Miljøgåten er løst! Tiltakseffekter reduseres av miljøendringer

Transkript

1 Miljøgåten er løst! Tiltakseffekter reduseres av miljøendringer Rolf D. Vogt NFR, Miljø2015 -Tvers Prosjekt (190028/S30) O. Røyseth, A. Engebretsen, C. W. Mohr, T. Andersen, K. Tominaga, P.J. Færøvik, G. Orderud, J. Naustdalslid, D. Barton, E. Romstad m.fl.

2 Problemet: Tilsynelatende liten effekt av tiltak 1 milliard kroner er brukt på tiltak for å redusere total fosfat konsentrasjonen i Morsa vassdraget Vannkvaliteten tilfredsstiller fremdeles ikke kravene i VRD om god økologisk kvalitet - Ingen klar bedring i Storefjorden - Begrenset effekt i vestre Vansjø Total fosfat µg/l Storefjorden Vestre Vansjø juni-september ref. ref. verdi grense G/M År Foto: Helga Gunnarsdottir Skarbøvik et al., 2011 april-oktober grense SG/G grense M/D

3 Problemet: Tilsynelatende liten effekt av tiltak 1 milliard kroner er brukt på tiltak for å redusere total fosfat konsentrasjonen i Morsa vassdraget Vannkvaliteten tilfredsstiller fremdeles ikke kravene i VRD om god økologisk kvalitet Foto: Helga Gunnarsdottir - Ingen klar bedring i Storefjorden - Begrenset effekt i vestre Vansjø Viljen blant bøndene til å fortsette med tiltak og gjøre nye tiltak er svekket pga. tilsynelatende liten effekt

4 Kilder til Total-P Kilder til fosfat Nesten halvparten av tilførselen av PO 4 til Vansjø kommer fra landbruket Transport av PO 4 fra landbruket skjer hovedsakelig som adsorbert til silt og leirpartikler (Partikulært P) Partikulært-P og PO 4 DNOM-P Blankenberg et al

5 Kilder til Total-P Kilder til fosfat DNOM-P Nesten halvparten av tilførselen av PO 4 til Vansjø kommer fra landbruket Transport av PO 4 fra landbruket skjer hovedsakelig som adsorbert til silt og leirpartikler (Partikulært P) Partikulært-P og PO 4 Blankenberg et al Ca. 40% av PO 4 tilførslene er naturlig bakgrunns-tilstrømming Dette er hovedsakelig bundet opp i løst naturlig organisk materiale (DNOM-P)

6 1. Endret Klima Mengden nedbør og hyppigheten av kraftige nedbørsepisoder har økt og ligget over normalen de siste 20 årene 30 Januar 31 Januar Erosjon: kg ha -1 Foto: Øygarden, 2000 Met.no

7 1. Endret Klima Mengden nedbør og hyppigheten av kraftige nedbørsepisoder har økt og ligget over normalen de siste 20 årene Gir mer overflateavrenning, flom og vassjuk jord Nedbør 20 år Met.no

8 1. Endret Klima Mengden nedbør og hyppigheten av kraftige nedbørsepisoder har økt og ligget over normalen de siste 20 årene Gir mer overflateavrenning, flom og vassjuk jord Gjennomsnittlig vintertemperatur har ligget 2ºC over normalen de siste 25 årene Nedbør Met.no

9 1. Endret Klima Mengden nedbør og hyppigheten av kraftige nedbørsepisoder har økt og ligget over normalen de siste 20 årene Gir mer overflateavrenning, flom og vassjuk jord Gjennomsnittlig vintertemperatur har ligget 2ºC over normalen de siste 25 årene Fører til hyppigere tine perioder på bar og frossen mark Økt overflateavrenning 30 Januar 31 Januar Erosjon: kg ha -1 Nedbør 20 år Foto: Øygarden, 2000 Vinter temperatur 25 år Met.no

10 Andre endringer i klilma Vår temperatur Sommer nedbør Våren er varmere Raskere snøsmelting Sommerene er våtere Mer kraftig regn Hyppigere oversvømmelser

