Att Östersjön är övergött är ingen hemlighet. I avrinningsområdet till Östersjön bor drygt 90 miljoner människor i 14 länder. Merparten, cirka 60 – 70 procent, av den totala näringstillförseln till Östersjön och Västerhavet kommer från källor som är orsakade av människan. Samtidigt har mycket gjorts för att förbättra situationen, men det finns fortfarande kunskapsluckor att fylla. För att kunna sätta in rätt åtgärd på rätt plats så behövs en långsiktig övervakning och utvärdering av hur effektiva åtgärderna är på vattenkvalitén. Det här ska Magdalena Bieroza, universitetslektor vid institutionen mark och miljö på SLU, undersöka genom ett projekt som BalticWaters anslagit medel till via programmet för forskningsprojekt och förstudier.
Vid Hestadbäcken i Östergötland och Tullstorpsån i Skåne pågår forskningen för fullt. Magdalenas forskningsprojekt, som kallas ”Långsiktig och högfrekvent vattenkvalitetsövervakning för förbättrad utvärdering av effekterna av åtgärder och klimatförändringar”, har målet att övervaka och utvärdera effekterna av olika åtgärder på vattenkvalitén och undersöka hur åtgärderna påverkas av ett förändrat klimat.
Att just Hestadbäcken och Tullstorpsån valts ut som pilotområden är ingen slump utan det finns fler anledningar till det. Först och främst är båda områdena representativa vad gäller svensk jordbruksproduktion, jordtyp och klimat. Platserna har också redan ett antal åtgärder på plats genom Fosfor-projektet som drivs av Greppa Näringen. Det finns också etablerade vattenkvalitetsmätningar, redan från 1988 i Hestadbäcken och 2009 i Tulltorpsån. Det är en stor fördel för projektet att det finns mätningar från lång tid tillbaka när de nu ska undersöka och utvärdera åtgärdernas effekter.
”Jag har alltid varit väldigt intresserad av varifrån i landskapet olika ämnen kommer till vattendrag och vad som sedan händer med dem.”
– Magdalena Bieroza
– Det stora intresset och engagemanget för att minska övergödningen från lokala markägare är ytterligare en anledning som gör Tullstorpsån och Hestadbäcken till perfekta studieplatser för det här projektet, säger Magdalena.
Tre åtgärder mot övergödning
De åtgärder som forskarna inom projektet tittar närmre på är strukturkalkning, anläggning av våtmarker och tvåstegsdiken – tre vanligt förekommande åtgärder i Sverige. Målet är att utvärdera vilka faktorer som påverkar effektiviteten av enskilda åtgärder mot övergödning och om de kan leda till betydande förbättringar av vattenkvaliteten. Strukturkalkning passar lerjordar och syftar till att förbättra jordens struktur så att den blir mer porös och därmed binder fosfor bättre. Förutom att läckaget av näring från åker till vattendrag kan minska kan metoden även leda till bättre skördar eftersom jorden bli porösare vilket är bra för växternas rötter.
Våtmarkers huvudsyfte är att bromsa in vattnets flöde genom landskapet vilket både minskar risken för översvämningar och läckaget av kväve och fosfor från jordbruksmark ut till sjöar, vattendrag och hav. Våtmarker hjälper även till att binda näringsämnena i vegetationen och är viktiga för den biologiska mångfalden.
Tvåstegsdiken skapar mer utrymme för vatten och gör att det rinner långsammare, vilket minskar risken för översvämning och att dikeskanterna eroderar. På motsvarande sätt som de andra två åtgärderna minskar även tvåstegsdiken näringsläckaget.
Tvåstegsdiken: Åkrar är beroende av diken för god dränering, men diken orsakar en snabb transport av näringsämnen (kväve och fosfor) från åkrarna vidare till havet. Tvåstegsdiken syftar till att minska översvämningar på åkrarna, näringstransporten, erosion och samtidigt öka jordbrukslandskapets biodiversitet. Tvåstegsdiken har en mittfåra som omges av högre belägna och bevuxna terrasser. Vid normala flöden (bilden längst ned) går vattnet i mittfåran och vid högre flöden (bilden högst upp) stiger vattnet upp på terrassen där näring tas upp, kväve avgår till luft och näringsrika jordpartiklar fastnar i vegetationen. Både mittfåran och terrassen är bra miljöer för växter och fungerar samtidigt som gömställen och födoplatser för djur. Illustration: Anna-Lena Lindqvist, Grafik &Infodesign.
