Flere gode grunner til at vi ikke ser den forventede forbedring av vannkvaliteten NFR, Miljø215 -Tvers Prosjekt 29 213 Rolf D. Vogt Universitetet i Oslo T. Andersen, R. Vogt m.fl. O. Røyseth m.fl. D. Barton G. Orderud m.fl. E. Romstad M. Beckman H. Gunnarsdottir
Problemet Betydelig tiltak er gjennomført for å redusere total P konsentrasjonen i Vansjø Forholdene er fremdeles ikke tilfredsstillende i hht. VRD Viljen til ytterligere tiltak er redusert pga tilsynelatende liten effekt Storefjorden 4 Totalfosfor (µg/l) 3 2 1 Vanemfjorden 1976 1981 1986 1991 År 1996 21 26 211 juni-september april-oktober ref. verdi grense SG/G grense G/M grense M/D MORSA, 211
Årsaken Et miljø i endring Effekten av tiltakene oppveies av endring i Klima Vansjø
Årsaken Et miljø i endring Effekten av tiltakene oppveies av endring i Reduksjon i sur nedbør Vansjø
Endret Klima Mengden nedbør og hyppigheten av kraftig nedbørsepisoder har økt og ligget over normalen de siste 25 årene Gir mer overflateavrenning, flom, ras og vassjuk jord Met.no
Endret Klima Gjennomsnittlig vintertemperatur har ligget 2º C over normalen de siste 25 årene Fører til hyppigere tine perioder på bar og frossen mark Økt overflateavrenning og erosjon Nedbør 25 år 3 Januar 31 Januar Erosjon: 3 5 kg ha -1 Vinter temperatur Foto: Øygarden, 2 25 år Met.no
Øket overflateavrenning Store fosfor lagre og høye P konsentrasjoner i jordvæske i pløyskiktet (Ap) og i skogbunnen (O) Landbruk - O E B C Skog - Podsol mg/kg P 1 2 3 4 Bakketopp Soil Horizon O AE B1 B2 C Inorganic-P Skråning Organic-P Opland, 211 Mohr, 211 O A B1 B2 Dalbunn
Øket overflateavrenning Flushing under episoder ug Total P/L 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 Huggenesbekken 2 4 6 8 1 L/s avrenning
Milde vintre Gir flere avrenningsepisoder om vinteren Økt erosjon pga tele og høstpløying Høy fluks av biotilgjengelig P pga lavt opptak P g/daa/day 25 2 15 1 5 Total P i Støa1 under en relativt varm vinter 27/28 7 5 3 1-1 -3 Avrennning (L/s) og temperatur (ºC) p release g/daa/day 2 15 1 5 Dato estimated tot P (g/daa/day) Runoff (L/s) Temperature Total P i Støa1 under en relativt kald vinter, 29/21 8 6 4 2-2 Avrenning (L/s) og temperatur (ºC) Parekh, 212
Øket erosjon og ras av marin leire Økt erosjon pga drensrør installert i leira Mye P-rik marin leire på flatmark under marin grense Hovedsakelig ikke tilgjengelig apatitt (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) Sedimenteres i innsjøen Usikkert hvor mye partikulært P bidrar til total P og økt bio-tilgjengelig P i innsjøen Foto: MORSA
4 Hva skjer med Partikulært P? 25 2 Landbruk Totalfosfor (µg/l) 3 2 1 1976 1986 1996 26 juni-september Skog E E E E E E E E E 43 Partikulært P PO4 Løst organisk P Total-P i innsjøen varierer mellom 2-4 μg P/L april-oktober År ug P/L 15 1 5 STØ1 ØRE HUG VAS ÅRV SPE AUG GUT DALEN Innsjø I forhold til det som kommer med elvene er det lite som finnes i vannmassene til innsjøen.. Er det mulig at Partikulært P ikke bidrar noe særlig til den totale P mengden i innsjøen ved at denne stort sett sedimenteres..?
4 Hva skjer med Partikulært P? Landbruk Totalfosfor (µg/l) 3 2 1 1976 1986 1996 26 juni-september Skog E E E E E E E E E Total-P i innsjøen varierer mellom 2-4 μg P/L april-oktober År 5 7 PO4 Løst organisk P ug P/L 4 3 2 85% 1 STØ1 ØRE HUG VAS ÅRV SPE AUG GUT DALEN Innsjø Hvis det er tilfelle.. Da vil bakgrunntilstrømmningen av P-DNOM fra skog være av stor betydning
Storefjorden? Øket flom Flommen i 2 førte til spesielt økte fosfor tilførsler og algeoppblomstring i Vanemfjorden Vanemfjorden Kan tidels skyldes vassjuk jernrik jord Morsa, 211 Met.no
Vassjuk og Jernrik jord Jordssmonnet i Raet har høyt jern (Fe) innhold Fe(III) binder PO 4 3- : FePO 4, R-Org-Fe-PO 4 Øker behovet for gjødsling Huggenes I vassjuk jord reduseres Fe(III) til Fe(II) Dette reduserer jordsmonnets evne til å holde på PO 4 som derved vaskes ut Viktig årsak til økt utvasking av biotilgjengelig P ved flom Støa 2
Reduksjon i sur nedbør SO 4 2-, som i sure vann i sør Norge er det dominerende anion, er redusert med > 7% Aluminium utlekking er redusert betraktelig Bakgrunnsmengden av Løst Naturlig Organisk Materiale (DNOM) har økt radikalt 25 år 25 år Data fra Skjekvåle et al., 27
Effekt av minket Al i avrenning Aluminium som ble vasket ut med avrenningen fra sure skogområder 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 3-4 ut av vannet Med nedgang i sur nedbør har vi mistet denne viktige mekanismen Al 3+ Cook, 1979 OH - PO 4 3- Al(OH) 3 Al(OH) 3 PO 4
Effekt av økt utvasking av humus Fosfor er i naturlige systemer hovedsakelig transportert med humus Konsentrasjonen av Organisk bundet P er betydelig i avrenning fra skogsområder under marin grense 85% av nedbørsfeltet til Morsa er skog 9% av Morsa s nedbørsfelt er under marin grense. 25μg P/L Økt utvasking av humus gir økt naturlig bakgrunns-tilførsel av P 3 DOP (µg org. P /L) 25 2 15 1 5 2 4 6 8 1 DOC (mg C / L) Dalen
Konklusjoner Økt nedbør og milde vintre har ført til økt utvasking av biotilgjengelig fosfor: ved økt overflate avrenning fra vassjuk jord gjennom drensrør Nedgang i sur nedbør har ført til: at en viktig fellingsreagens (Al) for biotilgjengelig fosfor er fjernet økt bakgrunnstilstrømming gjennom økt humus utvasking Reduksjon i Total-P er et dårlig tiltaksmål siden mesteparten er partikkelbundet og ikke biotilgjengelig Uten tiltakene som er gjennomført så hadde 1 sannsynligvis forholdene vært MYE verre i dag DOP (µg org. P /L) 3 2 5 1 DOC (mg C / L) For mer informasjon se vår hjemmeside: http://www.mn.uio.no/kjemi/forskning/prosjekter/eutropia/