Krondroppsnätet. Tidsutveckling för lufthalter, nedfall och markvattenkemi i relation till förändringar av Europas emissioner RAPPORT

Transkript

1 RAPPORT Krondroppsnätet Tidsutveckling för lufthalter, nedfall och markvattenkemi i relation till förändringar av Europas emissioner Per Erik Karlsson, Cecilia Akselsson 1), Sofie Hellsten & Gunilla Pihl Karlsson B 189 Januari 1 1) Lunds Universitet Rapporten godkänd 1-- Karin Sjöberg Enhetschef

2

3 Innehållsförteckning Kort sammanfattning... 5 Utförlig sammanfattning... 5 Ord att förklara Inledning... 9 Bakgrund Emissioner från Sverige och Europa Emissioner från hela norra halvklotet och interkontinental transport Ett förändrat lokalklimat över Sverige Faktorer som påverkar lufthalter och nedfall av luftföroreningar till skogen Faktorer som påverkar markvattenkemi i skogsmark Förändringar över tiden generellt angreppssätt Trendanalys för lufthalter, deposition och markvattenkemi Trender för lufthalter och deposition i olika delar av Sverige och jämförelser med emissioner Analys av långa tidsserier för markvattenkemi... 1 Förändringar över tiden - LUFTHALTER Metoder mätningar och tidsserieanalys Trender (Aktiva ytor) Trendanalys för olika geografiska områden SO NO NH Ozon.... Mätningar av gasformiga och partikelbundna lufthalter av oxiderat svavel inom EMEP... 5 Förändringar över tiden NEDFALL Metoder mätningar och tidsserieanalys Trender (Aktiva ytor) Öppet fält Krondropp Trendanalys för olika geografiska områden Götaland Svealand Norrland Sambanden mellan utsläpp, lufthalter och nedfall av oxiderat svavel... 3 Förändringar över tiden MARKVATTENKEMI Metoder mätningar och tidsserieanalys Markvattenstatus idag....3 Långa tidsserier, 17- år Trender (Aktiva ytor) Hur påverkas trenderna av deposition och markförhållanden?.... Var befinner vi oss i återhämtningsförloppet?... 7 Referenser... Bilaga 1. Beskrivning av trendanalys med Mann-Kendall och Seasonal-Kendall-metodik... 3

4

5 Kort sammanfattning Lufthalterna och nedfallet av svavel till den svenska skogen har minskat sedan början av 199-talet i en takt som följer minskningen av de samlade svavelutsläppen från Europa. Det finns inga tydliga tecken på ett minskande kvävenedfall till den svenska skogen, trots att de samlade utsläppen av oxiderat och reducerat kväve från Europa har minskat - % under motsvarande tid. Lufthalterna av kvävedioxid har minskat något i södra och mellersta Sverige under samma period medan lufthalterna av ammoniak inte har minskat utan snarare ökar inom några områden. Nedfallet av kväve över öppet fält (våtdepositionen) visar inga tecken på att minska. Kvävenedfallet till skogen, mätt som krondropp, är svårbedömt eftersom kvävets omsättning i trädkronorna gör att uppmätt krondropp skiljer sig från den totala depositionen till skogen. Nedfallet av nitratkväve via krondropp har minskat något i vissa områden sedan början av 199-talet, men är oförändrat i andra. Lufthalterna av ozon i landsbygdsmiljön över Sverige visar inga tecken på att minska, varken för sommar- eller vinterhalvår. Det pågår en återhämtning från försurning i markvattnet, men det går långsamt och effekterna på ph och ANC är i många fall små eller obefintliga. Det tydligaste tecknet på återhämtning är signifikant minskade svavelhalter i markvattnet på många av ytorna. De försurningsrelaterade parametrarna ph och ANC har ökat signifikant på ett antal ytor i den södra halvan av Sverige under perioden , men har oförändrat låga värden på flertalet ytor, vilket indikerar att många av ytorna i södra Sverige befinner sig i ett tidigt stadium i återhämtningsförloppet. Flera av ytorna med långa tidsserier visar på minskad surhet sedan 199, men tolkningen försvåras av havssaltsepisoder i början av 9-talet, som lett till en temporär försurning av markvattnet på flera av ytorna. På ytor med mycket låg basmättnad syns oftast inga tecken på minskad försurning. Nitratkvävehalterna i markvattnet har generellt varit låga, med undantag från några ytor framför allt i sydvästra Sverige, där halterna varit förhöjda. Stormen Gudrun i januari 5 ledde till en ökning av bland annat nitratkvävehalten på flera av ytorna som stormskadades. Utförlig sammanfattning Regionala, länsbaserade undersökningar av luftföroreningarnas effekter med avseende på försurning, övergödning och marknära ozon genomförs med samordnade metoder inom Krondroppsnätet. De första undersökningarna startade i Blekinge Inom Krondroppsnätet mäts lufthalter, deposition över öppet fält samt i krondropp månadsvis under hela året. Markvattenkemi provtas vid tre tillfällen per år; före, under och efter växtsäsongen. Provtagning av markvattnet görs från 5 cm djup. I denna rapport presenterar vi analyser av hur lufthalter, nedfall och markvattenkemi vad gäller försurande och övergödande ämnen samt marknära ozon har förändrats över tiden vid Krondroppsnätets provytor inom olika regioner i Sverige, i relation till rapporterade förändringar av Europas samlade utsläpp av motsvarande ämnen. Analyserna omfattar olika tidsperioder, beroende på datatillgänglighet, men i huvudsak avser vi att täcka perioden från omkring 199 till 8. Lufthalterna av SO och nedfallet av sulfatsvavel via krondropp har minskat över tiden sedan början av 199-talet i takt med minskningarna av Europas samlade utsläpp av oxiderat svavel, med en snabbare minskning under 199-talet och en något långsammare minskning under - talet. Även svavelnedfallet till öppet fält har minskat, men i långsammare takt. Med början runt år 5

