringstilstand for forskjellige innsjøtyper Direktoratsgruppa Vanndirektivet, 2009). Typenuer er lagt til for enkel referering til de enkelte innsjøtypene og tilsvarer ikke typekodene gitt i klassifiseringsveilederen. Type nr Høyderegion Kalkinnhold Huusinnhold G/M μekv/l) 1 Klare TOC<2 ) 20 2 Lavland <200 oh) Kalkfattige Ca 1 4 ) Klare TOC 2 5 ) 30 3 Huøse TOC>5 ) 40 4 Klare TOC<2 ) 20 5 Svært kalkfattige Ca <1 ) Klare TOC 2 5 ) 25 6 Huøse TOC>5 ) 35 Skog oh) 7 Klare TOC<2 ) 20 8 Kalkfattige Ca 1 4 ) Klare TOC 2 5 ) 30 9 Huøse TOC>5 ) Klare TOC<2 ) 20 Svært kalkfattige Ca <1 ) 11 Klare TOC 2 5 ) 25 Fjell >800 oh) 12 Klare TOC<2 ) 20 Kalkfattige Ca 1 4 ) 13 Klare TOC 2 5 ) ANC i kalkede innsjøer ANC beregnet fra ålte verdier kan ikke brukes til å vurdere forsuringstilstanden i en kalket innsjø, fordi kalkingen påvirker Ca-konsentrasjonen. I de tilfellene hvor det er kalket ed doloitt påvirkes også Mg-konsentrasjonen, en det vanligste er å kalke ed rent kalksteinsel CaCO 3 ). For å vurdere forsuringstilstanden er vi interessert i hva ANC ville vært hvis innsjøen ikke var kalket, altså ukalket ANC. Metoder for å estiere ukalket ANC er utredet i Hindar og Larssen 2005a) og Kroglund 2007). ANC er hovedsakelig styrt av geologi, sur nedbør, sjøsalter og avrenning. Geologien har betydning for forvitring, og dered konsentrasjonen av basekationene Ca, Mg, Na og K. Sur nedbør påvirker konsentrasjonen av SO 4 og NO 3. Deposisjon av sjøsalter påvirker hovedsakelig konsentrasjonen av Cl og Na, en også Mg og SO 4. Konsentrasjonen av alle ionene påvirkes av fortynning. ANC kan altså forventes å være ganske lik for innsjøer so ligger på sae eller lignende geologi og har lignende nivå i deposisjon og avrenning. Slik likhet er est sannsynlig for nærliggende innsjøer, en det kan også være tilstede for innsjøer so ligger noe lenger fra hverandre. Hindar og Larssen 2005a) foreslo to etoder for å estiere ukalket ANC i de kalkede sjøene basert på nærliggende og saenlignbare referansesjøer: a) å anse ANC-verdiene for referansesjøer so representative også for den kalkede innsjøen og benytte disse direkte, eller b) å estiere ukalket Ca-konsentrasjonen fra Ca/Mg-forholdet i referansesjøene og Mgkonsentrasjonen i den kalkede innsjøen og deretter beregne ukalket ANC ut fra ukalket Cakonsentrasjon og ålte ionekonsentrasjoner i den kalkede innsjøen. Kroglund 2007) viste at det er ulig å lage slike odeller for estiering av Ca-konsentrasjon basert på data også for et større oråde. Her ble lineære regresjonsodeller basert på data fra hele Aust- Agder laget for estiering av Ca-konsentrasjon fra Mg- eller K-konsentrasjon. Alternativt ble også ANC estiert på tilsvarende åte. I utredningen for Vest-Agder Austnes og Kroglund, 2010) ble etodene fra Hindar og Larssen 2005a) og Kroglund 2007) videreutviklet. Ønsket var å utvikle en odell for estiering av ukalket Ca-konsentrasjon so kunne benyttes til å estiere ukalket ANC for hele fylket. For et større oråde vil det være variasjon i geologi, deposisjon og avrenning. For å ta høyde for denne variasjonen ble det benyttet ultippel regresjon, slik at flere paraetere so kunne tenkes å påvirke forholdet 9

11 ello ionene so inngår i ANC kunne inkluderes. Det ble ansett so noe indre usikkert å estiere ukalket Ca-konsentrasjon og så beregne ukalket ANC enn å odellere ukalket ANC direkte, etterso an ved den første etoden kan benytte de ålte verdiene for de andre ionene so inngår i ANC når ukalket ANC beregnes. Det er også nødvendig å estiere ukalket Ca-konsentrasjon for typifiseringen av innsjøene. Mulige forklaringsparaetere so ble inkludert var: a) Konsentrasjon av ionene so inngår i ANC ed unntak av Ca), so saen er et uttrykk både for geologi, deposisjon og avrenning, b) UTM-koordinater og høyde over havet, so kan være indirekte uttrykk for forvitring klia), deposisjon avstand fra kysten, avstand fra forurensningskilder) og avrenning, og c) TOC, so også kan være et indirekte uttrykk for forvitring kontrollert av jordsonn, so er avhengig av forvitring), deposisjon TOC-utvasking øker ved redusert deposisjon) og avrenning fortynning). Det er den sae tilnæringen so er benyttet i denne rapporten. 