Modelling effects of climate change and forestry on weathering rates and base cation cycling in forest soils

Base cations are important in forest soils as nutrients for vegetation and protection against soil acidification. Today, base cations have been lost from soils through acidification and forest harvesting. With low levels in soils, temporary situations of deficiency could occur. One of the largest inputs of base cations to soils is minerals weathering, which makes it an important process. It is, however, hard to measure. By using process-based models, weathering rates can be calculated and used in estimates of the sustainability of forestry with regards to base cation stores. In a changing environment, dynamic process-based models can give important insights about changes in weathering and base cation cycling. In this thesis, the two process-based models, PROFILE and ForSAFE, have been used to describe the effects of a changing climate, acidification and intensified forestry on weathering and base cation cycling. Based on the same weathering process descriptions, PROFILE is a simpler steady-state model, while ForSAFE is a more complex dynamic model with feedback, for example between vegetation and soil chemistry. These results contribute to the existing knowledge about sustainable forestry and add new knowledge about the seasonal effects of weathering.The studies show that weathering rates modelled using PROFILE and long-term averages from ForSAFE are approximately the same size, if soil-moisture levels are equal. However, ForSAFE studies can provide results with high temporal resolution. Depending on research question and data availability, both models can be useful. ForSAFE can increase understanding of processes and dynamics in a changing environment at well-investigated sites. PROFILE can be used for areal upscaling and to assess long-term base cation sustainability of forestry. ForSAFE results show that weathering rates have a strong seasonal dynamic, with low winter rates and high and highly variable summer rates, depending on temperature and soil moisture. Weathering increases temporarily after clear-cutting, as both concentrations of weathering products in the soil water and the soil moisture levels are affected. Removal of branches and tree-tops, in addition to stems, has only a small effect on weathering, much smaller than the loss of base cations through the harvesting. Climate change increases weathering in the Swedish climate. In southern Sweden, rates increase throughout the year, though most in spring and summer. Recurrent low soil moisture during summers already has an inhibiting effect on weathering. This is projected to continue. In northern Sweden, winter temperatures will still mostly be below zero, and weathering rates will only increase in the warmer seasons. The increasing weathering in spring might become increasingly important for vegetation. Vegetation period lengthens in a warming climate and dry summers (especially in the south) might push growth and nutrient uptake to earlier in the year. PROFILE-modelled weathering, with harvest removal of base cations, was used to calculate exceedance of critical biomass harvesting. This, together with acidification status of the soil, was used to assess if whole-tree harvesting would be detrimental to the acidification situation of the soils. Results show that soils generally are more at risk in southern Sweden, with a couple of exceptions where high weathering provides enough base cations. These studies confirm that soil moisture is one of the bigger uncertainties in weathering calculations and an important factor in modelling future biomass growth. Soil moisture is not measured at the modelled sites. Future studies would be needed, to measure soil moisture and compare it with ForSAFE-modelled soil moisture to reduce uncertainties related to soil moisture in PROFILE and ForSAFE. For ForSAFE, this is needed in areas with flat surroundings, where runoff is not as efficient as ForSAFE models it to be. For PROFILE, it is most relevant in sites with differing textures in different soil layers

Långsiktiga effekter av askåterföring på mark- och markvattenkemi i skog. Slutrapport till Energimyndigheten Projekt 12761-1

