Aalborg Universitet Mariager Fjords næringssaltbalance Larsen, Torben; Andersen, Finn; Nielsen, Kurt

Aalborg Universitet

Mariager Fjords næringssaltbalance

Larsen, Torben; Andersen, Finn; Nielsen, Kurt

Published in:

Vand & Miljø

Publication date:

1992

Document Version

Også kaldet Forlagets PDF

Link to publication from Aalborg University

Citation for published version (APA):

Larsen, T., Andersen, F., & Nielsen, K. (1992). Mariager Fjords næringssaltbalance. Vand & Miljø, Nr. 2, 46-49.

General rights

Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

- Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research.

- You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain - You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal -

Take down policy

If you believe that this document breaches copyright please contact us at vbn@aub.aau.dk providing details, and we will remove access to the work immediately and investigate your claim.

Downloaded from vbn.aau.dk on: March 24, 2022

Mariager Fjords nceringssaltbalance

At Torben Larsen,o Aalborg Universitetscenter, Finn Andersen, Nordjyllands Amt og Kurt Nielsen, A rhus Amt

Amtskommunernes overvflg~

ningsprogrammer har nu skabt mulfghed for, at nceringssaltenes videre skcebne fra fjordene ti1 de abne farvande kan beskrives.

Denne arUkel omhandler

Hodsund

Hobro

N

nceringssa/tbalancen i Mariager fjord, som danner amtsgrcense og derrorovervagesafNordjyUands og

A

rhus Amter i fcellesskab.

Amtskommuners maleprogram dcekker bade i tid og sted koncentrationsvariationerne i fjor- den

sa

godt, at de to tale masse- balancer for salt, kvcelstof og fos- for kan opgeres med god ne jagtighed.

Renders Fjord 11

")

ea. 50% af det tilferte kvcelstof denitrificeres ( el/er sedimenteres) i fjorden. Om sommeren ekspor- teres kun ea. 30% at tiJffJrslerne videre til Kattegat.

Der eksporteres mindst 20-30%

mere tosfor tit Kattegat, end der tilffJres fra land. Dette tilskrives en frigivelse fra bundsedimenterne.

En markant reduktion af fosfor- tilferslerne de sidste 5-6

ar

^{har kun}

givet sig udslag i et svagt fald ikon- centrationerne i fjorden.

Mariager fjord

Mariager fjord udg0r i geologisk hen- seende en af de karakteristiske 0St- vestgaende tunneldale i denne del af det jyske landskab, hvortil ogsa h0rer f.eks. Tjele Langs0. Den centrale del at fjorden er dyb med en maksimum dybde pa 28 mud for Mariager. Yder- fjorden mellem Dania og Kattegat er derimod lavvandet med vanddybder overvejende under 1 m undtagen i den.

smalle sejlrende, so m er 6 til1 0 m dyb, men som volumenmressigt er ubety- delig. Til trods for at yderfjorden og in- derfjorden er nogenlunde lige store, Jig- ger 90% af fjordens vandvolumen i inderfjorden.

Den samlede ferskvandstilf0rsel ud- gm som arsgennemsnit 5-6 m3/sec, som fordeler sig omtrent ligeligt mel- lem inder- og yderfjorden. Den relativt store vanddybde i inderfjorden med- f0rer, at denne del er tagdelt hele aret med undtagelse at ekstreme stormsi- tuationer, i st0rrelsesordenen en gang pr. ar, hvor fjorden i kort tid kan VCEre fuldt opblandet i dybden. Normalt har

46

Vand og Milj0 2/1992

0 5 10 km

• MOlestation

Figur 1. Oversigtsplan. Placering af mtlfestationer.

b

c

l ' . i ···~···

. . ... 1 ... ... . ... . ...

^~······1-... ,_ ... f··-... .

... - ... r ... ^t ... t . ...

^{L ...... "} ... .

Transport af Tot.al-K~Ist.of,

t/rnanro

lo'fu-

Transport af Tot.al-K~lslof,

t/mAned.

n.el.t.c>-mpor1. til Kallti~!t

... ... .. r - - j

Transport af Tot.al-K~Ist.ot

l/mAned

resttillJnel

:

d

:= : ·1::: ~: ^{:r= : :} r~~:= :~= :: :t

OhJS'l'85 01·Jan-86 01·Jirt'B7

Figur 2a·2d. Kv~Jstof i Mariager fjord.