6 är nedfallet av svavel i krondropp och över öppet fält ungefär lika stort i Götaland och Svealand. Detta indikerar att torrdepositionen av svavel till skogen har haft en liten betydelse under senare år. En jämförelse med resultaten från mätningar av lufthalter av gasformigt och partikelbundet svavel vid EMEPs mätstationer i södra Sverige tyder på att förändringar av svavelnedfallet i krondropp sedan början av 199-talet i huvudsak beror på minskade lufthalter av gasformigt SO. I Norrland är nivåerna på nedfallet lägre, och färre mätplatser finns tillgängliga, vilket försvårar möjligheterna att avgöra om tidsförloppen skiljer vad gäller minskningarna av nedfallet i krondropp och över öppet fält, på samma sätt som för Götaland och Svealand. Lufthalterna av kvävedioxid har minskat i ett flertal områden i Götaland och Svealand, både sommar- och vintertid, med undantag av östra Götaland där halterna av NO har ökat något sommartid. Mätplatserna i östra Götaland ligger i Kalmar län och skulle kunna vara påverkade av utsläppen från fartygstrafiken på Östersjön. Bedömningar av det totala kvävenedfallet till skogen, som görs utifrån krondroppsmätningar där både våt- och torrdepositionen provtas, försvåras av att kvävet kan tas upp, omsättas och utsöndras av trädkronorna. Nedfallet av nitratkväve till skogen, uppmätt som krondropp, har minskat sedan början av 199- talet inom några områden i Götaland och Svealand, medan det inte syns några förändringar över tiden inom andra områden. Nedfallet av nitrat på öppet fält visar inga tecken till nedgång någonstans. I Norrland har nitratnedfallet med krondropp hela tiden varit lågt, betydligt lägre jämfört med nitratnedfallet på öppet fält, vilket visar att trädkronorna effektivt tar upp nitratkvävet. Förändringar i förekomsten av ammoniak/ammonium (NH 3 /NH ) i luften och i nedfallet är mycket svårbedömda på grund av en mycket stor variation, såväl mellan platser som mellan månader och år, samt på grund av risker för kontaminering av nedfallsproverna från t ex fågelträck. Förekomsten av NH 3 /NH påverkas både av lokala och långdistanstransporterade utsläpp, vilket skulle kunna påverka förekomsten av trender i olika riktningar under olika tidsperioder. Trots detta finns det en del som tyder på att förekomsten av NH 3 /NH ökar i skogslandskapet. Flera av de längsta tidsserierna tyder på att lufthalterna av NH 3 sommartid har ökat sedan början av 199-talet vid vissa platser, såsom i Skåne och vid Kvisterhult i södra Västmanland. Detta är i kontrast till de rapporterade samlade utsläppen av NH 3 såväl från EU-7 som från Sverige, som har rapporterats minska under samma period. Nedfallet av NH via krondropp och över öppet fält uppvisar inga tydliga förändringar över tiden sedan början av 199-talet, med undantag av resultat från några mätstationer för nederbörd över öppet fält i östra Svealand. Dessa sistnämnda mätresultat kräver dock ytterligare utvärdering utifrån riskerna för kontaminering av fågelträck. Det finns sammanfattningsvis inga tydliga tecken på ett minskande kvävenedfall till den svenska skogen, trots att lufthalterna av kvävedioxid visar tecken på en viss minskning. Detta kan i viss mån bero på ökande nederbördsmängder. Uppmätta mängder av krondropp samt nederbörd över öppet fält inom Krondroppsnätet har tenderat till att öka över tiden sedan början av 199- talet, på ett sätt som följer de förändringar av nederbörd som rapporterats av SMHI för olika områden, dvs. med en ökning på mellan 5 och 1 % över en period av ca år. Lufthalterna av ozon mäts på ett flertal platser i södra och mellersta Sverige. Dessa halter visar inga tecken på att minska, varken för sommar- eller vinterhalvår. Markvattnet är mest försurat i sydvästra Sverige, som är den del av landet som tagit emot mest försurande nedfall. Denna del av Sverige uppvisar generellt lägst ph och ANC (syraneutraliserande förmåga) samt högst halter av oorganiskt aluminium i markvattnet. I sydöstra och mellersta Sverige finns ytor med relativt surt markvatten såväl som ytor där markvattnet uppvisar högt ph och ANC, framför allt i Stockholmsregionen. I Norrlands inland är ph och ANC i