IVL Svenska Miljöinstitutet har genomfört en studie av långsiktiga behov och möjligheter med askåterföring efter stora uttag av grenar och toppar (GROT) i gran och tallskog i Sverige. Studien baseras på dynamiska modellberäkningar i skogsytor spridda över landet samt tidigare studier av effekten av stabiliserade trädaskor på mark och markvatten. Den minskade belastningen av försurande luftföroreningar som förväntas 2010 kan bidra till en påtaglig återhämtning från försurning, främst i markvatten och avrinning från skogsmark i områden i södra Sverige som tidigare haft en hög deposition. En omfattande återhämtning av markens basmättnadsgrad är dock mindre trolig enligt de utförda modellberäkningarna, i synnerhet om skogsbruk bedrivs utan kompensationsåtgärder. Modellresultaten indikerar att enbart skörd av stamved inte kommer att ha någon avgörande långsiktig inverkan på markens syra-bas status eller försurningen av avrinningen i gran och tallskog i landet. När uttag av stamved kombineras med stora uttag av GROT finns en uppenbar risk för långsiktiga försurningseffekter, framför allt i bördiga granskogar på mineralogiskt svaga marker. Resultaten av studien talar för att kompensation med stabiliserade trädaskor eller kalk bör utföras i bördiga skogar med stora uttag av biomassa, i synnerhet i områden som försurats tidigare av luftföroreningar. Motverka försurning i mark och vatten är sannolikt det långsiktiga kompensationsmål som lättast kan uppnås med askåterföring på grund av det relativt höga innehållet av kalcium och magnesium i stabiliserade askor. Andra långsiktiga mål som att förbättra trädens näringsstatus och tillväxt eller att öka skogsmarkens basmättnad och förråd av näringsämnen kan vara svårare att uppnå i praktiken med de askor som finns att tillgå i nuläget i Sverige.IVL Svenska Miljöinstitutet har genomfört en studie av långsiktiga behov och möjligheter med askåterföring efter stora uttag av grenar och toppar (GROT) i gran och tallskog i Sverige. Studien baseras på dynamiska modellberäkningar i skogsytor spridda över landet samt tidigare studier av effekten av stabiliserade trädaskor på mark och markvatten. Den minskade belastningen av försurande luftföroreningar som förväntas 2010 kan bidra till en påtaglig återhämtning från försurning, främst i markvatten och avrinning från skogsmark i områden i södra Sverige som tidigare haft en hög deposition. En omfattande återhämtning av markens basmättnadsgrad är dock mindre trolig enligt de utförda modellberäkningarna, i synnerhet om skogsbruk bedrivs utan kompensationsåtgärder. Modellresultaten indikerar att enbart skörd av stamved inte kommer att ha någon avgörande långsiktig inverkan på markens syra-bas status eller försurningen av avrinningen i gran och tallskog i landet. När uttag av stamved kombineras med stora uttag av GROT finns en uppenbar risk för långsiktiga försurningseffekter, framför allt i bördiga granskogar på mineralogiskt svaga marker. Resultaten av studien talar för att kompensation med stabiliserade trädaskor eller kalk bör utföras i bördiga skogar med stora uttag av biomassa, i synnerhet i områden som försurats tidigare av luftföroreningar. Motverka försurning i mark och vatten är sannolikt det långsiktiga kompensationsmål som lättast kan uppnås med askåterföring på grund av det relativt höga innehållet av kalcium och magnesium i stabiliserade askor. Andra långsiktiga mål som att förbättra trädens näringsstatus och tillväxt eller att öka skogsmarkens basmättnad och förråd av näringsämnen kan vara svårare att uppnå i praktiken med de askor som finns att tillgå i nuläget i Sverige

Helträdsuttag i samband med gallring/röjning och föryngringsavverkning - påverkan på markvattnet och modellerad försurningsutveckling

I denna rapport har konsekvenserna av olika biomassauttag på markvattenhalterna på 50 cm djup undersökts och jämförts med modellerade data. Studien är genomförd både i gran- och tallbestånd i norra och södra Sverige. Resultaten från markvattenmätningarna visade på få signifikanta skillnader på markens surhets- och näringsstatus mellan helträds- och stamvedsuttag, vilket beror på en stor spridning inom varje provyta. Jämfört med stamvedsuttag har helträdsuttag lett till signifikant minskade koncentrationer av kalcium, magnesium och sulfat i drygt hälften av ytorna. Skillnaden var större vid helträdsuttag i granbestånd än i tallbestånd vilket sannolikt beror på ett större biomassauttag, något som även de statiska modellberäkningarna tyder på. Resultaten från den dynamiska (MAGIC) modelleringen var dock inte lika entydig.I denna rapport har konsekvenserna av olika biomassauttag på markvattenhalterna på 50 cm djup undersökts och jämförts med modellerade data. Studien är genomförd både i gran- och tallbestånd i norra och södra Sverige. Resultaten från markvattenmätningarna visade på få signifikanta skillnader på markens surhets- och näringsstatus mellan helträds- och stamvedsuttag, vilket beror på en stor spridning inom varje provyta. Jämfört med stamvedsuttag har helträdsuttag lett till signifikant minskade koncentrationer av kalcium, magnesium och sulfat i drygt hälften av ytorna. Skillnaden var större vid helträdsuttag i granbestånd än i tallbestånd vilket sannolikt beror på ett större biomassauttag, något som även de statiska modellberäkningarna tyder på. Resultaten från den dynamiska (MAGIC) modelleringen var dock inte lika entydig

