Kartering av källstyrkan för kol och kväve i en kulturjordmån i sydvästra Sverige en del i Landscape Greenhouse Gas Exchange Project (LAGGE)

Transkript

1 Kartering av källstyrkan för kol och kväve i en kulturjordmån i sydvästra Sverige en del i Landscape Greenhouse Gas Exchange Project (LAGGE) Oskar Karlsson Uppsats för avläggande av naturvetenskaplig kandidatexamen i Miljövetenskap med inriktning mot Geovetenskap 15 hp Institutionen för biologi och miljövetenskap Göteborgs universitet Juni 2012

2 Innehållsförteckning Innehållsförteckning... 1 Sammanfattning... 2 Abstract Inledning Växthuseffekten Markens näringsinnehåll och transporten mellan mark, vattendrag och atmosfär Jordarter, jordmån och markprofil Jordarter Jordmån Ler och lera Berggrund LAGGE-projektet Skogaryd Beskrivning av syfte samt platsen för provtagning Metodik Utläggning av Grid Provtagning Analys Resultat ph Spatial utsträckning av skenhälla Markprofil Kol-kväve kvot Organisk halt Diskussion Slutsats Tackord Referenser Bilagor Sida 1 of 52

3 Sammanfattning Boreala skogslandskap har generellt ansetts vara växthusgassänkor. När hela landskapet beaktas måste dock denna bild revideras något då vattendrag utgör betydande växthusgaskällor. För att avhjälpa denna kunskapsbrist så undersöks växthusgasbalansen för ett helt landskap utifrån ett holistiskt perspektiv inom ramen för projektet Landscape Greenhouse Gas Exchange (LAGGE). Organiskt material transporteras ifrån omkringliggande landskap till vattendrag, där en stor del avgår till atmosfären. För att kunna skapa modeller för hur markens organiska halt påverkar hur mycket växthusgaser som emitteras ifrån vattendrag så måste inte bara emissionerna, utan även markens källstyrka samt hydrologiska förhållanden mätas. Med källstyrka menas den mängd organiskt material som finns i marken och som då kan transporteras till vattendrag i landskapet. De hydrologiska förhållanden beror både på nederbörd, men också på markens struktur, då den påverkar vattnets rörelser i området. Den här rapporten har haft som syfte att undersöka källstyrkan och markstrukturen i ett område med utdikad granskog i Skogaryd i sydvästra Sverige. Marken visade sig vara betydligt näringsrikare och ha högre lerinnehåll än vad som tidigare trotts vara fallet. Leran påverkar källstyrkan, genom att binda humus i ler-humus komplex, samt avrinningen genom att minska markens vattengenomsläpplighet. Dessa resultat bidrar förhoppningsvis till en bättre modellering av växthusgasbudgeten för ett borealt skogslandskap. Sida 2 of 52

4 Abstract Borealic forest landscapes has generally been considered greenhouse gas sinks. When the whole landscape is taken into account, however, the picture is slightly revised because water bodies are major greenhouse gas sources. To remedy this lack of knowledge the project "Landscape Greenhouse Gas Exchange" (LAGGE) is aiming to examine the net greenhouse gas exchange of an entire landscape from a holistic perspective. Organic material is transported from the surrounding landscape into water bodies, where a large part dissipates into the air. In order to create models for how the soils organic content affects the amount of greenhouse gases emitted from water bodies must not only emissions, but also soil source strength and hydrologic conditions be measured. The source strength is the amount of organic matter in the soil which can then be transported to water bodies in the area. The hydrologic conditions depends both on rainfall, but also on soil structure since it is affecting the runoff of water in the area. This report has aimed to investigate the source strength and the soil structure in the area of Skogaryd in southwestern Sweden, which is drained and covered with Norway spruce. The soil was found to be much more nutrient-rich and had higher clay content than was previously thought to be the case. The clay affects the source strength, by formation of clay-humuscomplexes, and the runoff by lessening the soils permeability to water. These results will hopefully contribute to a better greenhouse gas budget modeling for a boreal forest landscape. Sida 3 of 52

5 1. Inledning 1.1 Växthuseffekten Energin från solen är det som driver de flesta processer på jorden. Till dessa hör både vädret och själva livet. Vädret orsakas, tillsammans med Corioliseffekten, av de temperaturskillnader som solen ger upphov till på jorden. De flesta livsformer livnär sig primärt, sekundärt eller tertiärt på den solenergi som organismer lagrat med hjälp av fotosyntesen (Cunningham, 2008). En stor del av det solljuset som når jorden absorberas inte utan reflekteras ut i rymden direkt. Olika material reflekterar olika mycket solljus, de har olika albedon. Hela 31 % av den solenergi som träffar jorden reflekteras bort, de övriga 69 % absorberas. (Kiehl & Trenberth,1997) Jordens klimat är beroende av skillnaden mellan den inkommande energin från solen och med vilken hastighet denna återgår till rymden genom utstrålning. Så länge dessa är lika stora så kommer klimatet på jorden vara stabilt, om någon av dem förändras så kommer jorden antingen kylas ner eller värmas upp, till dess att balansen mellan instrålning och utstrålning är återställd (Forster m.fl., 2007). En faktor som har mycket stor påverkan på jordens klimat är den så kallade växthuseffekten. Den orsakas av att vissa gaser i jordens atmosfär absorberar utgående energi och därmed gör att det tar längre tid för den utgående energin att lämna jorden. Solen utstrålar ljus mestadels i det synliga spektrumet ( nm). Jordens atmosfär är relativt transparent för dessa korta våglängder och den ingående energin absorberas inte i hög utsträckning av gasmolekylerna i atmosfären utan når jordytan. Jorden strålar dock tillbaka till rymden i infraröd strålning, vilket har längre våglängd (750nm 1 mm). Växthusgaserna kan absorbera en del av denna vilket gör att atmosfären värms upp och en del av strålningen återvänder till jordytan. Det tar alltså längre tid för den utgående energin att lämna jorden än det hade gjort utan växthuseffekten vilket får som konsekvens att medeltemperaturen på jorden är betydligt högre än den annars hade varit. Utan växthuseffekten hade jordens medeltemperatur varit 19 C, mot dess faktiska värde, 14 C. Liv på jorden hade med andra ord inte varit möjligt utan växthuseffekten (Bernes, 2007). Jordens atmosfär utgörs av ett antal gaser, där den största procentandelen är kväve (och syre (sammanlagt 99,03 %), vilka inte är växthusgaser. Den största delen av växthuseffekten orsakas av vattenånga, trots det är mest fokus riktat mot koldioxid (CO 2 ), metan (CH 4 ) och lustgas (N 2 O). Detta på grund av att andelen vattenånga i atmosfären inte storskaligt påverkas direkt av antropogena utsläpp, vilket CO 2, CH 4 och N 2 O gör (Le Treut m.fl. 2007). Sedan år 1750 har halten CO 2 i atmosfären ökat med 36 % (från mellan 275 och 280 ppm till 379 ppm år 2005). Detta är orsakat av antropogena utsläpp av CO 2 från förbränning av fossila bränslen samt av förändrad markanvändning och anses av de flesta forskare globalt ha orsakat en ökad landmedeltemperatur på 0,74 C ± 0,18 C under de senaste hundra åren (Le Treut m.fl. 2007). Sida 4 of 52

