Potential links between Baltic Sea submarine terraces and groundwater seeping

Submarine groundwater discharge (SGD) influences ocean chemistry, circulation, and the spreading of nutrients and pollutants; it also shapes sea floor morphology. In the Baltic Sea, SGD was linked to the development of terraces and semicircular depressions mapped in an area of the southern Stockholm archipelago, Sweden, in the 1990s. We mapped additional parts of the Stockholm archipelago, areas in Blekinge, southern Sweden, and southern Finland using high-resolution multibeam sonars and sub-bottom profilers to investigate if the sea floor morphological features discovered in the 1990s are widespread and to further address the hypothesis linking their formation to SGD. Sediment coring and sea floor photography conducted with a remotely operated vehicle (ROV) and divers add additional information to the geophysical mapping results. We find that terraces, with general bathymetric expressions of about 1 m and lateral extents of sometimes > 100 m, are widespread in the surveyed areas of the Baltic Sea and are consistently formed in glacial clay. Semicircular depressions, however, are only found in a limited part of a surveyed area east of the island of Asko, southern Stockholm archipelago. While submarine terraces can be produced by several processes, we interpret our results to be in support of the basic hypothesis of terrace formation initially proposed in the 1990s; i.e. groundwater flows through siltier, more permeable layers in glacial clay to discharge at the sea floor, leading to the formation of a sharp terrace when the clay layers above seepage zones are undermined enough to collapse. By linking the terraces to a specific geologic setting, our study further refines the formation hypothesis and thereby forms the foundation for a future assessment of SGD in the Baltic Sea that may use marine geological mapping as a starting point. We propose that SGD through the submarine sea floor terraces is plausible and could be intermittent and linked to periods of higher groundwater levels, implying that to quantify the contribution of freshwater to the Baltic Sea through this potential mechanism, more complex hydrogeological studies are required.Peer reviewe

Sammanvägd bedömning av miljötillståndet i havet

Ekosystemansatsen är inriktad på att bedöma ekosystems hälsa för att se om den uppnår lagstiftad status eller om åtgärder behöver sättas in. Det finns därför ett behov att gå från det tidigare sektoriella upplägget inom miljöövervakning till en mer integrerad struktur. Dessa metoder för en sammanvägd bedömning av miljötillståndet i marina ekosystem är fortfarande under utveckling och olika länder testar idag olika metoder med varierad framgång. Sammanvägda bedömningar är aktuellet inom EU:s medlemsländer i samband med operationaliseringen av det nya havsmiljödirektivet. I Sverige utför Havsmiljöinstitutet i samarbete med Naturvårdsverket och Havs- och Vattenmyndigheten en årlig bedömning av tillståndet i svenska hav, vilken presenteras i Havet-rapporten. Syftet med denna rapport är att sammanfatta hur sammanvägd bedömning av miljötillstånd i marina ekosystem har använts i olika delar av världen fram tills idag som ett underlag för utveckling av liknande metoder för bedömning av svenska ekosystem, speciellt för utformning av en sammanvägd bedömning av God miljöstatus enligt havsmiljödirektivet. Rapporten analyserar också eventuella brister i underlag och metoder i Havsmiljöinstituets nuvarande tillståndsbedömning samt diskutera hur den kan utvecklas för att öka transparens och kvalité