3.1 Vannkjeiske data 3. Materiale og etode Tre sett ed vannkjeiske data har blitt benyttet i dette arbeidet: 1) Data fra ukalkede innsjøer fra 1995, benyttet til å lage en odell for estiering av Ca-konsentrasjon og til validering av denne, 2) tidsserier fra ukalkede innsjøer, benyttet til ytterligere validering av odellen, vurdering av odellens funksjon over tid, og til direkte saenligning ed nærliggende kalkede innsjøer og 3) data fra kalkede innsjøer, benyttet til å vurdere fortsatt kalkingsbehov. En oversikt over innsjøene det er benyttet data fra i rapporten er gitt i vedlegg A og B. Alle innsjøene er plottet i figur 1. Data for de ukalkede innsjøene under punkt 1) og 2) over har blitt hentet fra NIVAs database. Dette er data so har blitt salet inn i forbindelse ed de regionale innsjøundersøkelsene i 1986 Lien.fl., 1987) og 1995 Skjelkvåle.fl., 1996) og sur nedbør-overvåkingen Schartau.fl., 2012 og tidligere rapporter). Regionalundersøkelsen i 1986 ofattet 1006 innsjøer på landsbasis. Dette var relativt så, forsuringsfølsoe og ionefattige innsjøer. 500 av disse innsjøene ble prøvetatt også i av de 1006 innsjøene ble prøvetatt årlig etter Antallet har blitt noe redusert ed årene, en det er fortsatt 78 av disse so prøvetas årlig. I regionalundersøkelsen i 1995 ble det prøvetatt 1000 statistisk utvalgte innsjøer av alle størrelser over hele landet. Dette var altså i tillegg til de 500 av innsjøene so ble prøvetatt. En del av de 1000 innsjøene ble også prøvetatt videre i noen år. I denne rapporten er det benyttet enkeltdata fra 1995, priært fra Teleark, en også fra Buskerud og Aust-Agder, sat tidsserier fra Teleark, dvs. data fra henholdsvis 67 og 9 innsjøer se figur 1). I vurderingene av de fleste av de andre fylkene har det kun blitt benyttet data fra ukalkede innsjøer i sae fylke. I Teleark er det iidlertid stor geologisk heterogenitet, og de kalkede innsjøene er salet i den sørøstre delen av fylket, so geologisk ligner på de næreste orådene i nabofylkene figur 2). I stedet for å definere orådet for utvelgelse av ukalkede innsjøer ut fra fylkesgrensen, ble det definert et oråde ut fra geologi og rielig avstand til de kalkede innsjøene, og alle og tidsseriedata for dette orådet ble tatt ed. Dataene fra 1995 er hovedsakelig fra innsjøer so ble prøvetatt i forbindelse ed regionalundersøkelsen i 1995, en det er også noen data fra innsjøer so ble prøvetatt på nytt so oppfølging av regionalundersøkelsen i Av tidsseriene, starter tre i 1986 ed enkeltprøver før det) og fe i Den siste tidsserien er fra NIVAs feltforskningsstasjon Storgaa, ed +/- ukentlig prøvetaking siden Prøvene på Storgaa tas i utløpet av et lite tjern. I saråd ed fylkesannen i Teleark ble det laget en liste over kalkede innsjøer so skulle inngå i vurderingen. De kalkede innsjøene ble prøvetatt høsten Høstprøver fra de kalkede innsjøene er foretrukket, både fordi dataene so inngår i odelleringen er fra høstprøver, og fordi vannkjeien under høstorøringen regnes so est representativ. Vannprøvene ble tatt av de faste prøvetakerne 10

12 so Fylkesannen benytter i kalkingsovervåkingen. Prøvene ble tatt i utløpet av innsjøene, eller ved noen få tilfeller i selve innsjøen. Prøvene ble analysert på NIVAs laboratoriu etter akkrediterte etoder. Resultatene av de kjeiske analysene er gitt i tabell B.1. Det var i alt 364 innsjøer på listen over kalkede innsjøer so skulle prøvetas. NIVA fikk kun inn prøver for 338 innsjøer, sat en prøve so ble tatt i Djupsanvatn so erstatning for sju innsjøer oppstrøs dette vannet so ikke ble prøvetatt. Innsjøene det ikke ko inn prøver fra 26) er ikke tatt ed i vurderingen, en en oversikt over disse er gitt i tabell B.2. Alle dataene ble undersøkt for åpenbare utliggere feilanalyser). Prøver fra de ukalkede innsjøene so anglet sentrale paraetere ble fjernet. Identifikasjon av innsjøene er i henhold til Norges vassdragsog energidirektorats NVEs) innsjøregister. UTM-koordinatene representerer innsjøenes idtpunkt. Der høyde over havet anglet i NVEs register, ble dette funnet ved hjelp av kart Kiloeter Kalkede innsjøer Ukalkede innsjøer ed tidsserier Ukalkede innsjøer 1995? Ukalkede innsjøer 1995 ed Ca>=3,0 > Ukalkede innsjøer 1995 ed Ca/Mg>8,5 H Ukalkede innsjøer 1995 ed Ca/Mg>8,5 og Ca>=3,0 < Ukalkede innsjøer 1995 ed Cl>=3,3 H > Buskerud Teleark H H?? < Aust-Agder? > Vestfold Figur 1. Oversikt over innsjøer benyttet i rapporten 11