6 Antropogena utsläpp och förändrad markanvändning är de främsta källorna till ökade nivåer av växthusgaser i atmosfären. Ungefär 50 % av koldioxidutsläppen ackumuleras i atmosfären, resten tas upp av haven och av landekosystem ( Boreal skog är den viktigaste växthusgassänkan på land. Den kan dock ha överskattats, då hänsyn inte tagits till hela det boreala landskapet utan främst till upptag av CO 2 från fotosyntiserande organismer, främst träd. Dessa tar främst upp CO 2 i sin tillväxtfas, störst CO 2 -sänka orsakas när skog koloniserar jordbruksmark. Om man ser till hela landskapet finns det dock även CO 2 -källor i det boreala skogslandskapet. Till dessa hör torvmarker samt sötvattensekosystem såsom sjöar, floder och bäckar. Kol och kväve (i olika former) transporteras till vattendrag från det omgivande landskapet, där det bryts ned och därefter avgår till atmosfären, sedimenterar eller förs vidare ut till havet. Sötvattensekosystem kan emittera minst 0,75 petagram CO 2 /år (Cole m.fl., 2007), mot de terrestra ekosystemens upptag av 2,69 petagram/år ( vilket skulle innebära att terrestra ekosystem och då speciellt boreala skogslandskap, inte är en lika stor CO 2 -sänka som det tidigare ansetts. Detta skulle ha en speciellt stor effekt för växthusgasbudgeten i länder med många sötvattensekosystem, som till exempel Sverige. Det har dock inverkan på hela världens växthusgasbudget och på de miljömål som makthavare ställer upp. Figur 1 Hur kol från terrestra ekosystem via sötvattenekosystem transporteras till hav och atmosfär (Colem.fl 2007) Sida 5 of 52

7 Figur 2 Figuren åskådliggör vilka våglängder som solen respektive jorden strålar i samt vilka våglängder som de viktigaste växthusgaserna absorberar. Bilden är hämtad ifrån C. Bernes (2007): "En ännu varmare värld". Naturvårdsverket, via Wikimedia Commons. Tabell 1 Albedon för olika material (Cunningham, 2008). Material albedo Nysnö % Tjocka moln % Vatten (sol i horisont) % Vatten (sol i zenit) 5 10 % Sand % Skog 5 10 % Svart jord 3 % Sida 6 of 52

8 Figur 3 Temperaturanomalier relativt basperioden , korrelerat mot antropogena koldioxid utsläpp. Landoch havsytetemperaturer kombinerade (LOTI). Temperaturrådata hämtat ifrån NASA och utsläppsrådata ifrån Tyndall Centre ( Figur 4 Figuren åskådliggör vart de antropogena CO 2 -utsläpp går efter emission. Rådata hämtat ifrån Tyndall Centre ( Sida 7 of 52

9 1.2 Markens näringsinnehåll och transporten mellan mark, vattendrag och atmosfär För att växter ska kunna växa så krävs förutom solljus även så kallade näringsämnen. De viktigaste av dessa är väte, syre, kol och kväve. Vätet tas upp via vatten, som ju även fungerar som transportmedium för näringsämnen. Syret tas upp via vatten och via luften, liksom kol gör, som koldioxid. Luften består till 78 % av kväve men växter kan på grund av kvävgasens starka trippelbindning inte ta upp det därifrån utan måste ta upp det ifrån marken. I marken är kvävet mycket mer av en bristvara som växter och mikroorganismer måste konkurrera om. Även andra näringsämnen är nödvändiga, om än i mindre mängder, för växterna. Till dessa hör kalium och fosfor till de viktigaste. Dessa tillförs marken via vittring av den underliggande berggrunden (Troedsson & Nykvist, 1973). Mikroorganismer, frilevande i jorden eller i symbios med växter, fixerar kvävgas ur luften i form av organiskt kväve och gör på så sätt kvävet till en del av det biologiska kretsloppet. Det organiska kvävet kan sedan brytas ned till ammonium, (NH 4 + ). Detta kallas för mineralisering och kan följas av två steg av nitrifiering med nitrat (NO 3 - ) som slutprodukt, detta är en exoterm reaktion och utförs alltså av mikroorganismerna för att utvinna energi. Hur mycket som mineraliseras beror på kvaliteten på marken, tillgången på kol relativt tillgången på kväve. Detta kallas allmänt för kol-kväve kvoten (C/N). C/N avgör ofta i vilken form kvävet kommer att befinna sig i samt hur tillgängligt det kommer att vara för växter. Om det är ont om kväve i marken så kommer mikroorganismerna inte använda kvävet som energikälla utan istället för att tillgodogöra sitt eget kvävebehov, vilket innebär att mindre kväve blir tillgängligt för växter, kvävet blir immobiliserat. En C/N >25 leder till immobilisering medan <25 leder till mineralisering. Eftersom kvävet i marken ofta anses vara den begränsande faktorn för mängden biomassa som är möjlig, så är detta av stor betydelse. C/N är även ett mått på det organiska materialets omsättningstid. Om inga störningar sker så hamnar C/N i ett jämviktsläge. När organiskt material bryts ned så sjunker C/N eftersom mer kol än kväve proportionellt förbrukas, det värde den erhåller visar då på att kol och kväve frigörs i precis denna proportion. C/N ökar generellt med ökande humushalt (Eriksson m.fl., 2000). Nitrifieringen gynnas av högt ph-värde och låg C/N. Ammoniumjonen är positivt laddad och binds därför till de negativt laddade lerpartiklarna i marken, tillskillnad från den negativt laddade nitratjonen. Kväveförlusten är därför större i nitratbildande jordar där C/N <25, än i sådana med C/N >25 (Klemendtsson m.fl. 2005). För nitrifiering krävs syre och är inte syre tillgängligt så bildar mikroorganismer istället N 2 O och kväveoxid (NO) (Energimyndigheten, 2009). Detta orsakar emissioner av N 2 O direkt ifrån mark. Hur mycket som avgår beror på markanvändningen, syretillgången i marken samt på källstyrkan. Den är vanligtvis mindre ifrån skogsmark än ifrån jordbruksmark och våtmarker. Avgången ökar dock om skogsmarken är utdikad samt vid avverkning. Boreal barrskogsmark är dock växthusgassänka, även när gasutbytet mellan mark-atmosfär räknas in (Energimyndigheten, 2009). Kväve- och kolföreningar förs dock med vatten ifrån skogsmark via grundvatten och vattendrag till sjöar. Där sedimenterar en del och en del fortsätter ut i havet, det mesta bryts Sida 8 of 52

