Kopi fra DBC Webarkiv
Kopi af:
Iltsvind og kvælstof i Kattegat
Dette materiale er lagret i henhold til aftale mellem DBC og udgiveren.
www.dbc.dk
e-mail: dbc@dbc.dk
12 A k t u e l N a t u r v i d e n s k a b | 4 | 2 0 0 2
■ Denne sensommer bød på det mest omfattende iltsvind, vi endnu har oplevet. Dansk landbrug spiller en stor rolle for de voldsomme iltsvind, da det bidrager med hovedparten af kvælstoffet til de kystnære områder og med ca. 30% af det kvælstof, algerne bruger i de åbne farvande.
I den ophedede debat, der fulgte i kølvandet på iltsvindet, blev det bl.a. fremført, at Dan- mark kun bidrager med 5-10%
af det kvælstof, der løber til havet, og at de dyre vandmiljø- planer derfor har været spild af penge.
Det var et argument, der des- værre gav genlyd fl ere steder i pressen. Men det er ikke rigtigt.
Først er det vigtigt at fastslå, at vandmiljøplanerne blev ind- ført for at begrænse tilførsler af både kvælstof og fosfor til hele vores vandmiljø, som omfatter grundvand, vandløb, søer, fjorde og indre farvande.
Når det gælder grundvand, vandløb og søer bærer Danmark
det fulde ansvar for forurenin- gen med næringsstoffer. Og vandmiljøplanerne har derfor ingenlunde været spildte. Man kan diskutere, om vandmil- jøplanerne har været effektive nok, men det er en anden dis- kussion.
Men Danmark påvirker også det omliggende hav med bety- delige mængder af næringsstof- fer. Vi giver her det bedste bud på, hvor meget det udgør, og hvad det betyder for miljøet.
Mange kilder
Vi leder næringsstoffer til det åbne hav fra land via vandløb og fjorde. Kilderne er gødning på markerne og spildevand fra husholdning og industri.
Samtidig tilfører vi atmosfæ- ren kvælstof som ammoniak fra gødning og som kvælstofi lter fra forbrændingsprocesser, f.eks.
ved transport og kraft-varme produktion. Dette kvælstof falder senere ned på havet med nedbøren.
Af alt det kvælstof Danmark
tilfører havet, stammer ca. 75%
fra landbruget. De resterende 25% er fordelt på spildevand, forbrændingsprocesser og den uberørte natur.
Tæt ved land bærer Danmark skylden Kommer der for mange næringsstoffer til havet, er der fare for iltsvind.
Iltsvind opstår ved en kombi- nation af mange næringsstoffer og en speciel vejrsituation. Det er næringsstofferne, der er byg- gestenene til et iltsvind. De øger algernes produktion, og så skal der bruges mere ilt, når de skal nedbrydes. Men det er vejret, der afgør, hvor omfattende ilts- vindet bliver det enkelte år.
Da de danske farvande er
Iltsvind og kvælstof i Kattegat
Af Stiig Markager og Peter Bondo Christensen
Sensommeren 2002 bød på det mest omfattende iltsvind, vi endnu har oplevet.
Danmarks Miljøundersøgelser giver her en faglig vurdering af de forskellige kvælstof- kilder til de indre farvande.
H A V M I L J Ø
Resultat af et voldsomt iltsvind: Døde fi sk, som skyller ind på stranden, hvilket skete fl ere steder i sensommeren 2002.
Foto: Helene Munk Sørensen
13
A k t u e l N a t u r v i d e n s k a b | 4 | 2 0 0 2
lagdelte gennem sommeren, er de specielt udsatte for iltsvind.
I dybe huller som i Mariager Fjord og i den sydlige del af Lil- lebælt, har man altid haft lave iltmængder. Men hyppigheden og omfanget af iltsvind er steget siden midten af 1970’erne. Og gennem de sidste ti år har vi oplevet iltsvind hvert eneste år i kystnære områder, som f.eks. i Århus Bugt.