11 Øket overflateavrenning

12 Øket overflateavrenning Store mengder PO 4 i pløysjiktet (Ap) og i skogbunnen (O) Agriculture - Forest - Podzol Opland, 2011 Desta, 2013 Soil Horizon O AE B C O AE B C H AB C H C Ridge Slope Valley Bog Inorg-P Org-P

13 Øket overflateavrenning Store mengder PO 4 i pløysjiktet (Ap) og i skogbunnen (O) Økt erosjon av partikkelbundet PO 4 fra landbruksjord Økt utvasking av tilgjengelig PO 4 fra øvre jordlag Opland, 2011

14 Øket overflateavrenning Store mengder PO 4 i pløysjiktet (Ap) og i skogbunnen (O) Økt erosjon av partikkelbundet PO 4 fra landbruksjord Økt utvasking av tilgjengelig PO 4 fra øvre jordlag Utvasking av total P under episoder ug Total P/L Huggenesbekken L/s discharge

15 Økt flom Flommen i 2000 førte til spesielt store tilførsel av fosfor til vestre Vansjø året etter Kan til dels skyldes vassjuk jernrik jord Vestre Vansjø År Morsa, 2011

16 Vassjuk og jernrik jord Jordsmonnet rundt vestre Vansjø har høyt jern (Fe) innhold Fe(III) binder PO 4 3- : FePO 4, R-Fe-PO 4 der R er leire eller organisk materiale med netto negativ ladning Huggenes I vassjuk jord reduseres Fe(III) til Fe(II) Dette reduserer jordsmonnets evne til å holde på PO 4 - som derved vaskes ut Kan være viktig årsak til økt utvasking av bio-tilgjengelig PO 4 og algeoppblomstring etter flommen Støa 2

17 2. Reduksjon i sur nedbør SO 4 2-, som var det dominerende anion i sure vann i sør Norge, er redusert med > 70% Dette har ført til at: Utlekkingen av labilt Al er redusert til 1/3 Skjelkvåle (red.), 2012

18 Fordeling i arealbruk De fleste vassdrag drenerer fra store skogsområder, ned gjennom landbruksområder før de renner ut i innsjøen

19 Utfelling av fosfat med aluminium Skogsbekker med høye konsentrasjoner av aluminium rant ned gjennom landbruksområder der det blandet seg med fosfat rik avrenning med høyere ph Al(OH) 3 ble felt ut og dro med seg PO 4 3- ut av vannet Med nedgang i sur nedbør har vi mistet denne viktige mekanismen Al AA 3+ + PP OO AA 1.4 PP 4 OO 1.2 (s) OH - PO 4 3- Al(OH) 3 Al 1.4 PO 4 (OH) 1.2

20 2. Reduksjon i sur nedbør SO 4 2-, som var det dominerende anion i sure vann i sør Norge, er redusert med > 70% Dette har ført til at: Utlekkingen av labilt Al er redusert til 1/3 Konsentrasjonen av Løst Naturlig Organisk Materiale (DNOM) er doblet i ferskvann i sør Norge Skjelkvåle (red.), 2012

21 Transport av PO 4 med DNOM Naturlig tilstrømming av PO 4 står for ca. 40% av den totale fosfat tilførselen PO 4 transporteres i naturlige systemer hovedsakelig med DNOM Det har vært en dobling i konsentrasjonen av DNOM Ron Vaz et al., 1992 Farge, mg Pt/l 40 Skul. 35 Oset Lang. 30 Alun Skjelkvåle (red.), 2012 Bakgrunns-tilstrømmingen av PO 4 har derfor også økt betraktelig

22 Viktig budskap fra naturvitenskapen Mer nedbør og mildere vintre har ført til økt overflateavrenning gjennom toppjord rikt på PO 4 : Dette har ført til økt utvasking av PO 4 Nedgang i sur nedbør har ført til at: En viktig fellingsagent for biotilgjengelig PO 4 er borte Økt bakgrunnstilstrømning av PO 4 bundet til DNOM Hypotese: Uten tiltakene hadde vannkvaliteten i dag vært mye verre!