·· ~~-· ·- · ·. · " . · . Mariager fjord ·-· • .,: ::. · .' ·' · · . - .·-. ·-

~ lf Tolal-FO!d'or, loll!

ht:lof~

a . .. ---t--··-··--····!"···-·-···!···-i···-···-··-

, ::.::~:::::::·:~~:::::~::::::::::::::~~1=:~~~~~~:=:::~::::::::::::r:::::::::::::~~~~L~:_:·::~::::::=

Transport af Tolal-FO!d'or, l/ mAnt.d.

~

b

Transport af Tolal-FO!d'.or, t/mA.o.ed

~lilt.ll<pl

c

Tran..orporl af Tolal-FO!d'or, t/ mA.ned ....u.il!lnd

d

. .

· . :=:t_ :=r=

.

¹

.

^==~===~

. F'Jgur 3a-3d. Fosfor i Mariager fjord.

0vre lag i inderfjorden en tykkelse pa 12-14 m og er oftest homogent med en saltholdighed pa 13-17%o, medens nedre lag har stigende salttholdighed med dybden svarende til et genemsnit pa 2o%o.

Del er en vcesentlig pointe at kon- statere, at inderfjordens 0vre lag for del f0rste ncesten altid er homogent og derncest, at volume net af dette lag . udg0r ikke mind re end ea. 80% af fjor- dens samlede volumen. Man kan der- for konkludere, at fjordens totale ind- hold af salt og nceringssalte i de frie vandmasser stort set befinder sig i in- derfjordens 0vre lag.

Yderfjordens sejlrende er under ro- lige vejrforhold domineret af en tide- vandsstmm pa +1-0,5 m/sec, og er der- for fuldt lodret opblandet. Derimod har

man her en langsgaende saltholdig- hedsvariation, som er ncer linecer mel- lem inderfjorden (0vre tag) pa 13-17%o og Kattegats 0vre lag pa 20-25%o.

En generel beskrivelse af Mariager fjords vandkvalitet er give! i /1/.

OvervAgningsprogram

Nordjyllands og Arhus Ami er har hvert ar siden starten af 1985 i fcellesskab gennemf0rt et overvagningsprogram at vandkvaliteten af Mariager fjord.

Programme! har omfattet maling af tilf0rsler fra alle st0rre vandl0b og renseanlceg af organisk stof og nceringssalte. Manedlige koncentrati- onsmalinger sammen med de konti- nuerte vandf0ringsmalinger i de vig- tigste vandl0b giver saledes de

samlede tilf0rsler af kvcelstof og fos- for pa manedsbasis. De summerede vcerdier for hele fjorden ses pa figur 2b og figur 3b .

I selve fjorden har man pa de figur 1 angivne malestationer malt den ver- tikale fordeling af en rcekke fysiske, ke- miske og biologiske parametre, her- under saltholdighed og kvcelstof og fosfor. Malingerne af disse vertikaler blev udf0rt pa 1 til 3 dage i sammen- hceng ea. en gang manedligt, dog si- den starten at 1990 to gange maned- ligt.

Som senere omtalt benyttes disse malinger til bestemmelse af fjordens samlede stofindhold og den totale mid- delkoncentration. Pa figur 2a og figur 3a ses fjordens totale indhold af hhv.

kvcelstof og fosfor, og del er vigtigt at bemcerke, at ovenncevnte malehyp- pighed er tilstrcekkelig til at beskrive, hvorledes del samlede stofindhold cendrer sig fra gang til gang. En gang manedligt svarer til 6 gange inden for systemets opholdstid, som er ea. 6 maneder beregnet ud fra saltbalancen.

Set i denne sammenhceng er male- programme! for Mariager fjord af h0j kvalitet sammenlignet med malinger- ne i de fleste 0vrige danske fjorde.

Til bestemmelse af baggrundskon- centrationen af salt og nceringssalte i Kattegat har man hidtil benyttet ma- letransektet ud for Dokkedal mellem Limfjorden og Mariager fjord, hvor der udf0 res sa m me malinger

so

m i fjorden, ogsa en gang manedligt. Delle er en relativ lav malehyppighed i forhold til de hurtige cendringer, som ses her. Da nceringssaltvcerdierne imidlertid er sma, er delle ikke kritisk, hvorimod en hyppigere maling af saltholdigheden er under overvejelse.