10 dock ned och avgår till atmosfären i form av växthusgaserna CO 2, CH 4 och N 2 O. Växthusgaser emitteras även ifrån vattendrag på detta vis. För att kunna modellera en växthusgasbudget för ett helt landskap behövs därför inte bara mätningar av hur mycket växthusgaser som avgår och tas upp ifrån själva marken och vegetationen. Det krävs även att avgången ifrån sötvattenekosystem, såsom sjöar, bäckar och floder beräknas. För att göra en modell för hur mycket av markens näringsinnehåll som via vattendrag når atmosfären så krävs även kunskaper om källstyrkan, det vill säga, hur mycket kol och kväve som finns i marken som avvattnas till de vattendrag som bevakas. Det är även viktigt att känna till hur avrinningsområdet ser ut, inte bara dess utbredning utan då hur genomsläpplig marken är för vatten. Kväve transporteras lättare ifrån mark till akvatiska miljöer än kol gör (Weyhenmeyer & Jeppson, 2010). Kol behöver transporteras aktivt medan kväve kan lakas ut ur marken. Detta innebär att kolhalten i akvatiska miljöer kan komma att öka med ökad avrinning. En ökad avrinning skulle även öka avgången av de lättlösliga nitratjonerna via markvattnet, till skillnad mot ammoniumjonerna som lättare binds till markpartiklar (Troedsson & Nykvist, 1973). En ökad avrinning är att förväntas i Skandinavien då de ökade växthusgashalterna kan komma att medföra ett varme klimat, vilket i sin tur medför ökad nederbörd och därmed en ökad transport av kolföreningar från mark till akvatiska miljöer (Weyhenmeyer & Karlsson, 2009). 1.3 Jordarter, jordmån och markprofil Jordarter När man klassificerar jordarter för olika typer av mark så undersöks kornstorleken samt i vilken grad materialet är sorterat. Det som beskrivs är då materialets mekaniska sammansättning, men också dess ursprung. Jord består främst av mineralpartiklar och nedbrutet organiskt material. Man skiljer här mellan mineraljord och organogena jordar. Mineraljord, eller fastmark, domineras av mineralpartiklar medan organogena jordars utveckling och uppbyggnad domineras av det organiska materialet. Organogena jordar innehåller över 40 % organiskt material och utgörs av torv i mossar och kärr. Dessa är ofta grunda sjöar som har växt igen. Då det råder syrebrist i det organiska materialet kan det inte brytas ned fullständigt utan mäktigheten ökar med tiden allt mer, tills en tjock torv har byggts upp. Kornstorlek och sorteringsgrad för materialet anges endast för mineraljord. Kornstorleken påverkar bland annat materialets permeabilitet och absorptionsförmåga för vatten, desto mindre kornstorlek, desto högre absorptionsförmåga och desto lägre permeabilitet. Sorteringsgraden berättar något om materialets historia. Sveriges jordarter är genomgående en produkt av den senaste nedisningen och landhöjningen som skedde efter denna. Vilken sorteringsgrad materialet har är orsakat av isen, dess smältvatten samt av havet. Morän kallas det osorterade material som transporterats av isen. Sorterat material, såsom finsand och isälvsgrus transporterades av smältvattnet ut till havet. Tyngdkraften sorterade då materialet eftersom tyngre material fortare sedimenterar i vatten än vad finare material gör. Även den så kallade glacialleran har transporterats ut mot haven med hjälp av isens smältvatten (SGU) (Eriksson m.fl., 2005). Sida 9 of 52

11 Tabell 2 Partikelstorlekar (Eriksson m.fl., 2005). Fraktion Partikelstorlek (µm) Sand Finsand Grovsilt Mellansilt 20 6 Finmjäla 6 2 Grövre ler 2 0,6 Finare ler 0,6 0,2 Finler < 0,2 Tabell 3 Klassificering av mineraljordars lerinnehåll (Eriksson m.fl., 2005). Jordartsbenämning Lerhalt (%) Sorterade Lerfria svagt leriga jordar <5 Leriga jordar 5 15 Lättleror Mellanleror Styva leror Mycket styva leror >60 Osorterade (moräner) Svagt leriga moränjordar < 5 Leriga moränjordar 5 15 Moränlättleror Moränmellanleror Styva moränleror > 40 Sida 10 of 52

12 Tabell 4 Klassificering av matjord med avseende på organisk halt (Eriksson m.fl., 2005). Jordartsbenämning Organisk substans (%) Mineraljordar Mullfattiga < 2 Något mullfattiga 2 3 Måttligt mullhaltiga 3 6 Mullrika 6 12 Mycket mullrika Mineralblandade mulljordar (sandiga eller leriga) Mulljord > 40 Gyttjejordar Gyttjeleror < 6 Lergyttjor 6 30 Gyttjor > 30 Torvjordar Kärrtorv > 40 Mossetorv > Jordmån Med jordmån menas det översta marklagret som har förändrats från sitt så kallade modersmaterial. Förändringen kan både bero på biotiska och abiotiska faktorer, ofta på bägge. I Sverige är jordmånens mäktighet, på grund av dess ringa ålder, oftast inte mer än någon meter. Till jordmånsbildande faktorer räknas: Lufttemperatur Nederbörd Humiditet Vegetation Berggrund Tiden Sida 11 of 52