Her, tæt ved land, er kon- centrationen af kvælstof højere end i de åbne farvande, som f.eks. i Kattegat. Det fortæller, at danske kilder er den vigtigste kvælstofl everandør tæt ved land.
For de mere lukkede fjorde er afstrømning fra Danmark ansvarlig for op til 80% af det tilførte kvælstof.
Jo tættere vi kommer på land, jo større er bidraget altså fra Danmark. Det er der heldigvis enighed om blandt fagfolk. Når vi kommer ud i de mere åbne farvande, bliver forholdene mere komplekse. Og det er her, der i debatten har været forskellige bud på betydningen af kvælstof fra Danmark.
Forskel på kvælstof De indre farvande modtager kvælstof fra fl ere kilder. Der er afstrømning direkte fra land fra Danmark, Sverige og Tyskland.
Så kommer der kvælstof fra atmosfæren. Kvælstof, der pri- mært stammer fra de lande, der ligger nærmest, dvs. Danmark, Tyskland, Polen og Holland.
Det kvælstof, der tilføres atmosfæren fra Sverige blæser hovedsageligt vestpå.
Og endelig kommer der kvæl- stof med det vand, der løber ind fra Skagerrak og fra Østersøen. I alt tilføres der ca. 588.000 tons kvælstof til de indre farvande hvert år. Af dem kommer 70.000 tons direkte fra Danmark.
Men der er meget stor forskel på, hvordan kvælstoffet er bun- det rent kemisk. Det kvælstof, som kommer direkte fra land, kommer næsten udelukkende som ammonium og nitrat. Det kan algerne bruge umiddelbart.
Man kalder det for biologisk aktivt kvælstof. Omvendt er kvælstof i havstrømmene pri- mært bundet i rester fra gamle
planter. Det kan sammenlignes med det tørvestrøelse, vi bruger i haven. I havet er det bare fl y- dende og derfor opløst i vandet.
Det kaldes for humusstoffer.
Algerne kan ikke bruge kvælstof i humusstofferne. De optager derfor kun ca. 14% af det kvælstof, som kommer fra Østersøen. Resten er bundet i humusstoffer og er inaktivt. Til- svarende bruger algerne kun ca.
40% af det kvælstof, der løber ind i Kattegat fra Skagerrak.
Danmark bidrager med 30% til indre farvande Når vi diskuterer, hvor meget Danmark påvirker det åbne hav med kvælstof, er det altså nødvendigt at regne budgettet ud for biologisk aktivt kvælstof.
Kigger man på de rå tal, kan man beregne, at der på årsbasis kommer ca. 253.000 tons biolo- gisk aktivt kvælstof til indre far- vande. Danmark bidrager med 64.000 tons eller ca. 26%.
Men budgettet kompliceres yderligere af fl ere forhold, som man må tage højde for, når man skal vurdere Danmarks bidrag af biologisk aktivt kvælstof.
Der er eksempelvis en meget stor udveksling af vand mel- lem Skagerrak og Kattegat. Og en ganske betydelig del (1/3) af det kvælstof, der løber ind fra Skagerrak, stammer faktisk oprindeligt fra Kattegat.
Endvidere er det kun lidt over halvdelen af det kvælstof, der kommer ind fra Skagerrak, som når op i overfl adelagene, hvor der er lys nok til, at algerne kan bruge kvælstoffet.
Tager man disse forhold med i beregningerne, bidrager Dan- mark med ca. 32% af det kvæl- stof, der påvirker algevæksten i de indre danske farvande.
Der kommer en tilsvarende del via direkte bidrag fra Sverige og Tyskland og via det andre lande bidrager med til atmosfæ- ren. Endelig kommer den sidste tredjedel med havstrømmene (se oversigtskort).
Bidraget med havstrømmene er vanskeligt at beregne, og her er der en reel faglig usikkerhed.
Ved at anvende lidt andre for- udsætninger end DMU, har civilingeniør Hans Schrøder
Sverige 11%
Skagerrak 19%
Andre lande via atmosfæren 13%
Danmark 32%
Tyskland 11%
Østersøen 14%
De indre farvande
H A V M I L J Ø
Grafi k: DMU
Hovedkilderne til kvælstof i de indre danske farvande.
