Vannkvalitetsmål i leirjordsområder er de satt riktig

Transkript

1 Vannkvalitetsmål i leirjordsområder er de satt riktig Håkon Borch - Bioforsk Fagseminar om vannforvaltningen Norges Bondelag seminar 13. oktober 2014 Scandic Hotell Oslo - Gardermoen 1

2 Bakgrunnsnivå for fosforavrenning fra landbruks arealer - med fokus på marine avsetninger Uklare miljømål og grove standarder for naturlig bakgrunnsavrenning i WRD arbeidet Bakgrunnsavrenningsnivåene i dagens forvaltning er satt på bakgrunn av svært mangelfulle datasett Marine leirjordsområder dekker store deler av jordbruksjorda på lavereliggnde Østlandet og Trøndelag

3 Avsetninger av marin leire Østlandet 3

4 Avsetninger av marin leire Trøndelag 4

5 Avsetninger av marin leire Jæren 5

6 Marine deposits of clay rich soils - with agriculture 6

7 7

8

9

10 Reference conditions for P-runoff from agricultural ares with clay rich soils UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 10

11 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Reference conditions for P-runoff from agricultural ares with clay rich soils Erosion from clay rich soils Foto: Bioforsk Foto: Bioforsk Håkon Borch. (HiT Nov 2011) 11 Foto: Bioforsk

12

13 Hvorfor er bakgrunnsverdiene så viktige? - og hvordan beregnes tiltaksnivået i en tiltaksplan? Målte nivå av valgte parameter f.eks. 50 µg/p/l Naturlig bakgrunnsnivå x 3 (for elver) x 2 (for sjøer) Avlastingsbehov 12 µg/p/l 38 µg/p/ Avlastningsbehovet styrer tiltaksambisjonene og restriksjoner som vil måtte innføres i jordbruksdriften Naturlig bakgrunnsnivå blir en meget styrende nøkkelparameter!

14 Measurement plans made to fulfill EU s Water Framework Directive 14

15 De første tiltaksplanene Urealistiske tiltaksplaner Demotiverende

16 Name of watershed Dal Svartebekk Tuften Skuterud forest Nyghagabrøtin forest/outfield Bjørnebekk forest 5) County, municipal Vestfold, Ramnes and Andebu Vestfold, Ramnes and Andebu Vestfold, Ramnes and Andebu Basin size (km Normal runoff (HBV model ) Aver. temp. (ºC) Latitude (m) Main soil types* Marine deposits area %** mm Sa, Si, Cl 25,3 % MSH (thin layer marine deposits) Vegetation Forest with clearcut areas Study period mm Si, Cl, Br 0% Impediment mm Br 0% Forest and marshes Akershus, Ås mm Si, Mcl, Sa, Br 67% MSH, 2% MCL Oppland, ØstreSlidre mm Mo, Sa/Cl 0% Forest, marshlands and some graze land Akershus, Ås mm Mo, Sa Forest, highly productive. 30 % clear-cuts Forest, Holt forest Akershus, Nannestad mm Sa/Si Forest, highly productive Hvamseter forest 5) Akershus, Nannestad mm Si/Sa, Sa Forest, high and medium productive Siljan forest Telemark, Siljan mm Mo Forest, medium productive Rakkestad forest/ lake Rakkestad forest Østfold, Rakkestad Østfold, Rakkestad mm Mo, Ma, Br 78 % forest, 89 % low productive mm Mo (above marine sediments) 86 % forest, 70 % low productive Rakkestad forest/ lake Østfold, Rakkestad mm Mo (above marine sediments) 78 % forest. 89 % low productive Vasshaglona skogsbekk Aust-Agder, Grimstad mm Horg/Sa, Sa, Lcl Mixed forest, bedrock Skjervenbekken Oslo, Maridalen mm Cl and gravel 4% MCL Low-herb woodland Gr = gravel, Sa = sand, Si = silt, Lcl = light cla,.mcl = medium clay, Cl = Clay, Horg = High organic content, Br = Bed rock, Org = Organic soils, Mo = Moraine MCL = Marine clay deposits, MSH = Marine shore deposits dominated of sorted sand and silt. Some clay deposits may occur.

17 Name of watershed Dal Annual TN transport (kg N/ha) Average (max - min). Annual total P transport (g P/ha) Average (max - min) Annual total SS transport (kg SS/ha) Average (max- min) Annual total N concentration (mg TN/l) Average (max - min) Annual total P concentration (µg TP/l) Average (max - min) Annual total SS concentration (mg SS/l ) Average (max - min) 10.3 ( ) ( ) 20 (10-80) 9 (0 44) Comment Flow proportional mix samples Svartebekk ) 0.28 ( ) 11 2) ** Flow proportional mix samples Tuften ( ) 3 2) ** Random sample Skuterud forest 4) 1.2 ( ) 30 (18 48) Random sample Nyghagabrøtin forest ) 2.1 ( ) 43 (16 81) 13 (7 33) 0.6 ( ) 13.8 ( ) 3.9 (2,5 5.3) Flow proportional mix samples Bjørnebekk forest Holt forest Hvamseter forest Siljan - forest Random sample Random sample Random sample, 91 % flows through a lake Random sample Rakkestad forest / lake Random sample Rakkestad forest Random sample Rakkestad forest / lake Vasshaglona forest Skjervenbekken 2.8 ( data) 1.5 ( data) 2.3 ( data) 12 (1991 data) 17 (1992 data) 38 (1993 data) 15 (1994 data) 93 ( data) 75 ( data) 93 ( data) 0.57 ( data) 0.39 ( data) 0.44 ( data) 0.59 ( ) ( ) ( ) ( data) 19 ( data) 18 ( data) 5.5 (2-11) 1989 data 6.2 (4-7) 1990 data 11.7 (3-29) 1991 data 1.7 (0.4-5) 1989 data 3.4( ) 1990 data 10.8 ( ) 1991 Random sample, incl. lake Kløsa ( 14 % of total area) Flow proportional mix samples Clear-cuttings in 1993 Random sample No. samples Average