Beregning af vandskifte og nreringssaltbalance

Fjordens relative h0je saltholdighed vi- ser, at der foregar en betydelig vand- udveksling med Kallegat. Da fjordens saltindhold, som omtalt i sidste afsnit, i overvejende grad er samlet i inder- fjordens 0vre lag, har man i beregin- gerne af fjordens stofbalance valgt at betragte fjorden som et samlet omra- de, og lade del samlede stofindhold vcere reprcesenteret af en volumen- vcegtet middelkoncentration for hele fjorden.

Med udgangspunkt i overvagnings- programmets malestationer er fjorden opdelt i 4 (evt. 3) delomrader. Ved at kombinere disse delomraders hypso- metriske kurve (dvs. delomradets are-

Vand og Milj0 2/1992

47

Mariager fjord

Vandf~ mill m3/mAn.ed FershiDd. lilr,n. tra 'land a

7

.·.:_::::::: __

::::_·:J:-·::~·· ^{. .} ··::::_:-.:F-::::::: ... :::.::::r::.:·::···:_.:: .. ::::I_::··::·:. :::.:.·::::.F.,._.::·:::·:·-:::::

! ; ! : :

... .; ... t·-···i···i···-···1···

~ 1 1 1 1

... , ... ~·-···1···•···{···

... ... l . ... ...

^J ...

~---···-t

...

l . . ... .. .

···+···\ ... ) ... \ ···t···

1 ···-··t···

v~;; _{Ud ·-~ import.} mill _tra m3/llllln.ed _Katkgal b

Figur 4. Ferskvandstilft:Jrsel og udveksling i Mariager fjord.

magasinering = tilfersel -ljernelse

ell er

V Tf Lie = [S + q eK + T]- [(OF+ q)e]

hvor

V er fjordens volumen

(1)

Lie er cendringen i middelkoncentration fra en maling til den nceste Lit er tidsafstanden tra en maling tilden nceste

S er de samlede tilf0rsler tra vandl0b, renseanlceg mv. over Lit T er de ukendte tilf0rsler fra bund (hvis negativ da fraf0rsel)

cK er baggrundskoncentrationen i Kattegat i middel over Lit q er udvekslingsvandf0ringen med Kattegat

OF er ferskvandstil!0rslen

c er middelkoncentrationen i fjorden over Lit.

Box 1.

al som funktion af dybden) med de dyb- deafhaangige malinger, kan de enkel- lte delomraders samlede stofindhold beregnes. Disse summeres herefter, og fjordens samlede stofindhold og middelkoncentration kan beregnes.

Princippet er simpeh, men er alligevel ret omfattende i praksis, og edb ma an- vendes.

48 Vand og Milj0 2/1992

Herefter kan fjordens samelde mas- sebalance opstilles som vist i box 1 . Frorst anvendes ligning (1) pa salt- balancen. I dette tilfaalde er S og Tlig nul og dertor kan udvekslingen q be- stemmes, nar de 0Vrige Stllmelser er malte. Tidsforlrobet · af ferskvand- stilfrorslen QF og udvekslingen q ses pa figur 4a og 4b.

Herefter anlages det, at naarings- saltene udveksles til Kattegat med den netop beregnede udvekslingsvand- froring (q).

For kvaalstofs vedkommende skron- nes dette at vaare en god tilnaarmel·

se, fordi kvaalstoffet fra land netop frol- ger ferksvandstilfrorslen. Det er lidt mere usikkert med fosfor, fordi tilfror- slen ikke i sa hroj grader korreleret med ferskvandstilfrorslen og fordi den ver- tikale fordeling i perioder med stor af- vigelse fra bunden afviger betydeligt fra ferskvandsfordelinger. Men trods usikkerhederne skronnes ligning (1) ka- libreret med saltholdigheden at give et godt billede af fjord ens totale naarings- saltbalance.

Figur 2c viser herefter de beregne- de VCErdier for kvCEistof. Det falder umiddelbart i rojnene, at kun ea. 50%

at tilf0rslerne pa arsbasis eksporteres videre til Kattegat og man ser, at den- ne procent er endnu lavere om som- meren, maske kun 30-40% Arsagen hertil er utvivlsomt denitrifikation. Man bemCErker irovrigt at belastningen og fjordens samlede indhold af kvCEistof ikke har CEndret sig i perioden.

