40 år med overvåking av nedbørkjemi i Norge for studier av bl.a forsuring og overgjødsling Wenche Aas, NILU Bidrag fra Øyvind Kaste og Kari Austnes, NIVA Seminar for Norsk vannforening, Oslo 15 april 2015
Innhold Bakgrunn for overvåking av langtransportert forurenset luft og nedbør Trender i atmosfærisk nedfall og effekter Utviklingstrekk i overvåkingsprogrammene Utfordringer og behov
De første observasjoner av langtransportert forurensning 1881, Black snow observed in Southern Norway 1890-1900, reductions in salmon stocks in Southern Norway 1934, Association made between acid rain and adverse effects on fish population 1959, The relationship between Acid Rain and acidity in rivers and lakes was described 1968-1970, The relationship betweeen Acid rain and fish death was described Systematisk overvåking begynte: 1972-1979, OECD-project and the SNSF-project 1980; Arctic Haze (BP project) 1979. Langtransportkonvensjonen (UNECE) Brand (Henrik Ibsen, 1866); Værre tider, værre syner gjennem fremtidsnatten lyner! Brittens kvalme stenkullsky sænker sort seg over landet smudser alt det friske grønne kvæler alle spirer skjønne stryger lavt med giftstoff blandet stjæler sol og dag fra egnen, dysser ned som askeregnen over oldtids dømte by
UN-ECE Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution ( 52 Parties) - 8 Specific protocols, where the first is European Monitoring and Evaluation Programme (EMEP) (42 Parties) Barents Sea Kara Sea Artic Ocean Canada Iceland Pacific Ocean North Sea Norway Sweden Finland Estonia Russian Federation of America Atlantic Ocean Latvia Denmark Lithuania Ireland Atlantic Ocean Portugal United Kingdom Spain Netherlands Belgium Luxembourg France Switzerland Monaco Germany Czech Rep. Austria Liechtenstein Poland Slovakia Hungary Belarus Slovenia Romania Croatia Bosnia and Herzegovina Yugoslavia Bulgaria Italy F.Y.R.of Albania Macedonia Greece Moldova Ukraine Black Sea Turkey Georgia Caspian Sea Armenia Azerbaijan Kazakhstan Aral Sea Uzbekistan Kyrgyzstan Turkmenistan Tajikistan Malta Mediterranean Sea Cyprus The EMEP vision; To be the main science based and policy-driven instrument for international cooperation in atmospheric monitoring and modelling activities, emission inventories and projections, and integrated assessment to help solve transboundary air pollution problems in Europe
Air pollution and impacts Receptors Atmospheric transport and chemistry Cultural heritage gases +....... Ecosystems aerosols Crops Humans/animals Mobile, industrial and non-point sources Deposition losses Climate Estuaries
Air pollution is transboundary Stohl et al., ACP, 2007 6
Monitoring programme: Level 1 Main ions in precipitation and in air heavy metals in precipitations ozone gas particle nitrogen ratios (low cost) PM 10 and PM 2.5 mass meteorology at ca 125 sites Level 2, supersite (joint EMEP/GAW) PM composition (EC/OC, mineral dust) Aerosol physical and optical properties CH 4 Tracers (CO and halocarbons) POPs Heavy metals in air and aerosols VOC + all level 1 activities 20-30 sites Both levels are mandatory by all Parties
Global nettverk av målestasjoner Aserbajdsjan Zeppelin, Svalbard Moldova Kina
EMEP Rus PCCnet CAPMoN ++ EANET IDAF NADP CAD Brazil Australia
Norske overvåkingsstasjoner, 2013 Zeppelin Birkenes
Det nasjonale overvåkingsprogrammet På vegne av Miljødirektoratet og Klima- og miljødepartementet Årlige data- og statusrapporter 5årlige rapporter for overskridelseberegninger
Sulphur Trends in atmdep if S and N 1978 til 2011. Data from 13-14 precipitation chemistry 6 on air chemistry 500 with precip amount from MET Norway (+ SE;FI,RU) Nitrogen
Trender i europeiske svovelutslipp og total svovelavsetning i Norge
Trends in sulphur in Europe Ref: Tørseth et al, ACP, 2012
Sulphur Results from the EMEP monitoring show 70-90% reductions in ambient concentrations and deposition of sulphur species since 1980. As a result of the large reductions in sulphur concentrations, the acidity of precipitation has decreased across Europe. Despite these significant reductions, sulphate still remains one of the single most important compounds contributing to regional scale aerosol mass concentration.