18 Ny model satt opp i 2009 for bakgrunnsavrenning for arealer med marin leirjord!tot-p reference condition = 8, ,66821* % coverage of marine clay rich soils (Clay%)! 18

19 Miljømål for vassdrag på marin leire Miljømålet for TotP i leirvassdrag vil som regel ligge mellom 40 og 60 µg/l. Denne grensen bør evalueres så snart man har fått samlet tilstrekkelig med data fra leirvassdrag. Oppsummert blir da naturtilstand og god/moderat grensen miljømålet) for totalfosfor i leirvassdrag foreslått som angitt i tabellen nedenfor:!!!!! Eksempel på beregning av leirdekningsgrad og naturlig TotP for hele vassdrag basert på akkumulerte verdier for alle delnedbørfeltene er gitt i eget regneark. Kalkrike vassdrag i lavlandet med leirdekningsgrad <5%, har naturtilstand for TotP på 8 µg/l og en god/moderat grense på 21 µg/l dersom de har lite humus (RN1), og en naturtilstand på 11 µg/l og en god/moderat grense på 29 µg/l dersom de er humøse.

20 WP1 GIS overlay analysis 26 mulige lokaliteter med alle mulige begrensinger 3 lokaliteter funnel acceptable for prosjektet Bare 2 var «gode» (Dog ikke uten feil) 20

21 Nye nedbørfelt overvåkes!overvåkingsstasjoner er etablert i 2 små nedbørfelt. Isco prøvetaker vannmengde måles kontinuerlig sensorer for turbiditet, temperatur, ph, konduktivitet meteorologisk stasjon (nedbør, jord- og luft temperature)!vannprøver analysert for TP, solved reactive P (DRP), non-apatite inorganic P (NAIP), total reactiv (TRP), SS Si 21

22 0,35 km 2 22

23 WP1 Lund syd - bekkeprofil Terrasser med fell hvor vannet faller høydemetrene ned Leirrike sedimenter i de flate delene av bekkeløpet 220# Lund(South(profile( ( Clay# Bedrock# 200# 180# La#tude((MAMSL( 160# 140# 120# 100# 0# Distance(from(monitoring(sta#on( 23

24 Lund sør High productive forest Medium productive forest Low productive forest Gras/cereal production Extensive grazing land 53% marine clay deposit coverage 24

25 Reference conditions for P-runoff from agricultural ares with clay rich soils UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 25

26 Lund Nord 2,08 km 2 26

27 Thick marine clay deposits Thin marine deposits 36% marine deposit coverage Bog 27

28 High productive forest Medium productive forest Low productive forest Extensive grazing land 28

29 Lund nord skogsinteriør Løvskog med gråor ask lind! plantet gran 29

30 30

31 Reference conditions for P-runoff from agricultural ares with clay rich soils UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 31

32 32

33 Reference conditions for P-runoff from agricultural ares with clay rich soils UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 33

34 Reference conditions for P-runoff from agricultural ares with clay rich soils UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP 34

35 Lund Nord overvåkingsresultater blandprøver Snittverdier! SS!!! 62,2 mg/l! Gløderest! 48,8 mg/ l! Tot-P!! 72,2 µg/l! St. dev. Tot-P! 60,6 µg/l! Min / Max Tot-P! µg/l! Orto-P!! 15,8 µg/l! Bioavailable P! 13,8 %! Tot-N!! 713,7 35

36 WP1 Lund South overvåkingsresultater blandprøver Snittverdier! SS veid tid!!! 71,4 mg/l! Gløderest!! 61,1 mg/ l! Tot-P!!! 86,3 µg/l! Tot-P veid tid!! 65,1 µg/l! St. avvik T-P veid tid! 67,7 µg/l! Orto-P veid tid!! 8,2 µg/l! Biotilgjeglig P veid tid! 14,8 %! Tot-N veid tid!! 949! 36

37 WP1 Plotted in the «clay2009» - model Lund Nord Lund Sør! 37

38 WP1 Økende leirdekning nedover bekken NB! Få prøvetakinger (N=6) 38

39 WP1 Plottet i «leir-2009» - modellen NB! FEW SAMPLES (N=6) P1 Lund Sør P2 P5 P6 P8 P7 P10 P9! 39

40 UNIVERSITETET FOR MILJØ- OG BIOVITENSKAP Hvor kommer fosforet fra? Jordvanns P - fraksjoner og biotilgjenglighet Kartlegge spredt avløp i nedbørfeltene Jordvannsuttak etablert i utstrømningssoner av grunnvann til bekken. Episodestudier! Periode

41 Konklusjon Det er få studier som kvantifiserer jord- og næringsstofftap fra dyrkbar mark som er i tilnærmet naturlig tilstand. Dette studiet gir verdifull kunnskap som kan brukes til å estimere referansetilstanden. Marin leirjord har et høyere apatite-p innhold som trolig vil influere P tapet. Så langt har dataene indikert veldig høye TP tap fra denne typen jordsmonn. Prosjektet tar mål av seg til å beskrive mer detaljert P-transport i nedbørfeltet for å skille antropogene påvirkninger og topografiske effekter.