7 markvattnet högt och halten oorganiskt aluminium låg. Längst norrlandskusten, där det försurande nedfallet har varit högre än i inlandet, finns exempel på ytor där markvattnet uppvisar ett visst mått av försurning. Nitratkvävehalten i markvattnet är oftast mycket låg. I södra Sverige, framför allt i sydväst, finns dock provytor med förhöjda nitratkvävehalter. Förändringar av markvattenkemin har analyserats utifrån två olika tidsperspektiv; långa tidsserier, 17- år (13 ytor i södra Sverige), och korta tidsserier, 11 år (5 provytor fördelat över hela landet). På detta sätt täcks både tidsaspekten och den geografiska aspekten in på bästa sätt. Markvattenkemin på ytorna med långa tidsserier visar på tydliga effekter av den minskade svaveldepositionen. Svavelhalten i markvattnet har minskat signifikant på elva av de tretton ytorna. Denna minskning har följts av en minskning av kalciumhalten på flertalet ytor. Trenderna i de försurningsrelaterade parametrarna är mer svårtolkade eftersom de styrs även av andra faktorer. Havssaltsepisoder i början av 199-talet innebar, utöver kraftigt förhöjda kloridhalter i markvattnet, även försurningsepisoder med lägre ph och/eller ANC på flera av ytorna. Den ökade försurningen i början av perioden innebär att tidsserien i vissa fall uppvisar en ganska markant trend mot minskad försurning, som åtminstone till viss del beror på att havssaltseffekten klingar av. På flera av ytorna kan man dock urskilja en minskad surhet av markvattnet som inte enbart kan förklaras av havssaltsepisoderna, utan där även det minskade försurande nedfallet är en troligt bidragande orsak. Nitratkvävehalten var generellt mycket låg på ytorna, förutom på två ytor, i Skåne och i Småland, där halterna ofta varit kraftigt förhöjda. Ytterligare två ytor i Småland uppvisade kraftigt förhöjda halter efter stormen Gudrun i januari 5, då ytorna stormskadades. En yta i Blekinge län avverkades i november, vilken föranledde en kraftig nitrattopp, men efter år var halten nere på mycket låga nivåer igen. Avverkning och stormfällen kan således ha en mycket stor inverkan på halten av nitrat i markvattnet. Analysen av de kortare tidsserierna, , visar att svavelhalten i markvattnet minskat signifikant på mer än hälften av ytorna. Även halten av baskatjonerna kalcium, magnesium och kalium har minskat på många ytor som följd av detta. Andelen ytor med minskat ph var knappt % och andelen ytor med minskat ANC var på samma nivå. Halten oorganiskt aluminium minskade signifikant på 3 % av ytorna. Signifikanta förändringar var vanligast i sydvästra Sverige, som tagit emot mest försurande nedfall. På sex av ytorna har stormskador till följd av stormen Gudrun lett till kraftigt förhöjda halter av nitratkväve i markvattnet. Trenderna jämfördes med markens basmättnad på ytor där basmättnaden uppmätts vid ett tillfälle under Störst andel ytor med signifikant ökat ph och ANC samt signifikant minskad halt av oorganiskt aluminium fanns i basmättnadsintervallet 1- %. På ytor med en basmättnad på mindre än 1 % går återhämtningen av mark- och ytvatten oftast mycket långsamt. Tidsserierna för markvatten visar att ytor i sydvästra Sverige, som är hårdast drabbade av försurningen, fortfarande har negativa ANC och låga ph och befinner sig i ett tidigt stadium i återhämtningsförloppet. I sydöstra och mellersta Sverige är ANC ofta omkring eller strax över och där befinner sig ytorna längre fram i återhämtningsförloppet. I norra Sverige är ph och ANC ofta relativt högt, och många av dessa ytor har troligtvis inte varit försurade i någon större utsträckning. 7

8 Ord att förklara ANC: Acid Neutralising Capacity (syraneutraliserande förmåga) beräknas som starka basers katjoner (Ca +, Mg +, Na +, K + ) minus starka syrors anjoner (SO -, NO 3 -, Cl - ) räknat i ekvivalenter. Negativt värde uttrycker aciditet. Baskatjoner: Positiva joner av alkalimetaller med ursprung i syraneutraliserande föreningar (Ca +, Mg +, K + och Na + ). BC/ooAl: Kvot mellan baskatjonerna Ca +, Mg + och K +, och oorganiskt aluminium. Indikerar markens försurningsstatus. Kvot under 1 anses medföra en ekologisk risk. Deposition: Nedfall av luftföroreningar från atmosfären. EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme): Europeiskt samarbete avseende gränsöverskridande luftföroreningar för kontroll av luftens och nederbördens sammansättning samt beräkningar av transport av luftföroreningar. Hydrologiskt år: Omfattar oktober till september, baseras på vattnets cirkulation i naturen. Interncirkulation i trädkronan: Vissa ämnen interncirkuleras i trädkronan, vilket innebär att det som uppmäts i krondropp inte överensstämmer med totaldepositionen. Exempel på ämnen som interncirkuleras är kväve som främst tas upp till barr/blad och kalcium, magnesium och kalium som främst utsöndras via barr/blad. Jordart: Sönderkrossade och vittrade bergarter bildar jordarter med olika kornstorlekar och sorteringsgrad. De vanligaste jordarterna är morän och olika sediment. Jordmån: Övre delen av marken som påverkas av markorganismer, klimat och vegetation. Vanligaste jordmåner i skog på fastmark är podsoler, övergångsjordar och brunjordar. Kritisk belastning: Den högsta deposition som inte bedöms förorsaka långsiktiga skadliga effekter på strukturen och funktionen i ett ekosystem. Kritisk belastning beräknas bland annat för aciditet (försurande ämnen svavel och kväve) och för övergödande kväve. Krondropp: Nederbörd som passerat trädkronorna. Ger ofta bra mått på totaldeposition i skog av ämnen som inte påverkas av interncirkulation, såsom svavel och klorid, men är ett sämre mått för t.ex. kväve, som i områden med låg eller måttlig belastning visar högre värden över öppet fält än till marken i skogen. I kraftigt kvävebelastade områden visar krondroppsmätningar större deposition än mätningar på öppet fält. Leaf area index (LAI): Skogens samlade, projicerade blad/barr-yta, dividerad med markytan. Lufthalter: Luftens innehåll av svaveldioxid (SO ), kvävedioxid (NO ), ammoniak (NH 3 ) och ozon (O 3 ) mäts i dessa undersökningar som månadsmedelvärde med hjälp av diffusionsprovtagare. Mann-Kendall: Statistisk metod för att beskriva trender. Markvatten: Vatten i markens omättade zon, oftast på väg nedåt mot grundvattnet. Provtas i dessa undersökningar med lysimetrar, 5 cm ner i mineraljorden. Suger vatten via ett fint, keramiskt filter (typ P 8). MATCH-Sverige: Spridningsmodellsystem utvecklat på SMHI, för modellering av deposition av luftföroreningar. ph-värde: Mått på surhetsgrad. Ju lägre phvärde, desto mer vätejoner och surare förhållanden. SO -S ex : Antropogent svavel i form av sulfatjoner. Svavel från havssalt har räknats bort med hjälp av uppmätt kloridhalt. Används vid jämförelse med miljökvalitetsmål. Torrdeposition: Gaser och partiklar som deponeras. Dessa fastnar exempelvis på trädkronor och sköljs ned med nederbörden mot marken. För svavel och havssalt beräknas torrdeposition i dessa undersökningar som nedfall via krondropp minus nedfall på öppet fält. Totaldeposition: Summan av våt- och torrdeposition, se Krondropp. Våtdeposition: Deposition via nederbörd. Mäts i dessa undersökningar genom nederbördskemiska mätningar på öppet fält eller modellberäknas genom samarbete med SMHI (MATCH-Sverige-modellen). Öppet fält: Öppet område där nederbördskemi och/eller lufthalter mäts. 8