Figur 3c viser resultaterne for fos- for, og modsat.ved kvaalstof ser man, at der sendes mere videre til kattegat end der tilfrores fra land, svarende til mindst 20-30% mere. Man ser ogsa, at der i lrobet af aret sker store inter- ne bade tilfrorsler og fjernelser, utvivl- somt med bundsedimenterne. Kon- sekvensen af denne frigivelse fra bunden i perioden har vCEret, at til trods for de reducerede kilder fra vandlrobet og renseaniCEg, harder ikke kunnet re- gistreres en reduktion i det gennem- snitlige koncentrationsniveau i fjorden.

Der skal formetlig minds! en yderlige- re 5-arig periode til at forudsige, hvor- nar fjorden vil komme i steady state med de reducerede kilder.

Man har sa.ledes faet bekrCEftet de store forskelle der er pa kvaalstofs og fosfors opfrorsel i systemet. Selv en markant reduktion i fosfortilfrorslerne kraaver formentlig mindst en 1 0-arig pe- riode for at sla igennem. Pa grund af denitrifikationen er det modsatte gCEI- dende for kvCEistof. En reduktion i kvCEistoftilfrorslen vil sla fuldt igennem inden for det ar, hvori den finder sted.

Om denitrifikationen falder eller stiger relativt set, nar tilf0rslen falder, er der- imod uafklaret.

Referencer

111 Mariager fjord, 1985·1989. Udvikling og sta- tus, Nordjy/lands Ami og A ^{rhus Ami ..}

Mariager fjord

Finn Andersen er cand.scient fra KliJben· havns Universitet 1986.

Arbejder for Nordjyl·

lands Ami med biologi·

ske sammenhcenge, nceringssa/tomscetning og vandskifte i Mariager Fjord og Ha/kcer Bred·

ning.

Torben Larsen erdocet ved lnstituttet for V and, Jord og MiljliJ/eknik ved Aalborg Universitets·

canter. Er uddannet som civilingeniliJr med speciale i vandbygning fra Danmarks Tekniske H0jskole fra 1966. Un·

derviser og forsker in- den for de hydrauliske sider at milje· og vand·

bygningsomradet. Vir·

ker som konsu/ent i for- bindelse med hydro·

grafi og vendskifte b/.a.

forMariagerfjord, Ran·

ders ijord, og Limijor- den.

Kurt Nielsen, cand.sci·

ent i biologi i 1982 fra Kobenhavns Universi·

tel. Ansa/ som havbio- log ved StorstfliJms Ami i 1983-87. Siden 1987 ansa/ ved Arhus Ami· fra 1989 som sektions·

/eder for havsek1ionen.

Guldhaandtag paa en Dame- Paraply med Spejl, Pudderkvast og Sminke.

Miljoteknik uden grre n ser :

25 .- 29. 5. 1992

Teknik til miljebeskyttels

7. inti nnolionole m esse og kongres

v iser mi ljeteknik pa hejeste internotio F ir e centrole emner - fire el ementre r e luft, vond , jord og stej star i centrum p

Somt de farende p r oble m les n i Vre r m ed , nor fremtiden bliv er vist i

Deres messerejse ksber De ho~

SAS FORRfTNIHGSREJSER BENHfTT MESSEREJSER Ksbenhovn/Toskup Odense Kebe~hovn 33 13 72 77

.irhus 86131211

Alborg 98 16 81 33 MAERSK AIR

~olding A rhus

43 58 78 78 66 12 21 78 75523700 86123311 Kebenhovn 31 50 52 64 WAGOHS-UTS REJSEBUREAU Balund 75 33 22 44 Kebenhovn 3314 27 47 lUFTHANSA

Ksbenhovn 33 37 73 33 Arhus 86131933

WORlD TOURIST REJSEBUREAU Kobenhovn 33 15 19 45 Gl01trup 42 96 91 44

lyngby 45 87 23 13

Arhus 86 19 44 66

Esbjerg 75120222

M esse ~ D Usseld o rf

Basis for Business

lntermess · lb Krogdahl

Stockholmsgade 25 · 2100 Kobenhavn 0 Tel.: 31261411 · Telefax: 35430600

R CH G

Z USA [ LEN SC N OST

s

Vand og M_ilj0 2/1992

49