13 NIVA Kiloeter Kalkede innsjøer Ukalkede innsjøer ed tidsserier Ukalkede innsjøer 1995? Ukalkede innsjøer 1995 ed Ca>=3,0 > Ukalkede innsjøer 1995 ed Ca/Mg>8,5 H Ukalkede innsjøer 1995 ed Ca/Mg>8,5 og Ca>=3,0 < Ukalkede innsjøer 1995 ed Cl>=3,3 Hordaland Buskerud H > > Teleark Rogaland Aust-Agder Vest-Agder? Vestfold H? H? < Figur 2. Innsjøene i figur 1 plassert på berggrunnskart N250, Norges geologiske undersøkelse). Turkis: Båndgneis Afibolitt, hornblendegneis, gliergneis) stedvis igatisk Gråblått: Granitt, granodioritt. Mørk gråblått: Skifer, sandstein, kalkstein Mørk lilla: Øyegneis, granitt, foliert granitt Blått: Diorittisk til granittisk gneis, igatitt Lilla: Gliergneis, glierskifer, etasandstein, afibolitt Rosa: Maror Gult: Kvartsitt Gulgrønt: Kvartsdioritt, tonalitt, trondhjeitt Lysegrønt: Fyllitt, glierskifer Grågrønt: Robeporfyr Grønt: Metasandstein, skifer Gulbrunt: Sandstein, skifer Brunt: Syenitt, kvartssyenitt. Rødbrunt: Sandstein 12

14 3.2 Modell for estiering av Ca-konsentrasjon Til odellering av Ca-konsentrasjon og den priære valideringen av odellen, ble data fra 1995 benyttet. Det var gunstig fordi datasettet inneholdt data fra ange forskjellige innsjøer fra sae år. Det er best å benytte kun én prøve fra hver innsjø, slik at dataene er uavhengige av hverandre. Det er også en fordel å bruke data fra otrent sae tidspunkt, etterso forholdet ello paraetrene kan forandre seg noe over tid. Det ble forsøkt ed ulike utvalg av 1995-data, ed ulik geografisk utstrekning i forhold til de kalkede innsjøene se avsnitt 4.1). Prosedyren under ble fulgt for alle utvalgene. Dataene fra 1995 ble delt tilfeldig i to sett. Det ene datasettet ble benyttet til å lage odellen, det andre til validering av den. Det ble benyttet ultippel lineær regresjon inste kvadraters etode), ed Cakonsentrasjon i μekv/l) so avhengig variabel. De uavhengige variablene ble plukket ut ved en ixed selection-prosedyre ut fra følgende ulige variabler: Mg-, Na-, K-, SO 4 -, NO 3 - og Cl-konsentrasjon alle i μekv/l), TOC ), høyde over havet ) og UTM-koordinater, sone 32). Etter at odellen var konstruert på basis av odelldatasettet, ble Ca-konsentrasjon estiert for valideringsdatasettet. Målt og estiert Ca-konsentrasjon ble så plottet ot hverandre for å vurdere odellens kvalitet. Den estierte Ca-konsentrasjonen ble også benyttet saen ed ålte ionekonsentrasjoner til å beregne ANC heretter kalt estiert ANC). Estiert ANC ble plottet ot ANC beregnet kun fra ålte ionekonsentrasjoner heretter kalt beregnet ANC). Det var et ål at korrelasjonen ello ålt og estiert Ca-konsentrasjon og beregnet og estiert ANC skulle være så god so ulig, og at avviket ello estiert og beregnet ANC var så lavt so ulig for alle prøvene. På grunn av den store geologiske heterogeniteten og noe færre referansesjøer enn i andre oråder, lot det seg ikke gjøre å få så gode korrelasjoner og så lavt avvik so i en del av de tidligere rapportene se avsnitt 4.1). Usikkerheten for odellen åtte derfor settes høyere. So beskrevet i avsnitt 4.1 åtte enkelte innsjøer fjernes fra datasettet for å oppnå en god odell. Dette ble gjort systeatisk og gradvis etter gitte kriterier inntil odellen fungerte tilfredsstillende. Modellen er dered ikke gyldig for innsjøer so ikke oppfyller disse kriteriene. For hver endring av odellen ble verdier fjernet fra hele 1995-datasettet før datasettet igjen ble delt tilfeldig i odell- og valideringsdatasett. En ytterligere validering ble foretatt ved å estiere ANC for tidsseriene. Forskjellen ello estiert og beregnet ANC ble her vurdert so akseptabel hvis den hovedsakelig var i sae størrelsesorden so for 1995-dataene. Kravet kan være noe ildere for tidsseriene, etterso disse strekker seg over en lang periode, og også inneholder prøver fra forskjellige tider på året. Det ble også vurdert o avviket forandret seg vesentlig over tid, og o det var stor forskjell i avvik ello de ulike tidsseriene. 3.3 Metode for vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer Modellen so ble laget basert på 1995-data ble brukt for å estiere ukalket Ca-konsentrasjon i de 339 kalkede innsjøene. Deretter ble ukalket ANC estiert på basis av ålte verdier og ukalket Ca-konsentrasjon. Ukalket ANC ble vurdert opp ot klassegrensene i tabell 1 i henhold til typifiseringen av innsjøene. Typifiseringen av de kalkede innsjøene ble gjort på følgende åte: - Høyderegion: Typifisering på basis av høyde over havet. - Huusinnhold: Typifisering basert på ålt TOC. Innsjøer i høyderegion fjell so ble karakterisert so svært kalkfattige huøse ble gitt sae klassegrense so tilsvarende 13

