Krondroppsnätets roll i forskningen

Transkript

1 Krondroppsnätets roll i forskningen Övervakning av en målvariabel Miljöövervakning Samordnade miljöövervakningsoch forskninglokaler Forskning Krondroppsnätet Gårdsjön

2 Experiment Gårdsjön (t ex N gödsling) Miljöövervakning Krondroppsnätet (deposition & markvatten) Budgetberäkningar Dynamiska modeller Deposition Skörd Verktyg Vittring av baskatjoner & P N fixering Utlakning

3 Krondroppsnätets roll i forskningen -När börjar det läcka kväve, vilka faktorer styr? -Hur påverkas kväveutlakningen av stormar? -Hur snabbt går återhämtningen från försurning och vilka faktorer styr? -Hur stor är den totala depositionen av kväve till skog och vilka är källorna? -Hur ser tidstrenderna ut för utlakning av organiskt kol till ytvatten och vad är det som styr?

4 Krondroppsnätets roll i forskningen - exempel från kväveforskningen Varför läcker det kväve från vissa ytor men inte från andra? Vad händer om vi kvävegödslar? Vad kommer klimatförändringen att innebära för kväveutlakningen?

5 200 NPP Net primary production Relativa enheter 100? Kväveutlakning Arter anpassade för låg N status Stadium Kvävetillförsel

6 Risken för N-utlakning beror av C/N kvoten i humus lagret Nitrate leaching (kg N/ha/yr) C/N ratio in forest floor (gc/gn) (Data from Gundersen)

7 Vindeln Gårdsjön Skogaby Kågeröd, Tönnersjöheden, Asa

8 Vindeln Gårdsjön Skogaby Kågeröd, Tönnersjöheden, Asa

9 Borgared: gran, 70 år, G30, troligen 1a gen. skog på tidigare betesmark. Sparsam markveg Nitratkväve i markvatten (mg/l) Timrilt: gran, 53 år, G32, sparsam markveg Vallåsen: gran, 71 år, G34, exponerat läge på Hallandsåsen, saknas markveg Arkelstorp: gran, 53 år, G32, stenig/blockig morän

10 Krondroppsnätet i kväveforskningen: -Hur mycket styr beståndsegenskaper (trädålder etc) utlakningen? -Vilken roll spelar mikroorganismer, t ex mycorrhiza? -Kan förhöjd kväveutlakning kopplas till fosforbrist? -Hur bra kan våra dynamiska modeller uppskatta kvävehalter i markvatten? (modellutveckling, ökad processförståelse)

11 Dynamisk modellering med ForSAFE 14 mg/l 7 Brattfors mg/l 7 Höka mg/l 7 Timrilt (Belyazid)

12 Stormeffekter Projekt: Förhöjd kväveutlakning i skogsmark efter stormen Gudrun Finansieras av Naturvårdsverket

13 Stormeffekter 10 mg/l Borgared: (gran, 70 år, G30, 15 träd föll vid Gudrun) mg/l Timrilt: (gran, 53 år, G32, nedblåst i Gudrun) mg/l Allerum: (gran, 48 år, G32, 20 träd föll vid Gudrun)

14 Stormeffekter - Hur är kopplingen mellan skadegrad och nitratutlakning? - Hur är kopplingen mellan körskador och nitratutlakning? - Varför ser vi en försenad stormeffekt på vissa ytor? - Vilket bidrag kan en storm av Gudruns storlek få på kväveutlakningen från skogsmark?