13 Människan påverkar dock som sagt även jordmånen genom dikning, jordbruk och skogsbruk. De viktigaste jordmånerna i Sverige är podsoler samt brunjordar. Podsoler bildas i allmänhet i lerfattiga moräner där halten basrika mineraler är låg. De har tydligt avgränsade skikt, så kallade horisonter. Dessa består ofta av ett humuslager (O-horisont, som kallas mår), ett blekjordslager (E-horisont) samt ett rostjordlager (Bs-horisont). Måren är oftast en eller ett par decimeter tjock medan blekjordens mäktighet maximalt är någon decimeter. Horisonterna uppkommer när vegetation, såsom gran, ger upphov till förna som innehåller vattenlösliga humussyror. Dessa förs nedåt i marken av nederbörden och påskyndar där vittringen, vilket ger upphov till blekjordlagret. Under blekjordlagret påträffas den så kallade rostjorden. Det är inte helt klarlagt varför till exempel järn och mangan fälls ut under blekjorden, men troligen sker det när humussyrorna är mättade på dessa mineral. Rostjorden bildas ovanför grundvattennivån och kan i vissa podsoler (järnpodsoler) vara förhårdnat till en järn- och manganrik sandstensliknande massa, så kallade skenhälla eller ortsten (Eriksson m.fl., 2005). Generellt kan sägas att ph-värdet i en podsolmark är relativt lågt, medan C/N är >25 och minskar med djupet (Troedsson & Nykvist, 1973). Större daggmaskar trivs där inte heller, vilket har att göra med att de inte föredrar barrskogsförna som föda, om inte nedbrytning av materialet först påbörjas av mikroorganismer. I Sverige finns runt 15 olika arter av daggmaskar och dessa kan leva i en bred skala av ph-värden. De trivs dock bäst i mark med ph 6-7 (Arrhenius, 1921; Lofs-Holmin, 1983). Brunjorden skiljer sig från podsolen genom att den är välblandad och inte har några egentliga horisonter, förutom humuslagret. Denna kallas för A horisonten och utgörs i brunjorden av mull, denna är betydligt mäktigare än humuslagret i en podsol. Orsaken till detta är att stora daggmaskar orsakar omblandning i jorden, mineraljorden blandas med det organiska materialet. Om dagmaskar finns i jorden kan detta lager vara svårt att se då detta kan blandas helt med den underliggande brunjorden. Näringsinnehållet och ph-värdet är generellt högre i brunjordar än i podsoler och de är ofta uppodlande eller beväxta med lövskog. C/N är också generellt lägre i brunjordar än i podsoler och ökar med djupet (Troedsson & Nykvist, 1973). Många brunjordar i södra Sverige som tidigare har skapats genom jordbruk podsoleras när jordbruket upphör, dessa kallas för instabila brunjordar. På år kan man börja se förändringar av marken, speciellt i de övre marklagren. Uppkomsten av tydliga mäktiga lager av blekjord och rostjord borde dock ta lång tid. Enligt Olof Tamm hade det till exempel tagit drygt 100 år för ett 1,1 cm mäktigt blekjordslager att bildas i en tömd sjö (Troedsson & Nykvist, 1973). Hur fort en podsolering går borde dock bero på nederbörd och tillgänglighet av humussyror. Jordar med ett högt lerinnehåll har dock en mycket stor buffertförmåga och podsoleras inte, oavsett vegetation. En annan typ av markförändring är dränering av torvmark. Detta gjordes flitigt i Sverige under slutet av 1800 talet och början av 1900 talet, för att frigöra jordbruksmark. Marken dräneras genom att diken grävs, när detta skett så avgår markvatten via dikena och betingelserna för torvbildning upphör. Den redan bildade torven nedbryts på grund av den förbättrade syretillgången. Nedbrytning av torven sker snabbare på åkermark än på skogsmark på grund av markbearbetingen. Torvlagrets mäktighet minskar ned till den nya grundvattenytan och om dräneringen är tillräckligt djup kan torven helt försvinna och ersättas Sida 12 of 52

14 av fastmarkshumus. Kärrtorvjordar har bildats genom dränering av kärrtorv. Dessa har vanligtvis ett ph värde på minst 5,5 och är organiska till ett djup av minst 40 cm. Mossetorvjordar, som har bildats genom dränering av mossar, är organiska till ett djup om minst 60 cm och har normalt ett ph värde under 5,5 (Eriksson m.fl., 2005) Ler och lera Ler är den minsta korngruppen, med en partikeldiameter på mindre än 2 µm, medan lera är en jordart som innehåller mer än 15 % ler. Leran präglar redan i ganska små mängder jorden (Eriksson m.fl., 2005). Eftersom kornstorleken i ler är så liten så kan lerpartiklarna packas mer tätt än de kan i mer grovkorniga jordarter. Detta innebär att porutrymmena mellan lerpartiklarna blir mycket litet och att det då tar lång tid för vatten att ta sig igenom ett lerlager, lerlagret blir i stort sätt ogenomsläppligt för vatten och lera kan då innehålla stora mängder vatten. Den lilla kornstorleken gör också att varje partikel har en stor yta i relation till dess radie, den aktiva ytan blir då förhållandevis stor. Den stora aktiva ytan samt lerpartiklarnas negativa laddning gör att de gärna bildar ler-humus komplex. I en brunjord kan mer än 50 % av den organiska substansen vara bunden i ler-humus komplex (Troedsson & Nykvist, 1973). Den organiska substansen består ofta av både kväve och kol, vilket innebär att både kolhalten och kvävehalten alltså generellt är högre i lerjordar än i mer grovkorniga jordar. C/N är ofta låg i lerjordar vilket tyder på god omsättning av materialet, en del av det borde dock vara otillgängligt för mikroorganismer, då det är bundet i ler-humus komplex. Humushalten och kvävehalten är starkt korrelerad till lerhalten i jorden (Eriksson m.fl., 2000). Lerhalten i en jord kan med ganska stor säkerhet bestämmas i fält genom ett så kallat utrullningstest Berggrund Berggrunden består av mineraler som tillsammans bygger upp bergarter. Dessa är ur ekologisk synpunkt viktiga med avseende på de näringsämnen, till exempel fosfor och kalium, som de innehåller. För att dessa ska bli tillgängliga för växterna måste de vittra ut från berggrunden och därmed vara lösta i markvattnet. Olika bergarter vittrar olika lätt, de delas därför in fem grupper utifrån deras kemiska vittringsförmåga. Tabell 5 Vittringsförmåga hos några vanligt förekommande bergarter (Olof Tamm, förmedlat av Troedsson & Nykvist, 1973). Vittringsförmåga Högsta Hög Normal Svag Mycket svag Bergart (exempel) Kalkhaltiga bergarter, såsom kalksten och marmor Lerskiffer, gabbro, diabas, amfibolit och diorit Gnejs, granit och glimmerskiffer Porfyr, flinta Kvartshaltiga bergarter Sida 13 of 52