15 innsjøer i høyderegion skog, da det ikke er noen klassegrense for slike innsjøer i høyderegion fjell. - Kalkinnhold: Typifisering basert på ukalket Ca-konsentrasjon. I noen få tilfeller var estiert Ca-konsentrasjon høyere enn ålt Ca-konsentrasjon. Dette tyder på at odellen fungerte sub-optialt for disse innsjøene. I slike tilfeller ble estiert Ca-konsentrasjon saenlignet ed den i nærliggende innsjøer. Etter typifiseringen ble de kalkede innsjøene plassert i tre kategorier, bestet av avstanden ello ukalket ANC og G/M-grensen for den enkelte innsjøens type: - K: Ukalket ANC >30 μekv/l under G/M: Kalking å fortsette. - U: Ukalket ANC +/-30 μekv/l i forhold til G/M: Usikker, redusert kalking kan prøves. - S: Ukalket ANC >30 μekv/l over G/M: Kalking kan avsluttes. I en del tilfeller ble det foretatt en grundigere vurdering av kalkingsbehovet. Dette ble gjort i følgende tilfeller: - når de kalkede innsjøene lå i nærheten av ukalkede innsjøer so ikke oppfylte kriteriene for odellen se avsnitt 4.1) - der det var tvil o hvor godt odellen fungerte, dvs. i de få tilfellene hvor estiert Cakonsentrasjon var høyere enn ålt se kalkinnhold over) eller estiert Ca-konsentrasjon var negativ rett under 0), eller i oråder hvor odellen ikke fungerte tilfredsstillende for tidstrendsjøer se avsnitt 4.2) - der de ålte dataene tilsier kalkingsbehov, ens estiert ANC er usikker den reelle situasjonen vil alltid være lik det de ålte dataene tilsier eller dårligere) - der estiert ANC lå nære G/M-grensen - der det var flere kalkede innsjøer i det sae orådet, en hvor vurderingen gav forskjellig konklusjon. Spesielt fokus ble satt på innsjøer i sae vassdrag, og særlig der hvor en nedstrøs innsjø ble vurdert til å ha større kalkingsbehov enn en oppstrøs det norale er at det ovendte er tilfelle, fordi det er tykkere jordsonn og større forvitring lenger ned i terrenget) - når en vurdering basert på ukalket ANC oaa gav en annen konklusjon enn vurdering ed ukalket ANC og G/M-grensene i tabell 1. Ukalket ANC oaa ble beregnet basert på ukalket ANC, og det ble benyttet en grense på 8 μekv/l ed en usikkerhet på +/- 30 μekv/l. Ved TOC>10 ble ANC oaa benyttet, ed indre noen av de andre spesielle vurderingspunktene veide tyngre Den grundigere vurderingen ble foretatt ved saenligning ed nærliggende og saenlignbare geologi og høyde over havet) naboinnsjøer. Av nabosjøene ble det lagt est vekt på de kalkede innsjøene, etterso de fleste av de ukalkede innsjøene kun hadde data fra 1995 absolutte verdier so ANC forventes å ha forandret seg ye er i perioden fra 1995 enn forholdet ello paraetere, so var utgangspunktet for odelleringen). Tidsseriene ble også benyttet der de lå tilstrekkelig nære. 4. Resultater 4.1 Modellutvikling og validering av odellen Det ble forsøkt ed forskjellige utvalg av 1995-data so utgangspunkt for odelleringsarbeidet. I alle tilfeller ble alle 1995-data i en viss radius fra de kalkede innsjøene valgt, for deretter systeatisk å ta ut avvikende innsjøer, jf. avsnitt 3.2. Det ble først forsøkt å ta ed innsjøer i en ganske stor avstand fra de kalkede innsjøene. Dette gav et akseptabelt resultat. Deretter ble det forsøkt å starte ed et indre utvalg innsjøer, ed kortere avstand fra kalkede innsjøene, so fungerte bedre. Det ble også forsøkt å dele opp orådet for å lage flere forskjellige odeller, en da dette fungerte lite tilfredsstillende for orådet so var est geologisk hoogent og ed flest 1995-data i sør), ble 14

16 denne ideen forlatt. Den beste odellen ble altså oppnådd ved å lage en odell for alle de kalkede innsjøene, ed utgangspunkt i et oråde so strakk seg lite utover orådet de kalkede innsjøene ligger i. Det er dette utvalget av 1995-innsjøer so er vist i figur 1 og so er otalt i det følgende. Modellen so ble laget basert på hele 1995-utvalget fungerte relativt godt, en likevel ikke helt tilfredsstillende. r 2 var 0,7 for både Ca-konsentrasjon og ANC figur 3), so er lavere enn ønskelig. I tillegg hadde 3 av de 33 innsjøene i valideringsdatasettet et avvik ello estiert og beregnet ANC på over 30 μekv/l, i ett tilfelle på 86 μekv/l data y = 0.67x R² = data y = 0.69x R² = 0.71 Estiert Ca μekv/l) Estiert ANC μekv/l) Målt Ca μekv/l) -50 Beregnet ANC μekv/l) Figur 3. Validering av odell ved korrelasjon av ålt og estiert Ca-konsentrasjon venstre panel) og beregnet og estiert ANC høyre panel). Data fra alle 1995-innsjøene er benyttet 67), hvorav data fra 34 innsjøer er brukt til å lage odellen og data fra de resterende 33 innsjøene til validering av odellen. Til tross for at