9 1. Inledning Regionala länsbaserade undersökningar av luftföroreningarnas effekter med avseende på försurning, övergödning och marknära ozon genomförs med samordnade metoder inom Krondroppsnätet ( De första undersökningarna startade i Blekinge Krondroppsnätets huvudmålsättning är att utifrån depositions-, markvatten- samt lufthaltsmätningar (Figur 1) ge kunskap om belastningen av luftföroreningar och dess effekter på växtlighet, mark och vatten. Inom Krondroppsnätet mäts lufthalter och deposition över öppet fält samt i krondropp månadsvis under hela året. Markvattenkemi provtas vid tre tillfällen per år; före, under och efter växtsäsongen. Provtagning av markvattnet görs från 5 cm djup. Den senaste, omfattande utvärderingen av tidsutvecklingen vad gäller lufthalter, nedfall och markvattenkemi av svavel och kväve vid Krondroppsnätets provytor presenterades (Uggla m.fl., ). Denna analys inkluderade data från och med mitten av 198-talet till och med år. Det är därför motiverat med en ny ingående analys av trender vad gäller luftföroreningsbelastningen i de svenska skogsekosystemen. I denna rapport presenteras en analys av hur lufthalter, nedfall och markvattenkemi vad gäller försurande och övergödande ämnen samt halter i luft av marknära ozon har förändrats över tiden vid Krondroppsnätets provytor inom olika regioner i Sverige, i relation till rapporterade förändringar av Europas samlade utsläpp av motsvarande ämnen. Analyserna spänner över olika tidsperioder, beroende på datatillgänglighet, men i huvudsak avser vi att täcka perioden från omkring 199 till 8. A B Figur 1. Översiktlig beskrivning av Krondroppsnätet. A, provtagningstyper; B, aktiva provytor 9. 9

10 Bakgrund För att kunna tolka och förklara trender i lufthalter, deposition och markvattenkemi krävs kunskap om trenderna i emissioner, om hur luftföroreningar transporteras med vinden under olika väderförhållanden, hur depositionen varierar beroende på lokala faktorer och markanvändning samt om hur olika beståndsspecifika egenskaper påverkar responsen i markvattenkemin. I avsnittet nedan ges en genomgång av emissioner sedan 199 från Sverige samt EU-7 (inkluderande alla nuvarande medlemsländer i EU) samt en diskussion kring faktorer som påverkar deposition och markvattenkemi i skogsbestånd..1 Emissioner från Sverige och Europa Nedfall av försurande och övergödande substanser och exponering av marknära ozon i Sveriges skogar beror av lokala utsläpp i Sverige, utsläpp från kontinentala och södra Europa samt utsläpp som transporteras mellan kontinenter över hela norra halvklotet. Utsläppen från fartygstrafiken på Nordsjön och Östersjön spelar även en stor roll. Vad gäller landbaserade utsläpp är det Polen och Storbritannien som bidrar mest till nedfallet av svavel och oxiderat kväve (inkluderar NO, NO samt NO 3, förkortas NO x ) över Sverige. Nedfallet av reducerat kväve (inkluderar NH 3 och NH, förkortas NH x -N) beror till en större del av lokala utsläpp inom Sveriges gränser, men även långväga transport förekommer. Förändringar vad gäller utsläppen från Sverige och Europa sedan 199, visas i Figur, såsom de rapporteras av EMEP (European Monitoring and Evaluation Programme, EMEP rapporterar inte årliga värden mellan 199 och 1997, varför förändringen mellan dessa år har angetts som en streckad linje i denna studie. % jfr EU-7 SOx NOx NHx NMVOC % jfr SE SOx NOx NHx NMVOC Figur. Årliga utsläpp av oxiderat svavel (SOx) samt oxiderat (NOx) och reducerat kväve (NHx) samt flyktiga organiska ämnen (NMVOC, non-methan volatile organic compounds) från Sverige och från Europeiska Unionen (EU-7), redovisas som förändringar sedan 199 (%). Källa: Nyiri m.fl., 9. Som framgår av Figur minskade de samlade utsläppen av oxiderat svavel från EU med mer än % under perioden Efter har minskningen gått något långsammare. Sveriges utsläpp har minskat i ungefär samma takt som EU-7, men med större mellanårsvariationer. Utsläppen av NO x från EU-7 har minskat i mindre utsträckning, ca 3 % fram till år. Även vad gäller NO x har det skett en viss uppbromsning av utsläppsminskningen från EU-7 efter. Sveriges utsläppsminskningar av NO x följer i stort EU-7. Vad gäller utsläppsminskningarna av NH x föreligger en viss skillnad mellan Sverige och EU-7. EU-7 1