15 Hur snabbt går återhämtningen från försurning och vilka faktorer styr?

16 Hjärtsjömåla, Blekinge 6 SO4-S Seasonal Kendall = *** 5.2 ph Seasonal Kendall = *** SO 4 -S mg/l 4 3 ph ph oorg Al Seasonal Kendall = *** 0.05 ANC Seasonal Kendall = *** ooal mg/l mekv/l ANC

17 Alandsryd, Jönköpings län 12 SO4-S Seasonal Kendall = *** 5.2 ph SO 4 -S mg/l 6 4 ph ph oorg Al 0.00 ANC ooal mg/l mekv/l ANC

18 Hur snabbt går återhämtningen från försurning och vilka faktorer styr? -tidstrender i markvattenkemin för de senaste 20 åren -skillnader i återhämtning mellan delar av Sverige med olika nedfallsnivåer -skillnader i återhämtning beroende på markegenskaper (mha obsytedata) -jämföra med dynamisk modellering

19 Förändras kvävenedfallet över tiden?

20 Nederbördskemiska nätet & EMEP visar på en minskande våtdeposition av nitrat. EMEP lockprovtagare

21 Vavihill. PMK & EMEP, våtdeposition av nitrat. (kg N/ha/år) ndep PMK ndep emep

22 Tre beviljade specialprojekt från Naturvårdsverkets Miljöövervakning 1. Utveckling av Krondroppsnätet utifrån regionala och nationella behov. Del 1. Projektet syftar att belysa Krondroppsnätets: roll regionalt samt nationellt ur miljöövervakningsoch miljömålsuppföljningshänseende. betydelse för modellering av t.ex. kritisk belastning, markförsurning betydelse inom forskningen. utvecklingspotential, utifrån regionala och nationella behov. Krondroppsnätets långa mätserier har ett mycket stort internationellt vetenskapligt värde. Projektet syftar därför till att vetenskapligt publicera detta unika datamaterialet, för att på så sätt även vetenskapligt validera mätningarna.

23 2. Utveckling av Krondroppsnätet utifrån regionala och nationella behov. Del 2. Samarbetsprojekt mellan SMHI och IVL Projektet syftar till att: belysa Krondroppsnätets roll för MATCHmodellen idag. I dagsläget används data från krondroppsnätet inom MATCH-modelleringen som indata för utveckling samt validering. beskriva mätlokalernas ur lokal/regional geografisk synvinkel, (gäller även andra lokaler inom den nationella miljöövervakningen). förenklat beskriva MATCH-modellen. belysas hur man uppnår en oberoende utvärdering av MATCH-modellens resultat.

24 3. Slutlig bedömning inför ev. byte av mätutrustning för att mäta nedfall av luftföroreningar över öppet fält i Sverige Projektet syftar till att: göra en grundlig utvärdering av den nya respektive gamla mätutrustningen vad gäller jonkoncentrationer. utvärdera skärmens betydelse (vid Katterjåkk samt Visingsö) Vid samtliga mätplatser kommer nederbördsmängd även att mätas med s.k. SMHI-kanna. Vindhastighet, vindriktning och temperatur kommer att mätas vid 2 lokaler (Katterjåkk, Visingsö). Mätningar med den nya utrustningen kan starta från årsskiftet 2010/2011 om projektet faller väl ut.

25 Ny nederbördsprovtagning Martin Ferm

26

27 Snabbt Fallande droppe Långsamt fallande droppe

28 mg/l mg/m 2 QA/QC mg/m 2 l /m 2

29 skyfall Provtagningseffektivitet hög låg duggregn fallhastighet snö lugnt frisk vind vindhastighet storm

30 + 49 % S.D.=±13 % -13 % S.D.=±2,7 %

31 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% A B 60 wind shield F M A M J J A S O N D J F M A M A, B 60 Sampling efficiency bulk/smhi gauge

32 Asa y = 0.79x R 2 = SMHI gauge, mm bulk sampler, rim levelled wind shield, mm

33 Katterjåkk y = 0.54x R 2 = SMHI gauge, mm bulk sampler, rim levelled wind shield, mm

34

35 50 Asa 25 Katterjåkk bulk sampler with new rim, mm y = 0.94x R 2 = SMHI gauge, mm bulk sampler with new rim, mm y = 1.00x R 2 = SMHI gauge, mm

36