orådet for utvelgelse av innsjøer ble innskrenket til et oråde ed er hoogen geologi, er det fortsatt en del variasjon i hva slags berggrunn de ukalkede innsjøene ligger på figur 2). Det utvalgte innsjøsettet inkluderte derfor noen innsjøer ed avvikende geologi, og dette er en av årsakene til at den første odellen ikke fungerte tilfredsstillende. Ukalkede innsjøer ed avvikende geologi kan fjernes for å forbedre odellen, en dette å foregå etter bestete kriterier. Det var også et ønske ikke å fjerne flere innsjøer enn nødvendig, for å få en så robust odell so ulig. Dette var også noe av grunnen til at det var vanskelig å lage en god odell. Avvikende geologi kan ofte påvises ut fra Ca/Mg-forholdet. Høy Ca-konsentrasjon kan også være en indikasjon, og det er uansett ikke probleatisk å fjerne innsjøer ed høy Ca-konsentrasjon fordi de er lite representative for de kalkede innsjøene, so neppe ville vært kalket hvis de hadde naturlig høy Ca-konsentrasjon. I er kystnære oråder har det tidligere vist seg at innsjøer so er sterkt påvirket av sjøsalter indikert ved høy Clkonsentrasjon) kan ha en avvikende ionesaensetting, so vanskeliggjør odelleringen f.eks. Austnes og Kroglund, 2010). For å forbedre odellen ble det derfor foretatt en gradvis utplukking av avvikende innsjøer, ved å fjerne de ed høyest Ca/Mg-forhold, Ca-konsentrasjon eller Cl-konsentrasjon først. Mange forskjellige forsøk ed slik systeatisk fjerning av innsjøer ble gjort. En akseptabel odell ble oppnådd ved fjerning av alle innsjøer ed Ca/Mg-forhold beregnet fra konsentrasjoner i ) > 8,5, Ca-konsentrasjon >= 3,0 og Cl-konsentrasjon >= 3,3. Det var ni innsjøer so ble fjernet basert på disse kriteriene figur 1), hvorav to ble fjernet pga. høyt Ca/Mg-forhold, tre pga. høy Cakonsentrasjon, tre pga. begge disse kriteriene og en pga. høy Cl-konsentrasjon. Etter fjerningen av 15

17 innsjøer var det 58 innsjøer igjen av det opprinnelige settet på 67, hvorav 29 ble brukt til odellering og 29 til validering. Modellen so ble utviklet var Ca = -2450,48 + 3,94*Mg - 0,027*hoh - 3,05*10-4 *UTM E32 + 3,95*10-4 *UTM N32 3) Ca- og Mg-konsentrasjon i μekv/l, de øvrige paraetrene i ) Resultatet av valideringen er vist i figur 4. Korrelasjonen ello ålte/beregnede og estierte verdier for både Ca og ANC var akseptabel, ed r 2 på henholdsvis 0,84 og 0,87. Når det gjelder avviket ello beregnet og estiert ANC, var det ikke ulig å oppnå et like godt resultat so for eksepel for Vest-Agder Austnes og Kroglund, 2010), hvor geologien er er hoogen, og det var flere ukalkede innsjøer i utgangspunktet. Både der og i rapportene for Sogn og Fjordane Austnes og Kroglund, 2011) og Hordaland Austnes, 2011) ble det satt krav o at avviket ello estiert og beregnet ANC skulle være < 10 μekv/l for alle prøvene, og odellens usikkerhet ble dered satt til +/- 10 μekv/l. For odellen for Teleark åtte det aksepteres avvik på inntil 30 μekv/l, og +/- 30 μekv/l ble dered definert so odellens usikkerhet. Gjennosnittlig avvik i valideringen var på 11 μekv/l. Den sae usikkerheten ble satt for odellene for Oppland Austnes, 2012), Hedark Garo og Austnes, 2012a), Vestfold Garo og Austnes, 2013) og den ene odellen for Oslo og Akershus Garo.fl., 2011). Så lenge usikkerheten tas høyde for i vurderingen, er det fullt akseptabelt å benytte disse odellene data y = 0.76x R² = data 120 y = 0.83x R² = Estiert Ca μekv/l) Estiert ANC μekv/l) Målt Ca μekv/l) -80 Beregnet ANC μekv/l) Figur 4. Validering av odell ved korrelasjon av ålt og estiert Ca-konsentrasjon venstre panel) og beregnet og estiert ANC høyre panel). Stiplede linjer arkerer 1:1-linjen +/- 30 μekv/l. Data ed Ca/Mg-forhold >8.5, Ca-konsentrasjon >= 3.0 og/eller Cl-konsentrasjon >=3.3 er fjernet. Av de resterende 58 innsjøene, er data fra 29 innsjøer brukt til å lage odellen og data fra de 29 andre innsjøene til validering av odellen. 4.2 Bruk av odellen på tidsserier Modellen ble testet på tidsseriedata fra åtte innsjøer i Teleark, sat feltforskningsstasjonen Storgaa. Med unntak av noen sporadiske prøver fra Storgaa hadde alle tidsseriene Ca/Mg-forhold, Ca-konsentrasjon og Cl-konsentrasjon innenfor odellens gyldighetsoråde. Differansen ello estiert og beregnet ANC for de åtte innsjøtidsseriene er vist salet i figur 5 og for hver tidsserie i figur 6 og 7. Figur 5 viser at det bare var noen få prøver hvor avstanden ello estiert og beregnet 16