11 minskade sina utsläpp med ca 15 % fram till 1997, varefter minskningen bromsade upp. Sverige ökade sina utsläpp av NH x ) mellan 199 och 1997 (+13%), varefter en kontinuerlig minskning har skett (minskning med 9 % från 199 till 7). Bildningen av ozon nära marken beror av förekomsten av NO X och flyktiga organiska kolväten (NMVOC, non-methane volatile organic compounds). Utsläppen av NMVOC har minskat i ungefär samma omfattning som NO X, både i Sverige och från EU-7.. Emissioner från hela norra halvklotet och interkontinental transport Transport av luftföroreningar mellan kontinenter över hela norra halvklotet har stor betydelse vad gäller ozonbildande ämnen (NO X och NMVOC). Det har beräknats att så mycket som 3 % av ozonbildningen över Sverige beror av transporten av ozonbildande ämnen från andra kontinenter, såsom från Asien och Nordamerika (Derwent m.fl., ). Interkontinental transport av NO x har även en viss betydelse för kvävenedfallet i Sverige. Det har beräknats med hjälp av globala modeller att en % minskning av NO X -utsläppen i Nordamerika skulle resultera i en minskning av NO X -nedfallet över Europa på ungefär % (Sanderson m.fl., 8)..3 Ett förändrat lokalklimat över Sverige Förändringar av Sveriges klimat sker på flera olika skalor, såväl över tid som över olika geografiska områden, och kan bedömas dels utifrån mätningar och trender över tiden, dels utifrån modelleringsansatser. En jämförelse av meteorologiska mätningar mellan två långa tidsperioder, och , tyder på att lufttemperaturerna har ökat, särskilt vintertid i norra Sverige (SMHI, ). Vintrarna har blivit avsevärt mildare. Nederbörden har ökat sommartid, i synnerhet i norra Sverige, men även i södra Sverige. Även vintertid har nederbördsmängderna ökat i västra Götaland och i fjälltrakterna, medan den har minskat i mellersta Sverige. I Figur 3 görs ett utdrag ur de långa tidsserier som publicerats av SMHI ( för att specifikt illustrera medeltemperatur och nederbörd för Sverige som helhet under 199-8, den period som främst analyseras för trender i denna rapport. Både lufttemperatur och nederbörd tenderade till att öka svagt under perioden. Under en fyraårsperiod var årsnederbörden ovanligt hög. Inga förändringar av temperatur eller nederbörd var statistiskt signifikanta för perioden

12 Nederbörd årsvis (mm) 1 8 Nederbörd årstidsvis (mm) Vinter Vår Sommar Höst Lufttemperatur årsvis ( o C) Lufttemperatur årstidsvis ( o C) 3 vinter vår sommar höst Figur 3. Årliga värden för lufttemperatur och nederbörd för Sverige som helhet för perioden Medelvärden årsvis samt för varje årstid för sig. Inga tidstrender är statistiskt signifikanta enligt Mann- Kendall analys. Källa: SMHI. Data från SMHI används med stöd av ett avtal mellan Naturvårdsverket och SMHI (dnr Mm) avseende miljövårdens tillgång till basdata hos SMHI.. Faktorer som påverkar lufthalter och nedfall av luftföroreningar till skogen Den långväga transporten är mycket viktig för förekomsten av försurande och övergödande ämnen över Sverige (Sektion., Figur ). Vad gäller svavel och oxiderat kväve är det endast ca 8 % av nedfallet som härrör från källor inom Sveriges gränser. Lokalt kan dock andelen vara betydligt högre. Vad gäller reducerat kväve är det ca 35 % som härrör från källor inom landet. Eftersom en stor del av luftföroreningarna förs till Sverige från andra länder har det storskaliga vädret en stor betydelse. SMHI (Andersson m.fl., 7) har med hjälp av MATCH-Sverige modellen visat på vädrets stora betydelse. Man höll luftföroreningsutsläppen ifrån Europa och övriga världen som konstanta värden och använde meteorologin från olika år för att modellera förekomsten av luftföroreningar över Europa. Kvävenedfallet över Sverige varierade med cirka %, beroende på vilket års meteorologi man använde. 1

