BalticWaters har finansierat forskning för en levande Östersjö sedan 2022. Ett av de första projekten som fick stöd var Övervakning av vattenkvalitet för ökad kunskap. Nu när projektet har avslutats träffar vi återigen forskaren Magdalena Bieroza för att höra mer om resultaten – och vad de kan innebära för framtida åtgärder mot övergödning.
Jordbruket är den enskilt största källan till övergödning i Östersjön. Ett av problemen handlar om hanteringen av gödsel där risken finns att näringsämnen läcker ut i havet. Det driver på övergödningen av innanhavet – men innebär också en förlust av värdefulla näringsämnen för lantbrukaren.
Under de senaste decennierna har omfattande åtgärder genomförts för att minska näringsläckaget från lantbruket. Och arbetet har gett resultat: tillförseln av näring har strypts på flera håll och den negativa trenden har vänt. Men utmaningarna är långt ifrån lösta. Kunskapen om enskilda åtgärders effekt är begränsad, särskilt när näringsflödena förväntas förändras till följd av klimatförändringarna.
– I Sverige har vi arbetat med vattenvårdande åtgärder i 40 år, men vi vet fortfarande inte om och hur dessa ansträngningar leder till några betydande förbättringar av vattenkvaliteten, säger Magdalena Bieroza, universitetslektor vid institutionen mark och miljö på SLU.
För att förstå vad som verkligen fungerar bestämde sig Magdalena och hennes kollegor vid Sveriges lantbruksuniversitet för att undersöka vilka faktorer som avgör hur effektiva olika åtgärder är – och hur de på bästa sätt kan placeras för att bidra till minskad övergödning.
Strukturkalkning, våtmarker och tvåstegsdiken
Forskarna fokuserade på tre vanliga åtgärder för att minska näringsläckage: strukturkalkning, våtmarker och tvåstegsdiken (se faktaruta). I nära samarbete med lokala lantbrukare genomfördes undersökningar i två områden: Hestadbäcken i Östergötland och Tullstorpsån i Skåne.
– De här åtgärderna är populära bland lantbrukare, och vi ville titta på sådant som verkligen används i praktiken, säger Magdalena Bieroza.
De två områdena är representativa för svenska jordbruksförhållanden när det gäller jordbruksproduktion, jordtyp och klimat. Samtidigt finns ovanligt många åtgärder redan på plats.
– Det gör dem perfekta för att undersöka både hur enskilda åtgärder påverkar vattenkvaliteten och hur deras effekter samverkar på större skala, samt vilken omfattning som krävs för att ge märkbara förbättringar, förklarar Magdalena.
Strukturkalkning:
Lerjordar är ofta kompakta, vilket gör att vatten och näringsämnen lätt rinner bort. När jorden behandlas med strukturkalk blir den mer porös och kan bättre binda fosfor. Resultatet blir minskat näringsläckage och förbättrad jordhälsa.
Våtmarker:
Våtmarker bromsar upp vattnets flöde genom landskapet, vilket minskar både risken för översvämningar och läckaget av kväve och fosfor från jordbruksmark ut till sjöar och hav. Samtidigt binds näringsämnena i vegetationen, och våtmarker bidrar till biologisk mångfald genom att skapa livsmiljöer för växter och djur.
Tvåstegsdiken:
Tvåstegsdiken förbättrar dräneringen av åkrar samtidigt som de bromsar transporten av näringsämnen och minskar erosionen. De består av en mittfåra omgiven av högre, bevuxna terrasser. Vid normala flöden rinner vattnet i mittfåran, och vid högre flöden stiger det upp på terrasserna där växtlighet fångar näringsämnen och kväve avgår till luften. Både mittfåra och terrass fungerar som livsmiljöer för växter och djur, samtidigt som de minskar näringsläckage från jordbruksmarken.
Läs mer om åtgärderna för minskat näringsläckage från lantbruket här.
Modellering av näringsflöden – i dag och i ett framtida klimat
Forskarna genomförde högfrekventa vattenkvalitetsmätningar – en dyr men mycket effektiv metod där sensorer kontinuerligt registrerar halter av kväve, fosfor och partiklar, samtidigt som information om vattenflöden samlas in. Dessa detaljerade mätningar kombinerades sedan med långsiktiga vattenkvalitetsdata, som samlats in varannan vecka under flera decennier.
Resultaten från alla mätningar användes för att bygga modeller av de två områdena som visar hur jord och klimat påverkar vatten och näringsläckage. Med hjälp av modellerna och kompletterande mätningar i fält kunde forskarna identifiera de viktigaste källorna till näringsläckage och följa hur näringsämnen rör sig genom vattendragen. Modellerna användes också för att simulera framtida klimatförändringar och förutsäga hur vattenflöden och näringsläckage kan komma att påverkas.
Näringsläckage ökar vid extremväder
Forskarnas resultat visade att näringsläckage från jordbruksmark till vattendrag kommer att öka framöver till följd av ökad förekomst av extremväder. Både översvämningar och torka kommer att bli vanligare i och med klimatförändringar – vilket påverkar både vattenflöden och näringstransport.
– Kombinationen blir särskilt problematisk. Under torra perioder byggs näringsämnen upp i jorden, och när regnet väl kommer följer stora mängder med vattnet ut i vattendragen. Ju längre torkan varar, desto större blir utsläppen och effekterna på vattenkvaliteten, säger Magdalena.
Resultatet blir ett landskap där vattenflöden och näringsämnen beter sig på ett helt nytt sätt. De insatser som görs i dag är värdefulla, men för att möta framtidens klimatutmaningar krävs åtgärder i betydligt större omfattning än i dag, menar Magdalena.
En kedja av åtgärder behövs – från land till hav
Så hur kan vi bäst planera och genomföra åtgärder för att minska näringsläckaget? Forskarnas resultat visar att åtgärderna sällan ger någon märkbar förbättring av vattenkvaliteten om de sprids ut slumpmässigt i landskapet. Framtida insatser behöver därför täcka hela vägen från åker till hav – ett grepp som i dag ofta saknas.
– Jordbrukaren känner sina marker bäst och bör fortsatt fatta beslut om insatser. Men för att åtgärderna tillsammans ska få största möjliga effekt föreslår vi ett mer strategiskt arbete. Man behöver se till större områden och skapa en kedja av åtgärder som fångar näringsförluster vid varje steg, förklarar Magdalena.
Magdalena betonar att myndigheterna har en avgörande roll: att ge likvärdigt stöd till olika åtgärder och inte bara satsa på de mest populära eller bekväma alternativen.
– Ett strategiskt helhetsgrepp är helt avgörande för att minska övergödningen i Östersjön, säger hon.
Om projektet
Projektet Långsiktig och högfrekvent vattenkvalitetsövervakning för förbättrad utvärdering av effekterna av åtgärder och klimatförändringar genomfördes av Institutionen Mark och miljö, SLU och pågick fram till 2025. Via BalticWaters program för mindre forskningsprojekt och förstudier har beviljades projektet anslag om 1 000 000 kronor för den vetenskapliga delen av projektet.
Vill du veta mer?
Vi intervjuade även Magdalena Bieroza när projektet inleddes 2023. I artikeln ”Ny teknik för renare vattendrag” kan du läsa mer om metoderna som har använts i projektet.