Ny teknologi avgörande
Magdalena har länge fokuserat på vattenföroreningar och hennes doktorsavhandling handlade om hur man med optiska metoder, en form av ljusmätning, kan mäta koncentrationen av föroreningar. Det var först när hon började arbeta som forskare vid Lancaster universitet i Storbritannien som hon kom i kontakt med ett nytt instrument som blev avgörande för Magdalenas forskningskarriär. Instrumentet möjliggör hög-tidsupplösta, automatiserade mätningar av näringsämnen och partiklar i vattnet. Den hög-tidsupplösta mätningen sker dessutom så ofta som en mätning per sekund, och möjliggör ett stort antal mätningar som tas utan att forskaren behöver lämna sitt kontor eftersom instrumentet automatiskt skickar data direkt till en dator för vidare analys.
– Den här hög-tidsupplösta teknologin förändrade helt enkelt sättet vi kan mäta vattenkvaliteten och låter oss veta vad som händer med näringsämnen och partiklar under olika hydrologiska förhållanden, exempelvis när vattennivån i ett vattendrag stiger på grund av regn eller snöfall, berättar Magdalena.
Den här teknologin är inte bara ny, den är också dyr, vilket gör det svårt att använda sig av instrumentet på samtliga av de valda platser där vattenkvalitetsmätningen ska ske. Att ha fler sådana platser, som även kallas mätpunkter, är en förutsättning för att kunna göra grundliga undersökningar. Det behövs en kombination av pågående traditionella mätningar tillsammans med högfrekventa mätningar i valda avrinningsområden, vilket nu kommer bli möjligt inom projektet vid Tullstorpsån och Hestadbäcken.
Åtgärdernas placering
Det finns en utmaning när det kommer till att avgöra vilken åtgärd och placering som är mest effektiv – inte bara på kort utan även lång sikt.
– Samma åtgärd kan ha olika effekter på vattenkvalitén beroende på var den sätts in, hur den är uppbyggd och sedan underhålls. En och samma åtgärd kan göra mirakel i ett område men öka förlusten av näringsämnen och erosion i ett annat, berättar Magdalena.
Men även ett förändrat klimat kommer att påverka åtgärderna och deras effekter –effektiviteten kan förväntas minska med extrem och oförutsägbar hydrologi (frekvent torka och översvämningar). I förlängningen kommer det därför behövas fler åtgärder som är effektivare. Här behövs det mer forskning, vilket projektet kommer att bidra med.
– Den nya kunskapen som projektet kommer att bidra med behövs som underlag när man ska besluta var åtgärderna ska placeras för att så effektivt som möjligt minska övergödningen i Östersjön, säger Magdalena.
Initiativ till eget åtgärdsarbete
Om du är intresserad av att själv påbörja processen med att genomföra åtgärder på dina mark är det viktigt att först identifiera vilket problem som ska lösas och var det finns. Det är viktigt att tänka på att en enda åtgärd sällan kan lösa alla problem med vattenkvaliteten, därför sätts ofta flera typer av åtgärder in. När problemet väl är identifierat och en eller fler åtgärder är valda blir nästa steg att ta reda på hur åtgärderna ska anläggas. Magdalena inser att det är svåra frågor och att det initialt kan vara bra att ta hjälp av en rådgivare, till exempel Greppa Näringen.
Mer om projektet
Projektet ”Långsiktig och högfrekvent vattenkvalitetsövervakning för förbättrad utvärdering av effekterna av åtgärder och klimatförändringar” genomförs av Institutionen Mark och miljö, SLU och pågår fram till 2025. Via BalticWaters program för mindre forskningsprojekt och förstudier har projektet beviljats anslag om 1 000 000 kronor för den vetenskapliga delen av projektet. De tre andra projekten som anslagits medel kan du läsa mer om i artikeln Fyra nya forskningsprojekt för en levande Östersjö.