Trender i europeiske nitrogenutslipp og total nitrogenavsetning i Norge
Trends in Nitrogen in Europe Ref: Tørseth et al, ACP, 2012 Nox Nred
Sulphur Trends in atmdep if S and N 1978 til 2011. Data from 13-14 precipitation chemistry 6 on air chemistry 500 with precip amount from MET Norway (+ SE;FI,RU) Nitrogen
Overflatevann Trender i overskridelser 1978 til 2011. Vegetasjon
Trend i observerte konsentrasjoner i norske sjøer (gjennomsnitt) Kari Austnes Ref: NIVA-rapport 6674-2014
Tydelig sammenheng mellom atmosfærisk avsetning av svovel og effekt på fiskebestand
Biologisk respons Saudlandsvatn
Modellering viktig i tillegg til observasjoner Mer regional informasjon og fyller hull der det ikke er målinger Kan studere prosesser og påvirkningsfaktorer fremtidsprojeksjoner
Sammenligning av N avsetning i Norge fra modell (EMEP) og målinger (empirisk) Modell N tot Empirisk Totalavsetningen i Norge
Data fra sur nedbørovervåking verdifull for å studere andre miljøproblemer og fenomener Økt DOC i elvevann Helse Sjøsalt episoder Saharastøv episoder Etc.. Klima Vulkanske utslipp
Utfordringer / muligheter Kobling av miljøproblemer: klima/luftkvalitet/økosystem Synergier av politikkutforming mellom tema: forsuring, eutrofiering, fotooksidanter, miljøgifter, klimapådrivere, helse, materialer etc.. Kobling mellom målestokker: by regional global Nye kapabiliteter -> økt vitenskapelig forståelse, raskere beregningsverktøy, ny instrumentering, integrering av data fra flere plattformer (in situ, satellitt, fjernmåling, data assimilering..) Sammenlignbare målinger i tid og rom (lab, frekvens, komponent..) Validering Viktigheten av observasjoner og utvikling av et bærekraftig og langsiktig overvåkingsprogram
Hvordan ha det optimale nettverk av stasjoner/observatorier Langsiktighet i overvåking. Tar tid(ca 10 år) å bygge opp en verdifull tidsserie Kortere måleserier for screening og forskningsstudier Tilstrekkelig romlig oppløsning Nok antall stasjoner til å se på regionale forskjeller. Spesielt viktig i Norge med store klimatiske forskjeller Tilstrekkelig tidsoppløsing Time eller døgn nødvendig for å kunne bruke målingene til å se på transport, omdanning, og evt variasjoner i løpet av døgnet Samlokaliserte målinger Flest mulige målinger på samme stasjon skaper synergieffekter, er kostnadseffektivt og gir bedre forståelse av atmosfæriske prosesser Overvåking og forskning i nært samarbeid Samordne infrastruktur, utvikling av metoder (standardisering) Gjensidig avhengighet
Sammendrag Langtransportkonvensjonen har vært suksessfull i å redusere mange miljøproblemer i Europa. Noen medvirkende årsaker: : Nært samarbeid mellom politikkutforming og vitenskap Fleksibilitet, langsiktighet kontra nye problemer Åpenhet og deling av informasjon (data, kvalitet etc), infrastruktur, kunnskap etc Fortsatt en del utfordringer : Bedre kobling av tema (bakkenær ozon, partikler, klima, eutrofiering), målestokk (lokal, regional and global) and disipliner (luft og effekt) for å gjøre optimale tiltakstrategier Utfordrende økonomisk for å bevare lange tidsserier
Takk for oppmerksomheten! Epost: Data: waa@nilu.no http://ebas.nilu.no www.nilu.no www.emep.int