Bottenfaunaundersökning i Söderhamnsfjärden

Transkript

1 Bottenfaunaundersökning i Söderhamnsfjärden Rapport till WSP Environmental Mats Uppman RAPPORT Utfärdad av ackrediterat laboratorium REPORT issued by an Ackreditated Laboratory Laboratorier ackrediteras av Styrelsen för ackreditering och teknisk kontroll (SWEDAC) enligt svensk lag. Den ackrediterade verksamheten vid laboratorierna uppfyller kraven i SS-EN ISO/IEC (2000). Denna rapport får endast återges i sin helhet, om inte utfärdande laboratorium i förväg skriftligen godkänt annat. Pelagia Miljökonsult AB Torbjörn Johnson, ansvarig utgivare Pelagia Miljökonsult AB, Strömpilsplatsen 12, Umeå Pelagia Miljökonsult AB, Sjöbod 2, Strömpilsplatsen 12, Umeå, Sweden Telefon ( ) Fax ( ) t.johnson@pelagia.se Organisationsnummer

2 Pelagia Miljökonsult AB, Sjöbod 2, Strömpilsplatsen 12, Umeå, Sweden Telefon ( ) Fax ( ) Organisationsnummer

3 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Arbetsrapport 1 Inledning Pelagia Miljökonsult AB har på uppdrag av WSP Environmental i februari 2007 utfört en bottenfaunaundersökning i Söderhamnsfjärden, Söderhamns kommun. Orsaken var att höga halter av bl.a. PAH har uppmätts i bottensedimenten. Söderhamnsfjärden är en tämligen trång havsvik som i sin inre del är kraftigt industripåverkad. 2 Material och metoder Provtagningen utfördes och av Per-Ola Hoffsten och Christina Myrestam. Plockningen, dvs. utsortering av bottenfauna från övrigt material, utfördes av Christina Myrestam. Artbestämning och rapportsammanställning utfördes av Mats Uppman. Provtagningsstationernas lägen framgår av Figur 1, lokalkoordinater finns i Tabell 1. Proverna togs med Ekmanhuggare från isen. På varje station togs fem hugg, utspridda över en ruta på 4x4 meter. Det insamlade materialet sållades rent från finare partiklar i ett såll med maskstorleken 1 mm. Materialet konserverades därefter i etanol till en koncentration på minst 70 %. Djuren plockades ut under förstoringsglas och artbestämdes därefter med hjälp av stereolupp och mikroskop. Den sammanlagda biomassan för varje provtagningsstation beräknades genom att djuren efter artbestämningen lades i vatten och därefter fick torka tills djuren var torra på ytan, för att sedan vägas. R3 M10 F13 D18 B19 SGU14 Figur 1. Karta över provtagningsområdet Pelagia Miljökonsult AB, Sjöbod 2, Strömpilsplatsen 12, Umeå, Sweden Telefon ( ) Fax ( ) t.johnson@pelagia.se Organisationsnummer

4 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Arbetsrapport Tabell 1. Provtagningsstationernas koordinater enligt RT90 2,5 gon V. Station X Y R M F D B SGU För varje provtagningsstation beräknades ett AAB-index. Detta kan ge en uppfattning om graden av mänsklig påverkan i området. Det bör dock påpekas att användningen av AABindex inte är i enlighet med Bedömningsgrunder för miljökvalitet, Kust och Hav. Här förutsätts nämligen att provtagningen utförts med minst tre hugg med van Veen-hämtare, medan föreliggande provtagning utförts med fem hugg med Ekman-huggare, vilket ger en sammanlagd bottenyta som motsvarar något mer en ett hugg med van Veen-hämtare. För varje provtagningsstation beräknades också Shannons samt Margalefs diversitetsindex för att ge ett mått på bottenfaunans mångformighet. David Nilsson, Umbio AB, utförde en multivariat dataanalys utifrån artlistan samt värden på djup, biomassa, PAH-halter och AAB-index. 3 Resultat och diskussion Artlistor presenteras i Bilaga 1. Nedan presenteras biomassaberäkningar och uppmätta PAH-halter (Tabell 2) samt beräknade index (Tabell 3). Beträffande index kan man notera att två stationer med högre värden (R3 och B19) omger tre stationer med lägre värden (M10, F13 och D18). Stationen SGU14, som är belägen längst ut i Söderhamnsfjärden har oväntat låga värden. Beträffande biomassa har stationerna F13 och SGU14 mycket lägre värden än övriga stationer. Provtagningsdjup och substrat kan utläsas ur Tabell 4. Multivariat dataanalys som utförts på materialet redovisas i sin helhet i Bilaga 2. Resultaten kan sammanfattas på följande vis: - Datasetet innehåller bara fem observationer med fem replikat för varje observation. Detta ger ett litet statistiskt underlag för att undersöka hur parametrarna AAB-index, Djup samt PAH korrelerar till bottenfaunan. - PAH och Djup korrelerar negativt till artförekomst samt AAB-index - Spridningen mellan huggen för stationen med högst PAH, F13, är liten. Detta tyder på att bottenfaunan är lika mellan de olika huggen. - Potamothrix hammoniensis skiljer sig åt jämfört med de övriga arterna och korrelerar positivt till PAH och Djup. Pelagia Miljökonsult AB, Sjöbod 2, Strömpilsplatsen 12, Umeå, Sweden Telefon ( ) Fax ( ) t.johnson@pelagia.se Organisationsnummer