Kväveutlakning från skogsmark vid olika skogsbruksåtgärder

Den här studien har som syfte att beräkna bruttobelastningen av kväve från skogsmark till Östersjön och Västerhavet vid olika skogsbruksåtgärder. Även om kväve-bidraget från skogsmark generellt sett är lågt om man ser till bidraget per hektar så blir det totala bidraget betydande eftersom Sveriges areal utgörs till mer än hälften av skogsmark.I den här studien tillämpas scenarier för framtida skogsbruk med avseende på gödsling, avverkning och dikesrensning för att beräkna bruttobelastningen till Östersjön och Västerhavet. Typvärden för kväveutlakningen från mark vid de olika skogsbruksåtgärderna togs fram från litteratur och mätningar. Kväveutlakningen skalades sedan upp till del-avrinningsområden och därefter till hela regionen: södra Östersjöns, norra Östersjöns samt Västerhavets vattendistrikt med hjälp av geografiska databaser (avrinningsmängd och markanvändning). Även en schablonberäkning på nettoutlakningen av kväve till havet gjordes.Studien visade att flera skogsbruksåtgärder riskerar att påtagligt öka bruttobelastningen av kväve. Detta gäller framförallt gödsling och så kallad behovsanpassad gödsling (BAG). En maximal gödsling enligt dagens rekommendationer skulle innebära en ökad bruttokväve-utlakning på 8 %. BAG-gödsling kan bidra ytterligare till kväve-utlakningen. BAG-gödsling på 5 % av Sveriges produktiva skogsmark (i kombination med maximal gödsling enligt dagens gödslings-rekommendationer) beräknas öka bruttokvävebelastningen från skogsmark med 60 %, vilket innebär en potentiellt ökad risk för övergödning av havsmiljön.Det finns också skogsbruksåtgärder med potential att minska kväveutlakningen, som GROT--uttag, kvarlämnande av skärm på hyggen och kontinuitetsskogbruk (hyggesfritt skogsbruk). Om skärm lämnas vid alla av-verkningar skulle bruttoutlakningen minska med 18 %, och plockhuggning skulle minska brutto-belastningen ytterligare (med 35 %). Även GROT-uttag leder till minskad brutto-belastning (men endast i områden med hög kvävestatus), även om minskningen är marginell.