18 ANC var større enn usikkerheten for odellen, dvs. >30 μekv/l. Disse var alle fra sae innsjø Surtetjørn). Det var også kun et fåtall av prøvene fra Storgaa hvor avviket var høyere enn usikkerheten. Resultatet anses derfor so akseptabelt. I figur 5 kan det se ut so størrelsen på avviket varierte ye i forskjellige tidsperioder, en dette skyldes bare ulik lengde på de forskjellige tidsseriene. Figur 5 viser deriot at det er liten antydning til trend i retningen på avviket. Det betyr at forholdet ello paraetrene i odellen i liten grad endres over tid, og det gjør det uprobleatisk å bruke odellen på data fra 2011, selv o odellen er basert på data fra Dette ser an også av de enkelte tidsseriene i figur 6 og 7. ANCest-ANCber ) Tidsseriedata y = -0.00x R² = Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan-11 Figur 5. Endring over tid for differansen ello estiert og beregnet ANC for data fra åtte forskjellige tidsserier Storgaa er ikke tatt ed her, fordi den store dataengden ville gi et skjevt inntrykk av situasjonen). Stiplede linjer arkerer odellens usikkerhet +/- 30 μekv/l). 50 Storgaa feltforskningsstasjon 25 ANC ) 0 Jan-74 Jan-79 Jan-84 Jan-89 Jan-94 Jan-99 Jan-04 Jan ANCber ANCest ANCest-ANCber Figur 6. Data for Storgaa feltforskningsstasjon. Beregnet og estiert ANC, sat differansen ello disse er plottet ot tid. 17

19 En nærere analyse av de enkelte tidsseriene viser at ANC i noen tilfeller ble underestiert innsjøene til venstre i figur 7, sat Storgaa i figur 6) og i andre tilfeller overestiert innsjøene til høyre i figur 7). Retningen på avviket kan være knyttet til geologi, en dette er ikke entydig. Innsjøene hvor ANC ble underestiert er priært på gneisberggrunn Nedre Furuvatn ligger på gabbro), en også Tussetjørn ed veldig lavt avvik ligger på gneis. De tre innsjøene ed størst overestiering ligger på annen, til dels blandet, berggrunn. For de fleste innsjøene var avviket ello estiert og beregnet ANC iidlertid lavt. De seks øverste innsjøene i figur 7 hadde alltid avvik < 20 μekv/l, og ofte også lavere enn dette. Avviket for Vihusvatnet var noe høyere, en fortsatt innenfor odellens usikkerhet. Vihusvatnet har noe høyere Ca/Mg-forhold enn de andre innsjøene gjennosnitt 6.3), en utover det er det ingen åpenbar grunn til at odellen fungerte noe dårligere her. Uansett ligger Vihusvatnet ikke i uiddelbar nærhet til noen av de kalkede innsjøene. Surtevann var den tidstrendsjøen so hadde størst avvik. Avviket var so regel større enn odellens usikkerhet, en i de fleste tilfeller <40 μekv/l. Det er ingenting åpenbart avvikende ved innsjøens kjei, så det at odellen overestierte ANC her gjør at kalkede innsjøer på tilsvarende berggrunn kvartsitt) å vurderes ekstra nøye. Tidsseriene viser også at odellen jevnt over gjenspeiler trender og variabilitet. Alle tidsseriene viste en stigende trend i beregnet ANC. Denne økningen ble godt fanget opp av odellen. År-til-årvariasjonen ble jevnt over godt gjenspeilet, og dataene fra Storgaa viser også at odellen fanget opp årstidsvariasjonen godt. 18

20 ANC ) ANC ) ANC ) ANC ) Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan Dyrvatnet Store Kleivtjørn Nedre Furuvatn Vihusvatnet ANCber ANCest ANCest- ANCber 0 Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan ANC ) ANC ) ANC ) ANC ) Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan Tussetjørn Mjåvatn Brårvatnet 0 Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan Surtetjørn Jan-86 Jan-91 Jan-96 Jan-01 Jan-06 Jan Figur 7. Data for åtte tidsserier fra Teleark. Beregnet og estiert ANC, sat differansen ello disse er plottet ot tid. 4.3 Vurdering av fortsatt kalkingsbehov i kalkede innsjøer Vurderingen av fortsatt kalkingsbehov i de kalkede innsjøene er vist i tabell B.3, saen ed typifisering av innsjøene, sat i figur 8. Vurderingen viser at kalking kan avsluttes i 6 innsjøer, kalkingen bør fortsette i 57 innsjøer, ens det er usikkert o kalking kan avsluttes i 276 innsjøer. Modellen er forelt ikke gyldig for innsjøer ed Ca/Mg-forhold > 8.5, Ca-konsentrasjon >= 3,0 og Cl-konsentrasjon >= 3,3. Det var kun én kalket innsjø so hadde Cl-konsentrasjon >= 3, Sandvatn), en Cl-konsentrasjonen var så nære grensa Cl-konsentrasjon 3,4 ) at det er lite sannsynlig at dette hadde betydning for vurderingen. Denne innsjøen falt uansett innenfor kategorien usikker. 19