5 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Arbetsrapport Tabell 2. Biomassa och PAH-halter. R3 M10 F13 D18 B19 SGU14 Biomassa g/m 2 13,2 43,5 2,5 32,5 34,7 1,3 PAH 16 mg/kg TS , Tabell 3. Shannons och Margalefs diversitetsindex samt AAB-index med tillståndsklassning enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder. R3 M10 F13 D18 B19 SGU14 Shannons diversitetsindex 2,37 1,49 1,34 1,20 1,77 1,61 Margalefs diversitetsindex 1,07 0,99 0,75 0,63 1,06 0,83 AAB-index 2,33 2,00 1,67 2,33 2,67 1,67 Tillståndsklassning av Opåverkat till Något Något Opåverkat till Opåverkat till Något AAB-index obetydligt påverkat påverkat obetydligt obetydligt påverkat påverkat påverkat påverkat Tabell 4. Fältprotokoll Station Datum Djup Substrat R ,4m Gyttja och grov detritus. Svart färg, luktfri. M ,5m Grov detritus F m Dy. Svart färg, oljelukt D ,9m Gyttja, grovdetritus, sand. Brun färg. Luktfri. B ,6m Gyttja, grovdetritus, lite sand. Brun färg, lite oljelukt. SGU ,2m Dy. Brun färg, luktfri. Pelagia Miljökonsult AB, Sjöbod 2, Strömpilsplatsen 12, Umeå, Sweden Telefon ( ) Fax ( ) t.johnson@pelagia.se Organisationsnummer

6 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Arbetsrapport 3.1 Jämförelse med tidigare provtagning I en undersökning som utfördes 1984 (Ånell 1985) konstaterades att Oligochaeta (fåborstmaskar) saknades eller endast fanns i lågt antal vid de industrinära stationerna. Dessa stationer motsvaras närmast av stationen F13 i föreliggande undersökning. Här och på de två närmast intilliggande stationerna M10 och D18 var abundansen av Oligochaeta signifikant lägre än på den innersta och den yttersta stationen F3 respektive SGU14 (Figur 2). Detta kan tyda på att den påverkan från kreosot och olja i sedimenten som påvisades 1984 kvarstår. Abundans Oligochaeta R3 M10 F13 D18 B19 SGU14 Figur 2. Abundans av Oligochaeta (fåborstmaskar), medelvärden med 95-procentiga konfidensintervall. Ett svårförklarligt fenomen är avsaknaden av östersjömusslan (Macoma baltica) på stationen SGU14. Det är svårt att tänka sig någon mänsklig påverkan som kan ge denna effekt. Avsaknaden av Potamopyrgus antipodarum och andra snäckarter på samma station kan möjligen förklaras av att substratet består av dy utan grövre fraktioner. En markant skillnad mellan de båda undersökningarna är att havsborstmasken Marenzelleria viridis (som eventuellt kommer att byta namn till M. neglecta) har etablerat sig sedan 1984, liksom den har gjort i stort sett över hela Östersjön. 5 Referenser Ånell, C., Undersökning av bottenfaunans utbredning i Söderhamnsfjärden 1984 i anslutning till Svenska Träimprigenrings Abs anläggning i Stugsund. Naturvårdsverket Bedömningsgrunder för miljökvalitet. Kust och hav, Rapport Pelagia Miljökonsult AB, Sjöbod 2, Strömpilsplatsen 12, Umeå, Sweden Telefon ( ) Fax ( ) t.johnson@pelagia.se Organisationsnummer

7 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 1 Bilaga 1 Artlistor

8 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 1 Antal djur per hugg: R3 Hugg 1 Hugg 2 Hugg 3 Hugg 4 Hugg 5 Prostoma obscurum 1 Potamopyrgus antipodarum 1 Macoma baltica Limnodrilus sp Limnodrilus hoffmeisteri 1 Potamothrix hammoniensis Marenzelleria viridis Chironomus plumosus 14 M10 Hugg 1 Hugg 2 Hugg 3 Hugg 4 Hugg 5 Potamopyrgus antipodarum Bithynia tentaculata 1 Macoma baltica Marenzelleria viridis Gammarus sp. 2 Gammarus oceanicus 1 F13 Hugg 1 Hugg 2 Hugg 3 Hugg 4 Hugg 5 Potamopyrgus antipodarum 1 2 Macoma baltica Potamothrix hammoniensis 2 1 Marenzelleria viridis Neomysis integer 1 D18 Hugg 1 Hugg 2 Hugg 3 Hugg 4 Hugg 5 Potamopyrgus antipodarum Macoma baltica Limnodrilus sp. 1 Marenzelleria viridis B19 Hugg 1 Hugg 2 Hugg 3 Hugg 4 Hugg 5 Prostoma obscurum 1 Potamopyrgus antipodarum Bithynia tentaculata 3 Radix balthica 1 Macoma baltica Limnodrilus sp Limnodrilus hoffmeisteri 5 1 Marenzelleria viridis Endochironomus sp. 1 2 Paratendipes sp. 1 SGU14 Hugg 1 Hugg 2 Hugg 3 Hugg 4 Hugg 5 Potamothrix hammoniensis Marenzelleria viridis 1 1 Procladius sp. 1 Chironomus cingulatus 2 4 Chironomus plumosus