Det gør indtryk, når ålene kryber på land for at få ilt, som det bl.a.
skete ved Mariager Fjord i 1997.
Foto: Helene Munk Sørensen
Total Biologisk Efter recir- Procent
Land kvælstof aktivt N kulering fordeling
Danmark 70 64 64 32
Sverige 28 23 23 11
Tyskland 24 23 23 11
Atm. øvrige lande 26 26 26 13
Skagerrak 223 89 39 19
Østersøen 217 28 28 14
Total 588 253 203 100 Dansk bidrag i % 12% 25% 32%
Kvælstoftilførsler til de indre farvande i 1000 tons pr. år. Mod syd er det afgrænset af tærsklerne ved Drogden og Gedser som danner den naturlige forhindring for vandudvekslingen med Østersøen. Mod nord er snittet lagt lige syd for frontzone mellem det salte Skagerrak vand og det lettere vand fra Kattegat. Middelværdier for perioden 1989 til 1996.
De større danske fjordes tilbageholdelse af kvælstof er trukket fra.
14 A k t u e l N a t u r v i d e n s k a b | 4 | 2 0 0 2
Om forfatterne Stiig Markager
og Peter Bondo Christensen, er seniorforskere ved
Danmarks Miljøundersøgelser, Afdeling for Marin Økologi Frederiksborgvej 399 PO Box 358 4000 Roskilde Telefon : 46 30 12 00 E-post til Peter Bondo:
PBC@dmu.dk
E-post til Stiig Markager:
markager@dmu.dk Mere information:
Der er mange oplysninger på hjemmesiderne:
www.dmu.dk samt www.natur.dk Desuden har Fyns Amt www.fyns-amt.dk samt Århus og Vejle Amter en del information på deres hjem- mesider.
Et nyt letlæst hæfte fra DMU:
Stofomsætning i havbunden TEMA-rapport fra DMU, 42/2002.
f.eks. beregnet Danmarks sam- lede andel til at være ca. 28%.
På baggrund af de bereg- ninger, der foreligger, mener vi, at der nu er enighed om, at Danmarks andel af den sam- lede tilførsel af aktivt kvælstof til de indre danske farvande er omkring 30%. Det var også konklusionen på et møde om emnet, som Ingeniørforeningen afholdt den 29. oktober i år.
Danmark den største bidragsyder
Selv om Danmark er det mind- ste land omkring Østersøen/
Kattegat, er vi altså den største enkelt bidragsyder af kvælstof til indre farvande. Dansk landbrug har et årligt tab af kvælstof til miljøet på 350.000 tons. Det
gør os til det land omkring Østersøen og Kattegat, der har det største tab af kvælstof per areal af opdyrket jord.
Det er derfor svært at fore- stille sig en væsentlig reduktion i kvælstoftilførslerne uden, at Danmark medvirker. Og da landbruget står for 75% af det kvælstof, Danmark udleder til havet, er det svært at foretage væsentlige reduktioner uden at se på dansk landbrug.
DMU’s faglige vurdering er derfor, at de danske tilførsler af kvælstof har en markant indfl y- delse på miljøet, også i de åbne farvande.
Vandmiljøplanerne var et skridt i den rigtige retning med henblik på at nedsætte udledningen af kvælstof. Skal
H A V M I L J Ø
Iltsvind opstår, når bakterier, dyr og planter bruger mere ilt fra bundvandet, end der bliver tilført.
Og den situation opstår specielt om sommeren, hvor et springlag adskiller det varmere, lettere og ferskere overfl adevand fra det koldere, tungere og saltere bundvand. Ilt kan ikke blandes ned gennem springlaget, og orga- nismerne ved havbunden trækker derfor på en begrænset iltpulje.
Planktonalger kan derimod sag- tens drysse ned gennem springla- get. Og jo fl ere alger, der kommer ned til havbunden, jo mere ilt forsvinder der fra bundvandet, da det kræver ilt at omsætte algerne.