13 A. Svavel, % Others % BAS 13% NOS 1% PL 11% B, Oxiderat kväve, %. Others 1% BAS 1% NOS 1% PL % C. Reducerat kväve, % FR 3% NO Others 8% % PL % DK 1% BIC 9% SE 8% GB 7% DE 1% SE 8% GB 13% DE 13% SE 3% Figur. En analys av nedfallet av oxiderat svavel, oxiderat kväve samt reducerat kväve över Sverige. De sex geografiska områden vars utsläpp har störst betydelse för: A, svavelnedfallet över Sverige. B, nedfallet av oxiderat kväve över Sverige. C, nedfallet av reducerat kväve över Sverige. Data gäller för året 7. BAS, Östersjöområdet; NOS, Nordsjön; PL, Polen; DE, Tyskland; GB, Storbritannien; SE, Sverige; BIC utanför Europa; DK, Danmark; NO, Norge; FR, Frankrike. Källa: Nyiri m. fl., 9. Markanvändningen har betydelse för nedfallet av luftföroreningar, i synnerhet för torrdepositionen. Skogen fungerar som ett filter och fångar upp gaser och partiklar ur luften, som sedan sköljs till marken med nederbörden. Lite förenklat beror torrdepositionen av luftkoncentrationen av ett visst ämne multiplicerat med depositionshastigheten för ämnet. Depositionshastigheten är starkt beroende av ytans utformning. En faktor av stor betydelse är skogens samlade blad/barr-yta i relation till markytan, den s.k. leaf area index, LAI. Den samlade bladytan förändras med trädens ålder. Vi gör dock bedömningen att trädens ålder vid början av den analyserade perioden, 199, var så hög att trädens LAI redan hade närmat sig sitt maximala värde. Vi ser inte heller att någon annan betydande förändring inom provytorna skulle ha kunnat ha en inverkan på trenderna av nedfall över den analyserade perioden. Upptag, omsättning och läckage av olika ämnen i trädkronorna kan utgöra ett betydande problem vad gäller tolkningen av nedfallsdata i krondropp, i synnerhet för kväve. På senare tid har det kvävenedfall som uppmätts i krondropp varit betydligt lägre än det nedfall som uppmätts över öppet fält, beroende på ett direkt upptag av kväve i trädkronorna. Detta kommer att analyseras vidare under 1 i ett specialprojekt, finansierat av Naturvårdsverket..5 Faktorer som påverkar markvattenkemi i skogsmark Markvattnets sammansättning beror både på markens egenskaper, främst mineralsammansättning och kornstorleksfördelning, och på yttre faktorer såsom atmosfäriskt nedfall och markanvändning. Mineralogi och kornstorleksfördelning är avgörande för markens vittringshastighet (Sverdrup och Warfvinge, 1993) och därmed också markens buffringskapacitet mot försurning. Jordar med mineral rika på baskatjoner har högre buffringskapacitet än jordar med baskatjonfattiga mineral, och finkorniga jordarter har högre buffringskapacitet än grövre jordar. Jordar med hög buffringskapacitet kan ta emot mer försurande nedfall utan att mark- och ytvatten försuras än jordar med låg buffringskapacitet. Försurande nedfall påverkar hela marksystemet, d.v.s. det utbytbara förrådet på markpartiklarna och markvattenkemin (Figur 5, Warfvinge och Bertills, ). Tidsskalorna för påverkan på det utbytbara förrådet och markvattnet skiljer sig dock åt. Försurande nedfall leder till att vätejoner och aluminiumjoner byter ut baskatjoner på markpartiklarna, vilket innebär att basmättnaden minskar samtidigt som halterna av baskatjoner i markvattnet ökar. Därmed lakas baskatjoner ut 13

14 från marken till ytvattnet. Initialt innebär därmed försurande nedfall att basmättnaden minskar, vilket buffrar mot försurning av markvattnet. På sikt försuras dock även markvattnet, med minskat ph och ANC samt förhöjda halter av oorganiskt aluminium som följd. Då det försurande nedfallet minskar buffrar det utbytbara förrådet mot återhämtningen på samma sätt som det buffrade mot försurningen, vilket innebär att effekter i markvattnet dröjer. Om basmättnaden är låg kan återhämtningen gå mycket långsamt. Före försurning Under försurning Försurat tillstånd Under återhämtning BC > SAA ANC > BC SAA ANC BC < SAA ANC < BC SAA ANC Stort utbytbart förråd Minskande förråd Litet förråd Ökande förråd Figur 5. Samspel mellan mark och markvatten under olika faser av försurningsförloppet. Markvattenstatusen beskrivs som ANC (syraneutraliserande förmåga) och förhållandet mellan baskatjonerna Ca +, Mg +, Na + och K + (BC) och anjoner till starka syror, främst SO - (SAA). Storleken av markens utbytbara förråd av baskatjoner illustreras med boxarnas storlek. Pilarna visar hur flödet av baskatjoner (BC) till marken genom deposition samt från marken genom utlakning varierar. Modifierad efter Warfvinge och Bertills (). Utöver buffringen av markvattnet som sker via jonbytesprocesser så buffrar även svaveladsorption mot försurning (Karltun, 1995). När svavelinflödet till marken ökar så ökar adsorptionen av svavel till markpartiklarna. I denna process konsumeras vätejoner, vilket innebär buffring mot försurningen. När svavelinflödet minskar desorberas i stället svavel, vilket innebär frigörelse av vätejoner, vilket motverkar återhämtningen av markvattnet. Nedfall av havssalt kan påverka markvattenkemin, trots att havssalt är ett neutralsalt. Natriumjoner från havssaltet byter ut vätejoner på markpartiklarna, vilket innebär att markvattnet försuras samtidigt som basmättnaden ökar. Effekten är bara temporär, då markvattenkemin återställs när natriumjonerna återförs till marklösningen via jonbyte, men återhämtningsprocessen kan fördröjas (Laudon, 8). Kvävenedfall är försurande först om skogsekosystemet inte kan ta upp allt kväve (Galloway, 1995). Detta händer framförallt vid störningar i skogsekosystemet, till exempel vid kalavverkning eller stormfällning, då upptaget kraftigt reduceras. På hyggen blir även förhållandena för nitrifiering bättre och grundvattenytan höjs, vilket leder till förhöjd utlakning av nitratkväve (Akselsson m.fl., ). Förhöjd utlakning av nitrat- och ammoniumkväve kan även ske efter lång tids högt nedfall, då kväve ackumulerats i marken så att skogens förmåga att ta upp kväve till slut överskrids. Markanvändning kan påverka mark- och markvattenkemi på många sätt. I skogsekosystem i Sverige påverkas mark- och markvattenkemi framför allt av trädslagsval, biomassaskörd och näringstillförsel. Bortförsel av baskatjoner innebär att återhämtningen från försurningen motverkas. I ett intensivt skogsbruk med hög tillväxt och stora uttag, som utöver stammar även 1