Framtida skogsbruksscenarier

Denna studie har tagit fram regionalt anpassade scenarier för skogsbruk inom CLEO projektet (Climate Change and Environmental Objectives, www.cleoresearch.se). Att definiera relevanta och troliga framtida skogsbruksscenarier är viktigt för att förutspå framtida miljöpåverkan samt synergier och konflikter mellan miljömål. Den ökade efterfrågan på biomassa från skogen gör att det svenska skogsbruket för närvarande förändras. Dessutom kan klimatförändringar komma att påverka de framtida skogs-bruksmetoderna. Tre scenarier för framtida skogsbruk i Sverige har formulerats. De tre scenarierna omfattas av ett scenario som motsvarar dagens skogsbruk, ett scenario med ett intensivare biomassauttag, samt ett scenario med ännu intensivare biomassauttag. Dessa tre scenarier är matriser av olika val av skogsbruksstrategier. Data inom varje scenario är i huvudsak baserade på scenarier som definierats inom andra studier/program, främst SKA VB-08. I scenarierna redovisas bl.a. trädslagsfördelning och markanvändning, såsom areal produktiv skogsmark, åker- och jordbruksmark, konventionellt brukad skog, kontinuitetsskog och annan skogsmark. Arealer för markberedning, röjning, gallring, hygge samt GROT- och stubbuttag redovisas också, liksom mängderna uttagen stambiomassa och GROT och stubbar vid gallring och avverkning. För att möjliggöra beräkningar av näringsuttaget redovisas typhalter, det vill säga näringshalter i olika träddelar (stam & bark, grenar, barr och stubbar). Gödslingsarealen för konventionellt gödslad skogsmark och BAG-gödslad skogsmark (Behovsanpassad gödsling) redovisas, liksom gödslingsfrekvens och näringsinnehåll i gödselmedlet. I samtliga scenarier redovisas även arealer för askåterföring, liksom mängden tillförd aska, samt halter av olika näringsämnen i askan och dess upplösningstakt. Samtliga scenarier visar på ett intensifierat skogsbruk i framtiden, med ett högre biomassauttag från skogen, mer gödsling av skogsmarken och ökad askåterföring. Tillväxthöjande åtgärder, men framförallt klimatförändringen, leder till att både tillväxt och avverkning ökar i samtliga scenarier från 2020 och framåt. Eftersom även arealen för askåterföring ökar över tiden, skulle detta kunna kompensera för de ökade näringsförlusterna vid ett framtida högre biomassauttag från skogen. Den konventionella gödslingen förväntas öka i det scenario som visar utvecklingen av dagens skogsbruk. Däremot minskar gödslingen i de övriga mer intensiva scenarierna, eftersom man istället går över till BAG-gödsling (Behovsanpassad gödsling). Det är oklart vilka konsekvenser detta kan komma att få på försurning och övergödning. Över tiden förändras trädslagsfördelningen med en minskad andel tall som ersätts med gran i södra Sverige. I norra Sverige ökar istället andelen tall på bekostnad av gran. Det är troligt att skador på skog, såsom stormskador och insektsangrepp, kommer att öka i framtiden till följd av klimatförändringarna. Dessa effekter har dock inte beaktats i scenarierna.This study has developed regionally adapted scenarios for forestry within the CLEO project (Climate Change and Environmental Objectives, www.cleoresearch.se). Defining relevant and probable future forest scenarios is important for predicting future environmental impacts and synergies and conflicts between environmental objectives. Due to the increasing demand for biomass from forestry, Swedish forestry practices are currently changing. In addition, climate change can affect future forestry practices. Three scenarios for future forest management in Sweden have been formulated. One scenario corresponds to today's forest management, the second scenario is associated with an intensive removal of biomass, and the third scenario with even more intense biomass removal. These three scenarios are matrices of different choices of forest management strategies. The data behind are to a large extent based on scenarios defined in other studies, mainly SKA VB-08. The scenarios include information on tree distribution and land use, such as area of productive forest, arable and agricultural land, conventionally managed forest and other forestry land. Areas for soil scarification, cleaning, thinning, logging and slash and stump removal are also reported, as well as quantities of biomass removal regarding stems, forest residues and stumps during thinning and harvesting. To enable estimates of nutrient removal, nutrient contents in different tree parts (stem, bark, branches, needles and stumps) were provided. The areas exposed to conventional forestry fertilization, as well as intensive forestry fertilization were provided, as well as fertilization rate and nutrient content in the fertilizer. In all scenarios, areas for ash recycling were also reported, as well as supply amount of ash, and levels of various nutrients in the ash and its dissolution rate. All scenarios are characterized by future intensified forestry management, with higher harvesting rates, more fertilization of forest land and increased ash recycling. Growth enhancing measures, but especially climate change, results in increased forest growth and consequently increased levels of harvest in all scenarios from 2020 onwards. Since ash recycling is also increasing over time, this could mitigate the increased nutrient losses due to a future higher biomass removal from forests. Conventional fertilizing is expected to increase in the scenario representing the development of today’s forestry. In contrast, conventional fertilizer use decreases in the other more intensive scenarios, due to more localised intensified fertilizing schemes. It is unclear what impact this may have on acidification and eutrophication. Over time, tree species distribution changes, with a reduced proportion of pine that is replaced with spruce in southern Sweden. On the contrary, in northern Sweden, the proportion of pine increases at the expense of spruce. It is likely that the frequency and intensity of natural disturbances, such as storm damage and insect infestation, will increase in the future due to climate change. These effects have not been taken into account in the scenarios. This report is only available in Swedish

Krondroppsnätets övervakning av luftföroreningar i Götaland – mätningar och modellering