15 1.4 LAGGE-projektet Projektet Landscape Greenhouse Gas Exchange (LAGGE) startades 2009, finansieras av det statliga forskningsrådet Formas och syftar till att kartlägga växthusgassänkor- och källor i ett borealt skogslandskap utifrån ett holistiskt perspektiv, det vill säga att landskapet som helhet beaktas. Tidigare har främst den vertikala transporten av CO 2 mellan skog och atmosfär beaktats medan transporten av kol och kväve från mark till vattendrag och den påföljande transporten av CO 2, CH 4 och N 2 O från vattendragen till atmosfären har ignorerats. För att komma tillrätta med denna kunskapslucka görs inom LAGGE-projektet studier på flöden av CO 2, CH 4 och N 2 O, samt av flöden av de föreningar som kan bilda dessa gaser mellan: Land och atmosfär Land och sötvattenekosystem Sötvattenekosystem och atmosfär Ett så kallat ICOS-område har inrättas för att långsiktigt bevaka flöden av växthusgaser för hela avrinningsområdet (svenska ICOS, 2011). Sex svenska universitet samt två europeiska deltar i projektet, som utförs i området Skogaryd (N ', E '), mellan Vänersborg och Uddevalla. LAGGE-projektet är uppdelat i tre workpackages (WP). I WP1 görs mätningar av gasutbytet mellan land och atmosfär. Detta görs på flera olika skalor och med olika metoder för de olika skalorna. För gasutbytet mark-atmosfär används tillslutna kammare i markplan, för gasutbytet träd-atmosfär mäts de vertikala vindflödena, skillnaden mellan mängden växthusgaser som tillförs och som lämnar trädet. För större skalor (km 2 ) används ett flygplan (Sky Arrow 650 ERA) som mäter växthusgas fluktuationer över hela landskapet. I WP2 görs mätningar på transport av växthusgaser inom och från sötvattenekosystem. Det som då mäts är: Transport av växthusgaser i vattendrag samt utbyte av växthusgaser mellan vattendrag och atmosfären. Utbyte av växthusgaser mellan sjöar och atmosfären, sedimentation av kol i dessa samt vattenkemin. I WP3 används den erhållna informationen för att ta fram modeller för hur växthusgas fluktuationerna ser ut för hela landskapet och hur de påverkas av markens kol och kväve innehåll. Sida 14 of 52

16 1.5 Skogaryd Skogaryd blev en forskningskog år Området ägs sedan år 1995 av Fryxell- Langenskiöldska Stiftelsen som har som uppgift att driva rationellt jord- och skogsbruk för att sedan dela ut en del av avkastningen som pensioner eller bidrag till handikappade och som stipendier till skolor och universitet. När det gäller Skogaryd har man dock en speciell vision, att utveckla området till ett skogligt utbildningscentrum. Området har en lång historia som gränstrakt mellan Sverige och Danmark-Norge och blev ett flertal gånger härjat, innan Bohuslän blev svenskt år Ortsnamnet betyder antagligen röjd mark i skogsbygd/utmarksskog (Hallberg, 1983). Både markanvändningen och ägandet av området har varierat genom tiderna. Före år 1692 tillhörde området, och var utmark till, gården Skottene och kallades då för Skottene skog. Mellan åren 1692 och 1738 ingick området i allmänningen Ryrs skog, det vill säga att de omkringboende kunde nyttja området, dock med vissa statliga restriktioner. Det kallades då för den norra rekognititionsskogen. Mellan åren 1738 och 1817 nyttjades området som kolningsskog av Kollerö järnbruk, mot ersättning till staten. Bruket köpte loss marken från staten år 1817 och fortsatte att bedriva verksamheten tills år 1887, då bruket lades ner och norra rekognititionsskogen, nu kallad Skogaryd, avskildes från detta. Redan på 1870-talet hade dock delar av Skogaryd börjat dikas ut för odling och på 1890-talet fanns ett mejeri på platsen. Området användes alltså då för första gången, så vitt man vet, som odlingsmark istället för skogsbruk. Jordbruket i området blev dock inte speciellt långvarig, i slutet av 1950-talet planterades återigen skog (gran) på den utdikade marken. Under andra världskriget fanns långtgående planer på att bryta torv i Skogaryd. Planen var att sälja denna till Trollhättans kommun, då tillgången på olja var strypt. Inget blev dock av affären och den elektriska och automatiska torvupptagningsmaskinen står fortfarande kvar i skogen (Hill, 1999). Sida 15 of 52

17 Figur 5 Skogaryd ligger drygt 10 km vardera från Vänersborg och Uddevalla. (Karta ifrån Google Maps). Sida 16 of 52

18 Figur 6 Karta över allmänningen Ryrs skog från år Norra rekognitionstrakten, som Skogaryd då kallades, är på kartan utmärkt med A. Området innehöll 500 tunnland (ungefär 2,5 2 km) och var beväxt med gran och fur. Mastytan är markerad med svart cirkel. Kartan kommer från boken Skogaryd (Hill, 1999). Sida 17 of 52

19 Figur 7 Karta över norra rekognitionsskogen från år Mark märkt med B är för det mesta god skogsmark som mestadels är beväxt med gran. Området var alltså år 1811 fortfarande skogbeväxt. Mastytan är markerad med svart cirkel. Kartan kommer ifrån boken Skogaryd (Hill, 1999). Sida 18 of 52

20 Figur 8 Utdrag ur Ekonomisk karta för större område från år Mastytan är markerad med svart cirkel. Området är vid den här tidpunkten dränerat och uppodlat. Kartan kommer ifrån boken Skogaryd (Hill, 1999) och är georefererad av Margareta Hellström. Sida 19 of 52

21 Figur 9 Karta över avrinningsområdet i Skogaryd. Provtagningsintersektionerna på Mastytan är markerade. Kartan är georefererad av Margareta Hellström. Sida 20 of 52

22 1.6 Beskrivning av syfte samt platsen för provtagning Provtagningarna för den här rapporten gjordes på den så kallade Mastytan i sydöstra Skogaryd. Området kallas så för att det där står en mast som är utrustad med mikrometeorologiskainstrument för mätningar av växthusgasemissioner från området. Området är beväxt med minst 50 år gammal granskog och avgränsas söder och väster av berg i dagen, i norr av ett kärrområde och i öster delvis av berg i dagen, delvis av ett yngre granbestånd. Mastytan är ungefär 0,075 km 2 stort och relativt plant område, svagt sluttande åt väster. På tre sidor är området genomkorsat av diken för avvattning. Det norra diket är djupast, ca 1,5 m. De södra och det västra diket andra är mellan 1 och 0,5 m djupa. Området är även genomkorsat av en grusväg, denna verkar ha haft i stort sätt samma sträckning sen i alla fall år Området var troligen skogbeväxt fram till år 1870, varefter det dikades ut och användes som jordbruksmark fram tills slutet av 1950-talet, då Mastytan återigen började brukas som skogsmark. Plogdjupet var då troligen cm (Eriksson m.fl., 2005). Att dikena som grävdes, speciellt då det norra, är så djupa, tyder på att området kunde bli väldigt blött, kanske i samma omfattning som kärret norr om Mastytan. Större delen av området ligger ovanpå sur intrusiv bergart (granit med flera). Den västra delen vilar dock på ultrabasisk berggrund (gabbro, diorit, diabas). Jordarterna i området är främst glacial lera, med inslag av postglacial silt och postglacial finsand. (SGU) Figur 10 Mastytans berggrund. Karta från Sveriges Geologiska undersökning, georefererad av Margareta Hellström (Lunds Univ.). Sida 21 of 52