9 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 1 Abundans, djur per kvadratmeter, medelvärden: R3 M10 F13 D18 B19 SGU14 Prostoma obscurum 8 8 Potamopyrgus antipodarum Bithynia tentaculata 8 24 Radix balthica 8 Macoma baltica Limnodrilus sp Limnodrilus hoffmeisteri 8 48 Potamothrix hammoniensis Marenzelleria viridis Neomysis integer 8 Gammarus sp. 16 Gammarus oceanicus 8 Procladius sp. 8 Chironomus cingulatus 48 Chironomus plumosus Endochironomus sp. 24 Paratendipes sp. 8

10 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 1

11 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 2 Bilaga 2 Multivariat dataanalys

12 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 2 Multivariat utvärdering av datasetet Bottenfauna från Söderhamn Stationen SGU14 togs bort från utvärderingen pga att PAH-halt saknades och att den avvek kraftigt från övriga stationer. Det resterande datasetet innehöll ursprungligen 25 observationer (fem hugg från fem olika stationer) samt 19 variabler som beskriver artförekomst. Observation B19 hugg 2 togs bort pga av en för stor avvikelse. Vidare reducerades antalet variabler från 19 till sju eftersom en stor del av dessa hade väldigt få värden som skiljer sig från medianen. Om en variabel hade två eller färre värden som skiljde sig från medianen exkluderades denna eftersom variationen kan anses vara för låg. Datasetet analyserades med Principalkomponentanalys, PCA, där en modell med tre komponenter som förklarade 70% av variansen togs fram. I score-figuren figur 1 för de två första komponenterna kan man se att huggen från respektive station grupperade sig relativt väl. Två av stationerna med högre PAH, F13 och M10, återfinns i högra delen av figuren medan de med lägre PAH återfinns till vänster. Det är noterbart att stationerna med högst PAH håller sig väl samlade, speciellt F13 som är väldigt enhetligt samlad. Detta tyder på att de olika huggen i denna station är väldigt lika. Figur 1. Score-figur för den principalkomponentanalys som gjordes för datasetet Bottenfauna från Söderhamn. De fem olika stationerna grupperar sig relativt väl.

13 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 2 Korresponderande loading-figur (figur 2) visar variablernas inverkan på modellen och varför stationerna grupperar sig som de gör. Samtliga variabler förutom Potamothrix hammoniensis återfinns i vänstra delen av figuren. Stationerna som återfinns i högra delen av den föregående score-figuren har alltså låga förekomster av arter, undantaget Potamothrix hammoniensis. Figur 2. Loading-figur för den principalkomponentanalys som gjordes för datasetet Bottenfauna från Söderhamn. Samtliga variabler förutom Potamothrix hammoniensis återfinns till vänster i figuren.

14 Söderhamnsfjärden Pelagia Miljökonsult AB Bilaga 2 Vidare gjordes en Partial Least Squares-modellering (PLS) där variablerna som påvisar artförekomst korrelerades mot tre Y-variabler; PAH, djup och AAB-index. Med två komponenter förklarade modellen 49% och predikterade 33% av Y. I den första och därmed största komponenten så korrelerar PAH och Djup negativt till AAB-index samt till alla förekomster av djur förutom Potamothrix hammoniensis. Detta ses i loading-figuren nedan (figur 3a). Korresponderande score-figur (figur 3b) visar hur stationerna förhåller sig till varandra. Stationerna till höger korrelerar således positivt till PAH och Djup samt negativt till artförekomst och AAB-index. Figur 3a och 3b. Loading-figuren till vänster för den PLS-modell som gjordes för korrelationen mellan artförekomst och tre Y-variabler visar att PAH och Djup är negativt korrelerade till AAB-index i den första komponenten. Score-figuren till höger visar hur de olika stationerna förhåller sig till varandra. Kommentarer till och sammanfattning av resultaten - Datasetet innehåller bara fem observationer med fem replikat för varje observation. Detta ger ett litet statistiskt underlag för att undersöka hur parametrarna AAB-index, Djup samt PAH korrelerar till bottenfaunan. - PAH och Djup korrelerar negativt till artförekomst samt AAB-index - Spridningen mellan huggen för stationen med högst PAH, F13, är liten. Detta tyder på att bottenfaunan är lika mellan de olika huggen. - Potamothrix hammoniensis skiljer sig åt jämfört med de övriga arterna och korrelerar positivt till PAH och Djup.