I denna sista omgång av årsrapporter inom Krondroppsnätets Program 2007-2010 fokuserar vi på en analys av hur nedfallet och effekterna på markvattenkemi av försurande och övergödande ämnen har förändrats under 2000-talet. Vi redovisar denna analys såväl nationellt som för Götaland. Vi visar även resultaten för varje mätstation för sig i Bilaga 1. Luftföroreningar känner inte av administrativa gränser. För att uppnå en geografiskt differentierad bedömning av luftföroreningssituationen delades Götaland upp i olika områden, baserat på närhet till kust samt gradienten av nedfall som går från sydväst mot nordost. Detta angreppssätt stärker bedömningarna av föroreningsbelastningen i olika delar av länen. Nedfallet till skogen i Sverige beror till stor del på långväga transporterade luftföroreningar. Belastningen från dessa långväga transporterade föroreningar avgör hur mycket som kan accepteras vad gäller lokala utsläpp av luftföroreningar. De samlade utsläppen av oxiderat svavel från EU rapporteras ha minskat med 43 % mellan år 2000 och 2008. Utsläppen av NOx från EU minskade med 18 %, och reducerat kväve med 10 % under samma period. Nedfallet till skogen beror också till stor del på nederbördsmängderna. Nederbörden vid krondroppsytorna i Götaland har inte förändrats under 2000-talet. Nedfallet av antropogent svavel (exklusive bidraget från havssalt) till skogen i Götaland, inkluderat både torr- och våtdeposition, har minskat under perioden 2000-2010 vid 26 av totalt 30 mätplatser, med i genomsnitt 50 %. Som ett medianvärde för perioden, representativt för alla mätplatser i Götaland, ligger det årliga nedfallet under 2000-talet på 3.6 kg S/ha. Halterna av sulfat i markvattnet har minskat vid hälften av de 30 mätplatserna i Götaland. Högsta sulfathalter förekommer i sydöstra Götaland, i Blekinge och Kalmar län. pH i markvattnet ligger vid eller under pH 4,5, som här används som gräns för kraftig försurning, vid en femtedel av mätplatserna i Götaland, i huvudsak lokaliserat till Skåne, södra Halland samt till Blekinge och Kalmar läns kustområden. Vid dessa kraftigt försurade platser fortsätter i flera fall pH att minska. Även markvattnets syraneutraliserande förmåga är vid dessa platser i de flesta fall mycket dålig, och det förekommer höga halter av toxiskt oorganiskt aluminium. Sett över alla mätplatser i Götaland ökar pH i markvattnet på ett statistiskt säkerställt sätt under 2000- talet vid knappt en tredjedel av platserna. Det årliga nedfallet av oorganiskt kväve till skogen i Götaland, inkluderat både torr- och våtdepositionen, varierar från upp till 15 kg N/ha vid västkusten till 4-6 kg N/ha längst i nordost. Ett nedfall högre än 5 kg N/ha anses kunna påverka artsammansättningen hos skogens undervegetation. På grund av metodproblem kan vi endast bedöma tidsutvecklingen vad gäller kvävenedfallet med nederbörden, den s.k. våtdepositionen. Nedfallet av nitratkväve med nederbörden har minskat signifikant under 2000-talet vid två mätplatser samt som ett medelvärde för Götaland som helhet. Även nedfallet av ammoniumkväve har minskat på ett statistiskt säkerställt sätt vid en plats. Detta är första gången som vi kan konstatera en nedgång i kvävenedfallet vid någon av Krondroppsnätets mätplatser. Det har pågått en kontinuerlig upplagring av kväve i skogsmarken i Götaland även under 2000-talet. Storleken på upplagringen beror dock på vilket skogsbruk som tillämpas, där ett helträdsuttag, inklusive grenar och toppar, resulterar i en lägre upplagringstakt. I de sydliga och västra områdena av Götaland förekommer platser med relativt höga nitrathalter i markvattnet, i Skåne, Halland samt Kronobergs län. I övriga delar av Götaland är nitratförekomsten låg. Störningar av skogsmarken som vid avverkning, stormfällen eller angrepp av granbarkborre kan resultera i temporärt höga halter av nitrat i markvattnet

Försurning och övergödning i norra Sverige Resultat från Krondroppsnätet till och med 2021/22