23 Figur 11 Jordarternas fördelning på Mastytan. Karta från Sveriges Geologiska undersökning (SGU), georefererad av Margareta Hellström (Lunds Univ.). Syfte: Syftet med undersökningen som ligger till grund för denna rapport var att få dataunderlag från Mastytan till den modellering av växthusgasutbytet i Skogaryd som görs inom ramen för LAGGE-projektet. De parametrar (delsyften) som undersöktes för att ge dataunderlag var: ph Spatial utsträckning av skenhälla Markprofil C/N Organisk halt Sida 22 of 52

24 Syftet med att ta reda på ph-värdet i marken var att ph-värdet kan påverka en rad olika processer i marken, för att nämna några: Omsättningstiden hos det organiska materialet i marken. Nedbrytare trivs i regel bättre i mark med högt ph-värde än i sådan med lågt. Nitrifiering påverkas också av ph-värdet. Klassificeringen av humusen underlättas även av att ph-värdet är känt (mull eller mår) samt uppskattningen av hur eventuell rostjord kan ha bildats. Vittringshastigheten av underliggande berggrund ökar vid lägre ph-värden (Eriksson m.fl., 2005). Syftet med att ta reda på kväve och kolhalten var att få reda på källstyrkan för dessa, det vill säga, hur mycket av dessa ämnen som mest kan transporteras till sjöar via vattendrag i området. Analysen av halterna kol och kväve gav även C/N, vilket kan tala om hur immobilisering respektive mineraliseringsgraden är i marken. Den organiska halten ger ett värde för hur stor del av marken som utgörs av nedbrutet organiskt material, detta består inte bara av kol. En glukosmolekyls massa består till exempel till 40 % av kol, 53 % av syre och till 7 % av väte. Syftet med att undersöka markprofilen är även det kopplat till omsättningstiden och mängden organiskt material i marken. Normalt utgörs markprofilen i en barrskog av en podsol. Mastytan har ju dock tills för 50 år sedan varit uppodlad och markprofilen är sannolikt fortfarande påverkad av detta. Jordbruksmark är i allmänhet brunjordar. Dessa har högre ph, högre organisk halt, kortare omsättningstid för det biologiska materialet och annorlunda markprofil än podsoler. En skenhälla har tidigare trotts finnas vid Mastytan. Skenhälla är ett samlingsnamn för hårda marklager som uppkommit av olika anledningar. Skenhällor kan till exempel orsakas av kraftig urlakning av järn, kisel och/eller kalcium föreningar till rostjorden. Rostjorden kan då bli hård som cement. Kompaktering av marklager under istiden kan också ge upphov till skenhällor. En skenhälla släpper inte igenom vatten till underliggande marklager och har därför stor inverkan på avrinningen från området. Eftersom avrinningen har stor inverkan på hur mycket kol och kväve som kan transporteras till vattendrag ifrån Mastytan så var det viktigt att undersöka vilken spatial utsträckning skenhällan hade. 2. Metodik 2.1 Utläggning av Grid Provtagningen på Mastytan föregicks av kartering. För att få överblick över området och för att fastställa provtagningspunkter så delades området in en Grid. Griden gavs en nord-sydlig samt väst-östlig utsträckning med 50 m mellan varje intersektion. I varje intersektion (punkt) drevs en rödsprayad stolpe ned. Utläggningen av Griden gjordes med hjälp av kompass och Sida 23 of 52

25 50 m måttband. Koordinater fastställdes sedan för varje intersektion med hjälp av en GPS, inlånad från Sveriges lantbruksuniversitet. Den ursprungliga intentionen var att enbart lägga ut Griden med hjälp av GPS. På grund logistiska problem valdes dock metoden med måttband och kompass. GPS: en visades sig även ge en felmarginal på ca 4 m på grund av interferens från träden. Metoden med kompass och måttband gav då en minst lika god precision som GPS: en. Koordinater för intersektionerna togs dock för att kunna lägga in Griden i datorprogrammet ArcGIS. Då båda metoderna som användes innehåller en stor felmarginal ska dock koordinaterna inte ses som exakta punkter utan mer som approximationer. Det viktiga var att kunna visa hur markprofilen varierar spatialt över området. Gridens utsträckning är 250x300 m. Detta ger 36 intersektioner. Två av dessa ligger utanför beståndsområdet (i område med en annan typ av skogsbestånd). Intersektionerna lades in i ArcGIS ovanpå den ekonomiska kartan från 1890, som dessförinnan hade georeferererats. Intersektionerna namngavs enligt Figur Provtagning Endast två transekter i Griden valdes, på grund av att fälttiden i ett 15 poängs examensarbete är kraftigt tidsbegräsnat, ut för provtagning. Provtagningen gjordes med en mindre provtagningsborr, som maximalt kan ge en 72 cm lång borrkärna med en diameter på 2 cm. Maximalt kunde en volym av 1,44 m 3 samlas in vid varje provtagning. För att få tillräckligt mycket analysmaterial för att kunna genomföra analys togs fem borrkärnor upp från varje plats, med 60 cm avstånd från varandra. Förna samlades in från tre av borrplatserna. Från varje plats samlades material in i plastpåsar och blandades till fyra generalprov: Förna 0 10 cm cm Lera där sådan påträffades, annars för till exempel rostjord eller sand. Detta förfarande genomfördes på två transekter med sammanlagt 11 intersektioner, en utgick på grund av att den låg utanför det berörda skogsbeståndet. På övriga 27 intersektioner gjordes stickprover för att undersöka hur djupt en eventuell skenhälla låg. Inget analysmaterial samlades in från dessa platser. 2.3 Analys Analysen utfördes i ett antal steg. 1) Grovsiktning Materialet siktades i en sil, rötter och barr avlägsnades och varje prov lades i en aluminiumform. Många av de insamlade förnaproverna visade sig innehålla mer humus än förna. De bedömdes vara av likartad jordart som 0 10 cm proverna. Humusen från förnaproverna slogs därför samman med 0 10 cm proverna från samma provtagningsplats. Analysen utfördes då endast på 33 prover (tre djup från elva intersektioner). Då det finns kraftigt med dagmaskar på provytan är det inte möjligt att skilja marklagren, varför det Sida 24 of 52

