Övergödningens effekter

Utskriftsvänlig versionUtskriftsvänlig version


       Foto: Johnnie Walker 91 CC BY-SA

I sötvattensmiljöer orsakas övergödningen nästan alltid av fosfater, eftersom fosfor är det ämne som oftast begränsar den biologiska produktionen i sötvattnet.

På land och i havet är det däremot kväve som i de allra flesta fall är begränsande. Nedfallet av kväve - med ursprung i utsläppen av kväveoxider och ammoniak - fungerar därför som en gödsling av naturen.

I måttliga doser innebär tillförseln att trädens tillväxt ökar. Men samtidigt gynnas också vissa växtarter, som lättare kan ta till sig mer kväve, på bekostnad av andra.

Den utarmning av ekosystemens biologiska mångfald som nedfallet av kväve för med sig är ett reellt och mycket allvarligt problem i stora delar av Europa. Den tillväxtökning kvävenedfallet ger upphov till ökar dessutom den biologiska försurningen.

 

Vilka områden drabbas?

Situationen är värst i områden med intensivt jordbruk eftersom ammonium-kvävet, som till 90 procent kommer från djurhållning, i stor utsträckning faller ner relativt nära utsläppskällan. Och det är inga små mängder det handlar om. Lokalt i t.ex. Nederländerna kan nedfallet i skogsmark överskrida 100 kg kväve per hektar och år. Det är ungefär lika mycket som läggs på som gödselgiva på en intensivt brukad åker. I södra Sverige är nedfallet i skogsmark 10-20 kg per hektar och år, medan det längst i norr endast är några få kg.

 


       Foto: Brewbooks CC BY-SA

Vad tål naturen på land?

För att få en bild av vilka områden som är drabbade av övergödning räcker det inte att veta nedfallets storlek - vi måste också ha reda på ekosystemens känslighet. Men kvävet har en dubbel effekt, det orsakar både övergödning och försurning. Detta faktum, plus att kvävets kretslopp är komplicerat, gör det svårt att entydigt fastställa kritiska belastningsgränser för olika ekosystem.

Massbalanser

En sätt är att definiera den kritiska belastningen för kväve är att beräkna vid vilken nivå kväve börjar läcka från marken till grundvattnet. Det gör man med hjälp av s.k. massbalanser.

Beräkningar av massbalansen visar att den svenska skogsmarken kan ta emot mellan 3 och 20 kg kväve per hektar och år, vid låg respektive hög produktivitet, utan att kväveläckaget från marken ökar.

Beräkningar baserade på massbalans visar att den kritiska belastningsgränsen för kvävetillförsel år 2010 överskreds över ungefär 1,7 miljoner kvadratkilometer (motsvarande 54%) av Europas ekosystem.

För Sverige var motsvarande siffra 70 000 km2 år 2010 eller 46 procent av den totala ytan ekosystem, med övervikt för områden i den södra delen av landet. Kvävemättnad har konstaterats på ett fåtal platser i Halland och Skåne.

Kritisk belastning för kvävenedfall i Europa. Kartan visar hur stort kvävenedfall känsliga miljöer (främst skogsjordar) kan ta emot utan att läckage uppstår. Vid varje belastningsnivå skyddas 95 procent av ekosystemen i den aktuella rutan.

Förändringar i ekosystemen

Ett annat sätt att fastställa den kritiska belastningsgränsen för kväve är att studera vid vilken tillförsel som synliga förändringar börjar uppträda i ekosystemen, t.ex. förändringar i sammansättningen av arter.

Kunskaperna på detta område är dock ofullständiga, bl.a. eftersom det är svårt att fastställa vilka förändringar som beror på kvävetillförsel och vad som orsakas av andra förändringar, t.ex. i fråga om markanvändning. Dessutom visar sig förändringarna i floran först när den kritiska gränsen har överskridits, och i vissa fall först när överskridandet har pågått en längre tid.

I svenska barrskogar kan den kritiska gränsen innan floraförändringar uppträder vara omkring 6 kg per hektar och år.

 

Områden som får ta emot kvävenedfall större än den kritiska belastningsgränsen. Vid utsläppsnivåer år 2010 längst till vänster. I mitten visas läget 2020 om utsläppen minskar i linje med redan fattade beslut, till höger om de minskar så mycket som är tekniskt möjligt. För detaljer se Acid News 1/13.

 


       Foto: Eutrophication&hypoxia CC BY

Kväve i havet

Övergödningsproblemen i havet beror delvis på tillförsel av kväve. Det mesta når havet via tillrinning från omgivande landområden. En del av detta är luftburet kväve som deponeras på land och sedan lakas ut till ytvattnen och förts ut i havet.  En del av kvävetillförseln till havet sker också genom direkt nedfall av luftföroreningar.

Det kan finnas risk för att transporten av kväve från land till hav kommer att öka. I många landmiljöer sker nämligen en successiv upplagring av kväve, som kan komma att frigöras vid störningar (se under "Återhämtar sig naturen?" nedan).

En annan aspekt värd att uppmärksamma är att ett varmare klimat leder till snabbare nedbrytning av organiskt material, med risk för ett ökat läckage av det kväve som då frigörs från mark till hav. Någon kritisk belastningsgräns för kväve i havsmiljön har inte fastställts.


       Foto: Bestfor / Richard CC BY-NC-ND

Återhämtar sig naturen?

Utsläppen av kväveoxider i Europa har minskat sedan 1990 och väntas minska ytterligare framöver. Ammoniakutsläppen har också minskat, men inte alls lika mycket, och fortfarande saknas politiska beslut om några påtagliga framtida utsläppsminskningar.

Liksom för det sura nedfallet är det av intresse att veta vad som händer i mark och ekosystem när tillförseln minskar.

På några platser i Europa har forskare byggt tak över mindre skogsområden, där nedfallet av föroreningar har skärmats av.

På samtliga dessa försöksytor har det visat sig att läckaget av kväve från systemet minskar kraftigt bara en kort tid efter det att tillförseln stoppas, trots att belastningen varit hög under lång tid och ett stort förråd av kväve därmed finns i marken. Samma effekt har observerats i samband med att mångåriga försök med skogsgödsling avslutats.

Förrådet av kväve i marken minskar inte lika snabbt som läckaget. Stora mängder kan finnas bundet i vegetation och humuslager och hushållningen med kvävet är i många fall mycket god, det är inte mycket som försvinner. I samband med störningar - t.ex. skogsavverkning eller markkalkning - finns dock risk för läckage, en risk som kan kvarstå under lång tid.

Vegetationen svarar mycket långsamt på minskad tillförsel av kväve. På försöksytor under tak syntes ingen förändring efter närmare tio år. Det beror sannolikt på att marken fortfarande är "laddad" med kväve, samt att det tar lång tid för den ursprungliga vegetationen att återkolonisera.