Denna årsrapport har skrivits inom Krondroppsnätet, där mätningarna i norra Sverige främst finansieras av länsstyrelserna i Dalarnas, Jämtlands, Norrbottens, Västerbottens och Västernorrlands län samt Boliden Mineral AB men även av Naturvårdsverket. Utförare av projektet är IVL Svenska Miljöinstitutet i samarbete med Lunds universitet. Kvävenedfall och nitrat i markvattnet. Det finns en statistiskt signifikant minskning av det totala nedfallet av kväve till barrskog i norra Sverige för perioden 2001/02 – 2021/22 i norra Sverige. Nedfallet minskade med 30% under denna period. I början av tjugoårsperioden översteg kvävenedfallet i sydvästra delen av norra Sverige 6 kg kväve (N) per hektar och år medan det på senare år inte överstigit 4 kg N per hektar och år. Det totala kvävenedfallet till barrskog har under samma period minskat i Dalarna med 54 %, i Jämtland 53 %, i Västernorrland 47 % och i Västerbotten 38 %. I Norrbottens län finns ingen statistiskt säkerställd förändring. Med undantag av Dalarna och sydvästliga delar av Jämtland har växtligheten i norra Sverige sannolikt aldrig varit utsatt för ett kvävenedfall som överskridit den nu använda kritiska belastningsgränsen för barrskog på 5 kg N per hektar och år. För att skydda känsliga arter av mossor och lavar bör dock kvävenedfallet till boreala skogar vara ännu lägre och inte överstiga 2 - 5 kg N per hektar och år, beroende på växtslag.Generellt förekommer nitrat sällan i markvattnet i ostörd växande skog. Efter stormskador, avverkning, skogsgödsling eller andra störningar kan dock halterna av nitrat i markvattnet öka till höga nivåer, vilket i norra Sverige har inträffat efter en skogsgödsling av en tallskog vid Sör-Digertjärn i Jämtlands län samt efter slutavverkningar vid Storulvsjön i Västernorrlands län och vid Nymyran i Jämtlands län.  Svavelnedfall och försurningFörsurning av mark och vatten orsakas av både svavel- och kvävenedfall, men även skogsbruket bidrar eftersom trädtillväxt medför upptag av buffrande baskatjoner och därmed försurning, som permanentas när biomassa skördas och förs bort från skogen. Under det senaste hydrologiska året 2021/22 var svavelnedfallet till skog i norra Sverige under 1 kg svavel (S) per hektar och år vid alla mätplatser förutom vid Holmsvattnet. Det finns en gradient med minskande svavelnedfall från syd mot nord, men även en gradient från kustområdena mot inlandet och fjällvärlden.  Under en 25-årsperiod 1996/97 – 2021/22 har svavelnedfallet i norra Sverige minskat statistiskt säkerställt, med 70 %.Mätningar i markvattnet insamlat under rotzonen ger ett mått på markens försurningsstatus. Markvattnets försurningsstatus beror på nuvarande och historiskt nedfall av svavel i kombination med markens buffringsförmåga. Bortförsel av buffrande baskatjoner vid skogsavverkningar spelar också roll. I de fjällnära områdena i Jämtland finns några av landets mest försurningskänsliga områden, med svårvittrad berggrund, tunna jordtäcken och lite växtlighet. Förutom nedfallet av försurande ämnen och skogsbrukets försurande inverkan finns, längs Norrlandskusten, svavelhaltiga jordar som bidrar till försurning. Vid de provytor i norra Sverige där svavelhalterna i markvattnet varit förhöjda har dessa minskat över tid. Generellt har pH varit över 5,0 vid de allra flesta mätplatser och mättillfällen i norra Sverige och således som mest varit utsatt för måttlig försurning, enligt bedömningsgrunderna för försurad mark. Gödslingen av tallytan vid Sör-Digertjärn i Jämtlands län medförde dock under några år en kraftig sänkning av pH i markvattnet, till pH-värden under 4,4. pH i markvattnet vid granskogen i Bäcksjö i Västerbottens län låg under lång tid på låga värden, i många fall runt 4,5, men har på senare tid ökat till värden strax över 5. Ett annat mått på försurning är markvattnets syrabuffrande förmåga, ANC. För att markvattnet ska bidra till en återhämtning från försurning i sjöar och vattendrag måste ANC ha ett värde som är klart större än noll. Under de senaste tio åren har ANC vid de flesta mätplatser i norra Sverige varit positiva. Undantag är tillfälliga sänkningar av ANC för den gödslade provytan Sör-Digertjärn samt den avverkade ytan Storulvsjön