Hvornår er der iltsvind ? Man taler normalt om iltsvind, når iltindholdet i bundvandet falder til kritisk lave værdier. Traditionelt opererer man med grænser på 4 mg ilt pr. liter, som man benæv- ner for iltsvind, og under 2 mg ilt pr. liter, som kaldes for alvorligt iltsvind.
Når iltindholdet kommer under 4 mg ilt pr. liter, påvirkes mange fi sk og bunddyr mærkbart, og de forsøger at fl ygte. De fl este dyr kan ikke overleve længere tid ved iltkoncentrationer under 2 mg ilt pr. liter. Grænserne er dog i praksis fl ydende, da forskellige arter har forskellige tålegræn- ser for lave iltkoncentrationer.
Enkelte arter - eksempelvis nogle muslingearter - kan over- leve kortere perioder med totalt iltsvind.
Hvis de iltfrie forhold i bund- vandet fører til frigivelse af svovlbrinte fra bunden, forvolder det omfattende og øjeblikkelig massedød af bundlevende dyr og planter samt fi sk højere oppe i vandsøjlen.
Hvad øger algernes produktion?
Havets planter skal som alle andre planter have lys, nærings- stoffer, kuldioxid og vand for at udføre fotosyntese og vokse.
Når solen står lavt på himlen om vinteren, er det især lyset, der begrænser algernes vækst.
Om sommeren er det ofte mangel på næringsstoffer som kvælstof eller fosfor, der begræn- ser planternes vækst. Mængden af næringsstoffer, der bliver tilført havet, bestemmer hvilket af de to næringsstoffer, der begrænser
væksten. I Kattegat, Skagerrak og de mere åbne farvande er det stort set altid kvælstof, der begrænser algernes vækst i vækstsæsonen. Jo mere kvæl- stof vi leder ud i Kattegat, des fl ere alger vokser der frem, og des højere bliver forbruget af ilt ved havbunden.
I fjordene og kystvandene er billedet anderledes. I danske rensningsanlæg fjerner vi nu effektivt fosfor fra vores spilde- vand. Det giver mindre fosfor og fosformængden begrænser nu planternes vækst til hen på sommeren i kystzonen. I sensom- meren og efteråret, bliver der imidlertid afgivet meget fosfor fra havbunden i kystvandene, og derfor er det ofte kvælstof, der begrænser plantevæksten i denne periode.
Skitse af lagdelingen med springlag med salt og koldt vand i bunden, som kun vanskeligt blander sig med det lette brakvand øverst. Østersøen er ikke så salt som vandet i Skagerak.
vi videre og sikre, at vi ikke får et altødelæggende iltsvind hvert eller hvert andet år, bliver vi atter nødt til at se kritisk på det danske landbrugs bidrag. Både af hensyn til vores kystnære miljø og af hensyn til det åbne Kattegat.
Vi er faktisk også forplig- tet gennem de internationale OSPAR- og HELCOM-kon- ventioner til at gøre en ekstra indsats. Sammen med alle andre lande omkring Nord- søen, Kattegat og Østersøen har Danmark forpligtet sig til at reducere tilførsler af kvælstof til havet med 50% inden for de kommende 7 år. Skal vi nå det mål, må alle lande – og ikke mindst Danmark – yde en mål-
rettet indsats. ■
Status efterår 2002
Årsagen til det rekordstore iltsvind i år skyldes et over- skud af kvælstof og fosfor i det marine miljø, kombine- ret med usædvanlige klima- tiske forhold.
Danmark er den største bidragyder til biotilgængeligt kvælstof i de danske far- vande (30 procent).
Landbrugets andel heraf er 75 procent.
Vandmiljøplanen virker. Det hjælper fortsat at imple- mentere planerne.
Konklusioner fra et stort fagligt møde i IDA-Miljø den 29/10.
Se evt. www.idamiljoe.dk
Grafi k: DMU
Lidt om iltsvind