15 inkluderar grenar och toppar, förs stora mängder näringsämnen bort från systemet, vilket innebär att markens förråd på baskatjoner fortsätter att utarmas (Hultberg och Ferm, ). 3 Förändringar över tiden generellt angreppssätt Målet med denna studie är att jämföra långsiktiga trender för lufthalter, deposition och markvattenkemi i relation till trender i emissioner, samt att studera geografiska skillnader i Sverige. Metoderna för analyser av data för lufthalter, deposition och markvattenkemi skiljer sig dock åt i vissa avseenden, eftersom de anpassats till de speciella förutsättningar som finns för respektive parameter, exempelvis med avseende på provytenät, tidsseriens längd och rumslig och geografisk variation. Under de drygt åren som mätningar pågått har flertalet av de ytor som var med från början avslutats av olika skäl. Ofta har ytorna avslutats i samband med avverkning, och då har de i många fall ersatts med nya ytor. Detta gör att tidsserierna börjar och slutar olika år, och att det endast finns ett fåtal ytor med riktigt långa tidsserier. Därför har analyser gjorts dels av långa tidsserier som täcker in en stor del av emissionsminskningen, dels av kortare tidsserier som möjliggör en större geografisk täckning. 3.1 Trendanalys för lufthalter, deposition och markvattenkemi Trendanalys har gjorts med Mann-Kendall-metodik för lufthalter, deposition och markvattenkemi för perioden Vid valet av tidsperiod har längden på perioden vägts mot geografisk täckning av landet. För deposition via krondropp och markvattenkemi i skogsytorna ingår 51 respektive 5 ytor. För deposition på öppet fält ingår 1 ytor och för lufthalter endast - ytor, beroende på vilken luftparameter som mätts. Mann-Kendall (Mann, 195) är en icke-parametrisk metod för att signifikant påvisa monotona trender. Monoton betyder att trenden inte har något trendbrott (dvs. att förändringen sker i endast en riktning under perioden). Metoden jämför relativa förhållanden och påverkas inte av hur stora skillnader det är mellan mätvärdena. Förenklat kan man säga att metoden jämför alla värden parvis och summerar hur ofta det senare värdet är större respektive mindre än det tidigare värdet. Mann- Kendall är i allmänhet mindre känslig än linjär regression, vilket innebär att det kan vara svårare att få statistisk signifikans för en trend. I samband med att man räknar Mann-Kendall-statistik kan man räkna ut "Sens slope". Sens slope är en uppskattning av trendlinjens lutning och räknas ut genom att ta medianen av lutningarna mellan alla par av data i tidsserien. En mer detaljerad beskrivning ges i Bilaga Trender för lufthalter och deposition i olika delar av Sverige och jämförelser med emissioner För att analysera de storskaliga förändringarna över Sverige vad gäller lufthalter och deposition har medelvärden för mätresultaten från flera provytor inom en region beräknats. Sammanslagningen styrs i stor utsträckning av tidsseriernas omfattning, eftersom alla provytor måste bidra med mätresultat för alla år under hela den analyserade periodens längd. Endast år där data finns för alla 1 månaderna har medtagits i analysen. Detta har inneburit problem, särskilt för lufthaltsmätningar och nedfallsmätningar på öppet fält, eftersom dessa mätningar har reducerats kraftigt till antalet på senare år, alternativt startats relativt sent. Mätningar av nedfall på öppet fält och i krondropp har därför analyserats med separata tidsserier. Vid särskilt långa tidsserier har resultaten från enskilda provytor analyserats. Analys av provytor har prioriterats där mätningar bedrivs för närvarande, alternativt bedrivits fram tills för ett par år sedan. Eftersom 15

16 mellanårsvariationen är mycket stor vad gäller förekomsten av luftföroreningar har mätserier i regel endast medtagits om de startat före år. Tidsserierna för lufthalter och deposition har jämförts med trender för utsläpp. Eftersom luftföroreningsförekomsten över Sverige till stor del beror av långdistanstransport från Europa använder vi tidsförloppet för EU-7s samlade utsläpp (såsom de rapporteras av EMEP, Nyiri m.fl., 9, Figur ) som jämförelse för förändringar av lufthalter samt nedfallet av svavel och kväve vid olika krondroppsytor och regioner. Med EU-7 menas EU med det antal medlemsländer som finns för närvarande. Värdena för EU-7s samlade utsläpp över tiden anges som relativa enheter, som kan vara olika i olika diagram, enbart för jämförelse av tidsförlopp. Vid jämförelse av nedfallet över öppet fält och i krondropp av en viss komponent och för en viss region (dvs i samma figur) används dock samma absoluta värden för kurvan med EU-7s utsläpp, detta för att underlätta en visuell jämförelse av storleken på nedfallet över öppet fält och via krondropp. Förändringar av nederbördsmängderna kan ha en stor inverkan på nedfallet av svavel och kväve. Förändringar av uppmätt nederbörd och mängder uppsamlat krondropp jämförs även med den rapporterade förändringen av uppmätt nederbörd som rapporterats av SMHI för perioderna och (SMHI, ). SMHI publicerar kartor över den procentuella förändringen av nederbörden mellan perioderna för olika geografiska områden. Grundat på dessa kartor har nederbördsökningarna uppskattats till 1 % för Götaland, 5 % för Svealand samt 1 % för Norrland. I figurerna nedan anges dessa SMHI-baserade nederbördsförändringar med relativa enheter som en röd linje, endast för att jämföra tidsförlopp. De analyser som görs i denna rapport grundar sig på värden i Krondroppsnätets databas i november Analys av långa tidsserier för markvattenkemi För att täcka in tidstrenderna sedan omkring 199 studerades 13 långa tidsserier, fortfarande pågående och med minst 17 års mätningar, i detalj. Tidstrenderna analyserades mot bakgrund av svaveldepositionsutveckling, havssaltsepisoder och effekter av stormen Gudrun. Förändringar över tiden - LUFTHALTER Lufthalterna av svaveldioxid (SO ) har minskat över tiden sedan början av 199-talet på ett sätt som nära följer tidsförloppet för minskningarna av Europas samlade utsläpp av oxiderat svavel, med en snabbare minskning under 199-talet och en något långsammare minskning under -talet. Lufthalterna av SO vintertid har i Stockholmsområdet och i Skåne minskat med upp mot 1 % årligen. Lufthalterna av kvävedioxid (NO ) har minskat i ett flertal områden i Götaland och Svealand, både sommar och vintertid, med -% per år, med undantag av östra Götaland där halterna av NO har ökat något sommartid. Mätplatserna i östra Götaland ligger i Kalmar län och skulle kunna vara påverkade av utsläppen från fartygstrafiken på Östersjön. Flera av de längsta tidsserierna tyder på att lufthalterna av ammoniak sommartid har ökat sedan början av 199-talet i Skåne och vid Kvisterhult i södra Västmanland. Lufthalterna av ozon visar inga tecken på att minska eller öka, varken sommar- eller vintertid. 1