26 översta delen av profilen klassas som brunjord, även om de översta cm kan innehålla ett humuslager. 2) Torkning Samtliga 33 prover torkades därefter i ca 2 dygn i 75 C. 3) Finsiktning och mortling Då många av proverna hade hårdnat under torkningen så mortlades dessa. Detta för att underlätta hantering i senare steg i analysen. Kvarvarande barr, stenar och så vidare rensades också bort. Vid behov silades också humusen nu en extra gång, denna gång med en finare sil. Efter detta steg så delades proverna upp i en del som C/N analys utfördes på samt en del som glödtest utfördes på. 4) Glödtest Glödtestet utfördes i sex steg. Vägning av deglarna när dessa var tomma. Deglarna fylldes till hälften med analysmaterial, en degel per prov användes, det vill säga 33 deglar. Deglarna vägdes med analysmaterial i. Deglarna med provinnehåll kördes i en brännugn på 550 C i ca 20 timmar. Deglarna med provinnehåll vägdes återigen. Skillnaden i vikt, före och efter bränning, beräknades i både absoluta tal och i procent. 5) Tre eppendorfrör fylldes upp till en tredjedel med material för varje provpunkt, det vill säga 99 stycken eppendorfrör användes. Till varje rör tillfördes två muttrar, för att materialet i röret skulle malas såväl som blandas. Nio rör åt gången kördes i två minuter var i en Retsch MM301 maskin. Materialet studerades i mikroskop för att säkerställa att kornstorleken var tillräckligt fin för att C/N analys skulle kunna genomföras. När alla hade malts så sammanfördes återigen respektive djup och provplats material i en mindre pappbehållare. 6) En standard C/N analys utfördes på materialet i en EA 1108 Elemental analyzer. Från de övre djupen användes ca 10 mg provmaterial och från de lägre ca mg. Steg 6) i analysen tog drygt ett dygn att slutföra. Eventuella felkällor: Vid glödtest så kan en del av viktförlusten, speciellt i leror, bero på att allt hårt bundet vatten inte har avgått i den föregående torkningen (Troedsson & Nykvist, 1973). Det organiska innehållet kan då överskattas. Detta försökte att undvikas genom att torkningen pågick i flera dygn. Om invägningen efter torkning och glödgning sker innan materialet erhållit rumstemperatur så kan avgående värme från provet även påverka den vikt som erhålls och orsaka att denna överskattas. Att kolhalten undersöktes både genom C/N analys och glödtest innebar att en jämförelse mellan de erhållna värdena kunde göras för att säkerställa att inte alltför stora avikelser fanns. Sida 25 of 52

27 F E D C B A Figur 12 Griden (svarta punkter) inlagd på ekonomisk karta från 1890 över Skogaryd. Intersektionerna namngavs enligt ovan. Figur 13 De transekter i griden där provtagning genomfördes. Röda punkter transekt 5. Gröna punkter transekt 3. Sida 26 of 52

28 Figur 14 Hur analysen av jordproverna genomfördes. Figur 15 Några av jordproverna efter glödtest. Sida 27 of 52

29 Figur 16 EA 1108 Elemental analyzer, med vilken C/N analysen utfördes. 3. Resultat Resultaten för delsyftena redovisas under separata rubriker. 3.1 ph ph-värdet undersöktes aldrig på grund av tidsbrist. På Mastytan påträffades dock rikligt med daggmask (möjligtvis Lumbricus rubellus). Att daggmask förekom rikligt i området är en visar att markens ph-värde är relativt högt. Vid tidigare undersökningar har man funnit att ph är ca 5 (pers com R. Björk). Personal inom LAGGE kommer att mäta ph inom vår grid för att komplettera studien. 3.2 Spatial utsträckning av skenhälla Ingen skenhälla påträffades på Mastytan. Dock påträffades lera på majoriteten av gridens punkter. Denna kan fylla samma funktion som en skenhälla genom att den hindrar vatten från att nå lägre marklager. Sida 28 of 52

30 Tabell 6 På vilka djup lera påträffades. Intersektionsnummer Uppnått djup (cm) Djup där lera påträffats (cm) A A A A A B B B B (lerlager) C C C C C D D D E E (lerlager) E F3 62 Endast sporadisk lerförekomst F Figur 17 Förekomst av lera. Sida 29 of 52

31 3.3 Markprofil Markprofilen i området varierade spatialt mellan de östra och västra delarna av området. Tre olika typer av profil kunde urskiljas: Välblandad humus Längst till väster (F3 och F5) var humuslagret mäktigt, mer än 50 cm tjockt. Rostjord påträffade under denna, dock inte skarpt avgränsad mot humusen. Rostjord och blekjord Österut (E5 C5 samt E3 D3) var lagren tydligt avgränsade med humus, blekjord (E-horisont) och rostjord (Bs-horisont). Blekjordens mäktighet varierade mellan 6 cm till mindre än 1 cm. Mäktigheten minskade från väster till öster. Lera Längst österut (D5 A5 samt C3 B3) följdes humuslagret av lera. Denna var på några av intersektionerna rödfärgad, på andra grå. Två av intersektionerna kan ses som en övergång mellan rostjord och lerområdena (D3 och C5). På D3 påträffades blekjord, rostjord och därunder sand och även något lerinnehåll. På C5 påträffades blekjord, rostjord, sand samt därunder lera. Generellt var förnalagret endast någon cm tjockt. Humuslagret (A -horisonten) bestod av mull, vilket normalt återfinns i brunjordar. Den översta decimetern var något sockrad. Humuslagrets mäktighet minskade österut samt ännu tydligare, i den södra transekten jämfört med den norra. Medelvärdet för humuslagrets tjocklek över hela området var ~40 cm. Humusens färg efter glödgning varierade ifrån grå till mörkbrun medan de nedre lagren varierade från olika nyanser av grått till rödaktigt. Sida 30 of 52

32 Figur 18 Markprofilens spatiala variation i den norra och södra transekten. Figur 19 På y-axeln ges mäktighet för humus för respektive punkt i cm. Humusens mäktighet minskar västerut och ännu tydligare från norr till söder. Sida 31 of 52

33 Tabell 7 Förekomst av olika typer av markprofiler på Mastytan. Intersektionsnummer Nedre gräns för humus (aritmetiskt medelvärde, cm) Förekomst av blekjord Förekomst av rostjord Förekomst av lera Förekomst av sand F5 59 Nej Ja (dock svagt, jorden är välblandad) Nej Nej E5 40 Ja Ja Nej Nej D5 41 Ja Ja Nej Nej C5 38 Ja Ja Ja Ja B5 56 Nej Nej Ja Nej A5 32 Nej Nej Ja Nej B3 36 Nej Nej Ja Nej C3 30 Nej Nej Ja Nej D3 34 Ja Ja Nej Ja E3 27 Ja Ja Nej Nej F3 51 Ja Ja (dock svagt, jorden är välblandad) Nej Nej Summa 40 cm 55 % 63 % 45 % 18 % Sida 32 of 52

34 Figur 20 Provtagning på intersektion C5, tydlig lagerföljd. 3.4 Kol-kväve kvot Resultatet av C/N analysen presenteras i form av diagram samt kartor för att åskådliggöra den spatiala fördelningen. För resultatet i siffror, se bilaga 1, 2 och 3. Det ska understrykas att det nedersta marklagrets djup varierade mellan de olika intersektionerna. Både kolinnehållet och kväveinnehållet var högst i de intersektioner där lera påträffades och lägst där sand påträffades, med rostjorden där i mellan. Då C/N beror på kol och kväve halten innebar det att denna blev som lägst i de intersektioner där lera påträffades och högst där sand påträffades. För C/N var detta tydligaste i cm:s djup och i det nedersta lagret. För kol och kväve var det tydligast på 0 10 cm och cm:s djup. Tabell 8 Spridningskvot mellan största och lägsta erhållna värde cm cm Nedersta provdjupet Kolhalt 4,9 12,1 10,4 Kvävehalt 5,7 13,8 13 C/N 1,7 1,7 2,9 Sida 33 of 52