21 Det er lite sannsynlig at de kalkede innsjøene er utenfor odellens gyldighetsoråde for Cakonsentrasjon, etterso det da er lite sannsynlig at de ville blitt kalket. Teoretisk er det ulig at de kalkede innsjøene kan ha Ca/Mg-forhold utenfor gyldighetsorådet. Reelt Ca/Mg-forhold for de kalkede innsjøene er ukjent, så kalkede innsjøer so potensielt kan ha høyt Ca/Mg-forhold å identifiseres i forhold til o de ligger i nærheten av ukalkede innsjøer ed høyt Ca/Mg-forhold. Det var iidlertid bare to ukalkede innsjøer so ble fjernet fra odelleringen kun pga. høyt Ca/Mgforhold, og disse lå et stykke unna kalkede innsjøer. Det anses derfor at odellen i hovedsak er gyldig for de kalkede innsjøene. Det var en del tilfeller 35) hvor vurderingen ble justert basert på en grundigere vurdering jf. avsnitt 3.3. Vurderingen ble da satt annerledes enn estiert ANC tilsa. I de fleste tilfellene 24) skyldtes dette TOC-konsentrasjon >10, hvor estiert ANC oaa ble benyttet so vurderingsgrunnlag. Men det var også tilfeller hvor vurderingen ble justert pga. ulig overestiering av Ca-konsentrasjon, at ålte verdier tilsa kalkingsbehov, at innsjøen var i grenseland når det gjaldt huustype, at innsjøen var på sae berggrunn so tidstrendsjøen Surtetjørn og/eller på bakgrunn av saenligning ed nabosjøer. Justert vurdering og årsaken til dette er angitt i tabell B Kiloeter K: Kalking bør fortsette U: Usikker S: Kalking kan avsluttes Buskerud Teleark Vestfold Aust-Agder Figur 8. Vurdering av kalkingsbehov for ulike kalkede innsjøer i Teleark. 20

22 5. Diskusjon 5.1 Metodens usikkerhet I tillegg til grunnleggende usikkerhet knyttet til prøvetaking, kjeisk analyse, og generelt det å estiere Ca-konsentrasjon ved en statistisk odell, er det en rekke usikkerheter knyttet til etoden so er brukt. 1) Referansesjøenes representativitet: So det fragår av figur 1 dekker 1995-dataene et større oråde enn det hvor de kalkede innsjøene befinner seg. Det kan knyttes usikkerhet til representativiteten til de ukalkede innsjøene so ligger i større avstand til de kalkede innsjøene. Satidig gjør inkludering av flere data odellen er robust. En saenligning av gjennosnitt for innsjøsettene viste at det var liten forskjell i konsentrasjon av Cl, Na, K og Mg. NO 3 - og SO 4 -konsentrasjonene var noe lavere i de kalkede innsjøene, noe so kan skyldes nedgang i deposisjon over tid. TOC-konsentrasjonen var noe høyere for de kalkede innsjøene, so også kan skyldes endring over tid, da det er kjent at TOC har økt i perioden Schartau.fl., 2012). Disse paraetrene inngår iidlertid ikke i odellen. Gjennosnittlig høyde over havet var noe høyere for de kalkede innsjøene, og enkelte av innsjøene var utenfor spennet i høyde for de ukalkede innsjøene. Gitt odellen kan disse innsjøene derfor være noe underestiert, er dess høyere innsjøene ligger, en de aller fleste av disse høytliggende innsjøene hadde uansett estiert ANC i nedre del av spennet for kategorien usikker. Innsjøene ed tidsserier ligger spredt utover store deler av orådet for utvalg av 1995-data. At resultatene for disse var akseptable, indikerer at odellen fungerer tilfredsstillende i et stort oråde. Det er iidlertid en svakhet i valideringen at de kalkede innsjøene i den nordlige delen av fylket lå i noe avstand til innsjøene ed tidsseriedata. 2) Mengden referansedata: Antallet 1995-data so ble benyttet i odelleringen var både lavere og høyere enn det so er benyttet i odeller for andre fylker. Det er alltid en fordel å benytte så ye data so ulig, en dette å veies opp ot ulepen ed å utvide avstanden til de kalkede innsjøene. For Teleark viste det seg at odellen ble bedre ved å innskrenke orådet, dvs. redusere antall referansesjøer. 3) Heterogen geologi: Heterogenitet i geologien i odellorådet gjør odellen er usikker. Dette er tatt høyde for ved å utelukke innsjøer fra odellen ed Ca/Mg-forhold > 8,5 eller Ca-konsentrasjon >= 3,0. Ca/Mg-forholdet kan ikke bestees direkte for en kalket innsjø, noe so ytterligere bidrar til usikkerhet. Kalkede innsjøer i nærheten av ukalkede innsjøer ed høyt Ca/Mg-forhold har iidlertid fått en grundigere vurdering. So nevnt i avsnitt 4.3 er det lite sannsynlig at innsjøer ed unoralt høy Ca-konsentrasjon er representert blant de kalkede innsjøene. 4) 1995-data so basis for odellen: Ideelt sett hadde det vært best å lage en odell basert på nye referansedata, en slike eksisterte ikke. Det at avviket ello estiert og beregnet ANC endret seg lite over tid, indikerer iidlertid at dette ikke utgjør noe stort proble. 5) Typifisering: Det ligger noe usikkerhet i at typifiseringen er gjort basert på estiert Cakonsentrasjon. Generelt burde typifisering ed hensyn på huusinnhold og kalkinnhold vært basert på flere prøver. Typifisering til kategorien skog/fjell bør ideelt sett gjøres ut fra skoggrensen. 6) Grenseverdiene: Grenseverdiene for god/oderat tilstand for de forskjellige typene er satt ut fra nåværende kunnskap o saenhengen ello ANC og biologisk tilstand, spesielt 21