Krondroppsnätets övervakning avluftföroreningar i Götaland –mätningar och modellering Resultat t.o.m. september 2010

I denna sista omgång av årsrapporter inom Krondroppsnätets Program 2007-2010 fokuserar vi på en analys av hur nedfallet och effekterna på markvattenkemi av försurande och övergödande ämnen har förändrats under 2000-talet. Vi redovisar denna analys såväl nationellt som för Götaland. Vi visar även resultaten för varje mätstation för sig i Bilaga 1. Luftföroreningar känner inte av administrativa gränser. För att uppnå en geografiskt differentierad bedömning av luftföroreningssituationen delades Götaland upp i olika mråden, baserat på närhet till kust samt gradienten av nedfall som går från sydväst mot nordost. Detta angreppssätt stärker bedömningarna av föroreningsbelastningen i olika delar av länen. Nedfallet till skogen i Sverige beror till stor del på långväga transporterade luftföroreningar. Belastningen från dessa långväga transporterade föroreningar avgör hur mycket som kan accepteras vad gäller lokala utsläpp av luftföroreningar. De samlade utsläppen av oxiderat svavel från EU rapporteras ha minskat med 43 % mellan år 2000 och 2008. Utsläppen av NO x från EU minskade med 18 %, och reducerat kväve med 10 % under samma period. Nedfallet till skogen beror också till stor del på nederbördsmängderna. Nederbörden vid krondroppsytorna i Götaland har inte förändrats under 2000-talet. Nedfallet av antropogent svavel (exklusive bidraget från havssalt) till skogen i Götaland, inkluderat både torr- och våtdeposition, har minskat under perioden 2000-2010 vid 26 av totalt 30 mätplatser, med i genomsnitt 50 %. Som ett medianvärde för perioden, representativt för alla mätplatser i Götaland, ligger det årliga nedfallet under 2000-talet på 3.6 kg S/ha. Halterna av sulfat i markvattnet har minskat vid hälften av de 30 mätplatserna i Götaland. Högsta sulfathalter förekommer i sydöstra Götaland, i Blekinge och Kalmar län. pH i markvattnet ligger vid eller under pH 4,5, som här används som gräns för kraftig försurning, vid en femtedel av mätplatserna i Götaland, i huvudsak lokaliserat till Skåne, södra Halland samt till Blekinge och Kalmar läns kustområden. Vid dessa kraftigt försurade platser fortsätter i flera fall pH att minska. Även markvattnets syraneutraliserande förmåga är vid dessa platser i de flesta fall mycket dålig, och det förekommer höga halter av toxiskt oorganiskt aluminium. Sett över alla mätplatser i Götaland ökar pH i markvattnet på ett statistiskt säkerställt sätt under 2000-talet vid knappt en tredjedel av platserna. Det årliga nedfallet av oorganiskt kväve till skogen i Götaland, inkluderat både torr- och våtdepositionen, varierar från upp till 15 kg N/ha vid västkusten till 4-6 kg N/ha längst i nordost. Ett nedfall högre än 5 kg N/ha anses kunna påverka artsammansättningen hos skogens undervegetation. På grund av metodproblem kan vi endast bedöma tidsutvecklingen vad gäller kvävenedfallet med nederbörden, den s.k. våtdepositionen. Nedfallet av nitratkväve med nederbörden har minskat signifikant under 2000-talet vid två mätplatser samt som ett medelvärde för Götaland som helhet. Även nedfallet av ammoniumkväve har minskat på ett statistiskt säkerställt sätt vid en plats. Detta är första gången som vi kan konstatera en nedgång i kvävenedfallet vid någon av Krondroppsnätets mätplatser. Det har pågått en kontinuerlig upplagring av kväve i skogsmarken i Götaland även under 2000-talet. Storleken på upplagringen beror dock på vilket skogsbruk som tillämpas, där ett helträdsuttag, inklusive grenar och toppar, resulterar i en lägre upplagringstakt. I de sydliga och västra områdena av Götaland förekommer platser med relativt höga nitrathalter i markvattnet, i Skåne, Halland samt Kronobergs län. I övriga delar av Götaland är nitratförekomsten låg. Störningar av skogsmarken som vid avverkning, stormfällen eller angrepp av granbarkborre kan resultera i temporärt höga halter av nitrat i markvattnet