35 Figur 21 Hur C/N varierade mellan intersektioner med olika markprofil i de översta cm. Alla resultat för koloch kvävehalt, C/N samt organiskt innehåll presenteras som i denna figur i bilaga Figur 22 C/N i provmaterialet, erhållet vid C/N analys. Sida 34 of 52

36 Figur 23 Andel kol i provmaterialet, erhållet vid C/N analys. Figur 24 Andel kväve i provmaterialet, erhållet vid C/N analys. Sida 35 of 52

37 Figur 25 Den spatiala fördelningen av C/N i det översta marklagret. Figur 26 Den spatiala fördelningen av C/N i de översta cm. Sida 36 of 52

38 Figur 27 Den spatiala fördelningen av C/N i det nedersta marklagret. Figur 28 Den spatiala fördelningen av kol i det översta marklagret. Sida 37 of 52

39 Figur 29 Den spatiala fördelningen av kol i de översta cm. Figur 30 Den spatiala fördelningen av kol i det nedersta marklagret. Sida 38 of 52

40 Figur 31 Den spatiala fördelningen av kväve i det översta marklagret. Figur 32 Den spatiala fördelningen av kväve i de översta cm. Sida 39 of 52

41 Figur 33 Den spatiala fördelningen av kväve i de nedersta marklagren. 3.5 Organisk halt Resultatet av glödtestet presenteras i form av diagram samt kartor för att åskådliggöra den spatiala fördelningen. För resultatet i siffror, se bilaga 4. Det ska understrykas att det nedersta marklagrets varierar mellan de olika intersektionerna. En jämförelse mellan det kolinnehåll som erhölls vid C/N analysen och den fraktion av organiskt innehåll som erhölls vid glödtest visade att resultatet var rimligt, dessa skiljde sig åt med runt ~ 40%, vilket teorin predikterar. Den höga organiska halten i marken gör att den klassificeras som en mineralblandad mulljord, sandig i väster och lerig i öster. Tabell 9 Spridningskvoten mellan största och lägsta erhållna värde cm cm Nedersta provdjupet Organiskt innehåll Tabell 10 Hur mycket kolinnehållet enligt C/N analysen skiljde sig ifrån det organiska innehåll som erhölls vid glödtest cm cm Nedersta provdjupet 45 % 37 % 46 % Sida 40 of 52

42 Tabell 11 Det aritmetiska medelvärdet för den organiska halten på de olika provdjupen cm cm Nedersta provdjupet Totalt 25 % 8 % 4 % 13 % Figur 34 Det organiska innehållets andel av provmaterialet, erhållet vid glödtest. Figur 35 Den spatiala fördelningen av organiskt innehåll i det översta marklagret. Sida 41 of 52

43 Figur 36 Den spatiala fördelningen av organiskt innehåll i de översta cm. Figur 37 Den spatiala fördelningen av organiskt innehåll i det nedersta marklagret. Sida 42 of 52

44 4. Diskussion Markprofilen varierade spatialt över området och kan sägas vara något svårbestämd, vilket beror markhistoriken och den tidigare markanvändningen. Då jordarterna på Mastytan är glacial lera i väster och söder samt postglacial silt och postglacial finsand i nordöst kan det tänkas att området i perioder varit en sjö eller havsvik dit leran har transporterats från norr via isens smältvatten efter den senaste nedisningen. Silt och sand har då avsatts i de mer skyddade delarna av området i nordöst. Den berggrund som området vilar på är troligen av mindre betydelse för markförhållandena än områdets hydrologiska och ekologiska historia. Området har varit beväxt av skog i historisk tid, hur fuktig marken varit är dock inte känt. Att den dikades ut med hjälp av djupa diken när den skulle börja användas som jordbruksmark tyder dock på att grundvattnet borde ha stått ganska högt i marken. Mastytan kan i så fall ha varit beväxt med småväxt gran och tall och i alla fall den östra delen av området kan ha varit täckt av ett mindre torvlager. som har dikats ut, varit jordbruksmark i knappt hundra år och sedan dess återigen varit skogsmark. Leran var på en del av intersektionerna rödfärgad, vilket visar på att material har vandrat ner i denna ifrån ovanliggande marklager, detta kan även ha haft inverkan på den höga organiska halten i de lägre marklagren. Utmärkande för denna mark är att den har ett tjockt humuslager av mull med högt organiskt innehåll och med riklig förekomst av daggmask, men att den uppvisar vissa drag som man inte ser i en brunjord, främst då de tydliga övergångarna mellan lagren men också blekjorden och rostjorden i den västra delen av området. Förekomst av dessa lager brukar innebära att en mark klassificeras som en podsol. Det skulle kunna vara en rest från innan dess att uppodlingen av området skedde. Det som talar mot det är dock att humuslagret är så mycket mäktigare än plogdjupet (20 cm mot över 50 cm på flera intersektioner). I ren en podsol är inte heller den organiska halten så hög eller humuslagret så mäktigt som på Mastytan. C/N är även den mer typisk för en brunjord än för en podsol. En möjlig förklaring är att området innan utdikningen var en våtmark och då i någon utsträckning var täckt med torv. Denna försvann dock helt och ersattes av fastmarkshumus på grund av den djupa dräneringen som utdikningen innebar. Torvytan kan då ha sänkts till den nya grundvattennivån, vilket förklarar att den inte är mäktigare än maximalt 60 cm. Rost- och blekjorden borde inte ha kunnat uppkomma under förhållanden med högre vattenstånd. Dessa lager borde därför ha uppkommit efter utdikningen. Det måste dock då ha bildats fortare än vad som är vanligt, endast 1 cm blekjord tar runt 100 år att bilda. På Mastytan var blekjorden på en intersektion 6 cm fast att den endast har haft mellan 50 och 150 år på sig att bildas (150 år sedan utdikning, 50 år sedan beskogning). Vad detta beror på kan inte den här rapporten svara på, möjligtvis kan podsoleringstakten varit högre än normalt på grund det höga organiska innehållet och därmed den rika förekomsten av humussyror. Det höga näringsinnehållet i den östra delen av området beror troligen på att leran och humusen bildar humus-ler komplex, innehållande kol och kväve. Den jordmånsklassificering som ligger närmast är kulturjordmån, som i väster uppvisar viss podsolering. Områdets ekologiska, geologiska och kulturella historia påverkar dock fortfarande denna starkt. Sida 43 of 52