23 fiskestatus. Dette er et oråde det stadig forskes på, og det er fortsatt usikkerhet knyttet til disse grensene. 7) Antall prøver fra kalkede innsjøer: Vurderingen er basert kun på én prøve for hver av de kalkede innsjøene. Høstprøver anses so representative, en tidsseriedataene viser at det kan være en del år-til-år-variasjon i ANC. Flere prøver per innsjø ville derfor gitt en sikrere vurdering. Usikkerheten i etoden er delvis tatt høyde for ved å inkludere kategorien usikker i vurderingen. Ved å benytte en absolutt grense for kalking eller ikke kalking, risikerer an at innsjøer blir kategorisert feil fordi f.eks. geologien gir en liten over- eller underestiering av ukalket ANC eller fordi den reelle ANC-grensen egentlig er 5 μekv/l lavere eller høyere. I stedet får an en gruppe innsjøer hvor avvikling av kalking kan prøves ut, en hvor an å være opperkso på at fortsatt kalkingsbehov kan være til stede. Saenligninger ed nabosjøer gir også en sikrere vurdering. 5.2 Oppfølging av vurderingen Konklusjonen fra vurderingen er at det kun er et fåtall innsjøer hvor kalkingen ed sikkerhet kan avvikles. Det er fortsatt en god del innsjøer hvor kalkingen bør fortsette, en den største andelen av innsjøene havnet i kategorien usikker. Resultatene sasvarer godt ed vurderinger for nærliggende fylker, dvs. at kalkingsbehovet er større enn i Buskerud Garo og Austnes, 2011), en lavere enn i Vest-Agder Austnes og Kroglund, 2010), etterso belastningen fra sur nedbør hovedsakelig har koet fra sør og vest. Årsaken til den store andelen innsjøer i kategorien usikker er dels at det var relativt stor usikkerhet i odellen, en også at ange innsjøer i dette orådet er i grenseland ed tanke på kalkingsbehov. Ser an på tidsseriene so strekker seg fra til i dag, ser an at disse også befinner seg i grenseorådet for kalkingsbehov. Gjennosnittlig beregnet ANC for de tre siste årene for Tussetjørn type 6) er 6 μekv/l under G/M-grensa, for Brårvatn type 10) 2 μekv/l under G/Mgrensa og for Nedre Furuvatn type 6) akkurat på G/M-grensa. Det svært skrinne nedbørfeltet Storgaa type 6) ligger fortsatt 17 μekv/l under G/M-grensa. I innsjøene so er vurdert til at kalking kan avsluttes, kan dette startes uiddelbart. Ved all avvikling av kalking er det iidlertid viktig ed god oppfølging i etterkant. Dette gjelder også når det anses so sikkert å avslutte kalkingen. En slik oppfølging bør foregå over tid, fordi effekten av kalkingen ikke opphører uiddelbart. Ved kalking av innsjøer vil det sale seg opp kalk i sedientet, og dette vil gi en buffereffekt også etter avsluttet kalking. Forsøk ed avvikling av kalking viser at denne effekten kan henge igjen i flere år Hindar og Skancke, 2008; Hindar, 2011). Kalkingseffekten vil vare lenger for vann so har lang oppholdstid, stort bunnareal, so er grunne, so har blitt kalket hardt eller lenge, so har blitt kalket ed tørt kalksteinsel fra båt eller helikopter ye vil synke til bunnen), eller hvor en kobinasjon av disse faktorene er til stede. Endringen tilbake til naturlig vannkjei vil gå noe fortere der det allerede har vært en gradvis nedtrapping av kalkingen. Ved tidligere overdosering kan an forvente en otsatt effekt. De kalkede innsjøene bør altså følges opp i flere år før an kan konkludere ed at det var trygt å avslutte kalkingen. Hindar 2011) koer ed en rekke anbefalinger i forhold til oppfølging etter kalkavslutning. Det anbefales å ta jevnlige vannprøver o høsten), sat holde kontakt ed de so opprinnelig søkte o kalkingsidler, for å følge ed på bestandsutviklingen. Jo sikrere det er at kalkingen kan avsluttes, dess sjeldnere trenger an å ta vannprøver. Ved stor usikkerhet eller ved stor risiko knyttet til feilaktig kalkavvikling bør an supplere ed biologisk overvåking, og ved spesielt stor usikkerhet kan an vurdere kun å redusere frekvensen av kalkingen. Fordelen ed at kalkingseffekten avtar gradvis er at an har ulighet til å gjenoppta kalkingen derso an ser biologiske eller kjeiske indikasjoner på at kalkingen likevel burde vært opprettholdt. 22