17 .1 Metoder mätningar och tidsserieanalys Mätningarna av lufthalter innefattar svaveldioxid (SO ), kvävedioxid (NO ), ammoniak (NH 3 ) och ozon (O 3 ). Mätningarna har gjorts med hjälp av diffusionsprovtagare som kvantitativt absorberar den gas som skall mätas. Provtagning har bedrivits månadsvis under hela året. De första lufthaltsmätningarna inom Krondroppsnätet startade 1993 i Jämtland och Värmlands län, och sedan dess har mätningar startats över hela Sverige. Under de drygt 15 åren har många av de ytor som var med från början avslutats av olika skäl. Detta gör att tidsserierna börjar och slutar olika år. För att göra trendanalyser av lufthalter krävs oftast mycket långa tidsserier. Därför har endast ett begränsat antal provytor kunnat inkluderas i trendanalysen. Trender för lufthalter vid individuella, nu aktiva provytor för perioden har analyserats och beskrivs i sektion.. Trender för lufthalter över större geografiska områden beskrivs i sektion.3.. Trender (Aktiva ytor) Alla aktiva provytor med data för mätperioden analyserades (Tabell 1). Perioden är en period där många ytor har tidsserier för deposition och markvattenkemi. Lufthalter av SO och NO har analyserats för hydrologiskt år och lufthalterna av NH 3 och O 3 har analyserats för sommarhalvår, då det finns ett utpräglats årstidsberoende för dessa båda ämnen. Tabell 1. En översikt över olika mätplatser som ingår i trendanalysen av lufthalter Luftparameter Provytor Provytebeteckning Tidsperiod SO Sticklinge A Farstanäs A Kvisterhult U NO Sticklinge A Farstanäs A Onsjö U Kvisterhult U NH3 Hensbacka O Kvisterhult U O3 Farstanäs A Kvisterhult U Hensbacka O Västra Torup L Det finns ett mycket begränsat antal, nu aktiva provytor med mätningar av lufthalter som omfattar perioden I norra Sverige finns tyvärr inga ytor i dagsläget. Där startade mätningarna först 1. För de mätserier som finns kan en statistiskt säkerställd nedgång i halterna av SO påvisas för en utav totalt tre provytor, Sticklinge (A 5), i Stockholms län, Figur A. Minskningen är ganska stor, runt 5 % årligen. För Farstanäs (A 35) och Kvisterhult (U ) är inga förändringar över tiden statistiskt säkerställda. Vad gäller NO är nedgången av lufthalterna statistiskt säkerställd för alla de fyra provytor som ingår i analysen. Nedgången ligger runt 3-% årligen, Figur B. 17

18 Lufthalter av NH 3 som sommarhalvårsmedelhalter ökade signifikant vid en av två provytor, Kvisterhult (U ). Ökningen ligger runt 8 % årligen (Figur C). För ozon finns inga statistiskt säkerställda förändringar för sommarhalvårsmedelhalter. Det finns dock tendenser till minskande halter, Figur D. A SO ugm3, % årlig förändring B NO ugm3, % årlig förändring ** C U A 5 A 35 NH3 ugm3, Sommarhalvår % årlig förändring D ** ** *** ** O3 ugm3, Sommarhalvår % årlig förändring U U A 5 A 35 U O 35-8 ** O 35 U A 35 L Figur. A Alla aktiva lokaler där SO mätts mellan 1997 och 8 (hydrologiskt år). B. Alla aktiva lokaler där NO mätts mellan 1997 och 8 (hydrologiskt år). C. Alla aktiva lokaler där NH 3 mätts mellan 1997 och 8 (sommarhalvår). D. Alla aktiva lokaler där O 3 mätts mellan 1997 och 8 (sommarhalvår). Ökande trender: orange färg, minskande trender: grön färg. Ju högre signifikans desto starkare färg i stapeln. Signifikansen framgår av antalet stjärnor vid stapeln. Provytorna framgår av provbeteckningen vid varje stapel..3 Trendanalys för olika geografiska områden I den mån det funnits dataserier med lufthalter för flera olika provytor som omfattar samma tidsperiod, och som legat inom samma geografiska område (t ex västra Götaland), har dessa medelvärdesbildats för att eliminera lokala variationer och därmed underlätta analysen av storskaliga förändringar över tiden. Denna uppdelning i områden visas i Figur 7. Ingående mätplatser redovisas i Tabell. Lufthalterna för alla ämnen har analyserats separat för respektive sommar- och vinterhalvår. 18

19 SO NO Kvisterhult Sticklinge S. Averstad V Götaland Ö Svealand Tagel Ö Götaland S Götaland NH 3 Kvisterhult Ulriksdal S. Averstad Sthlm V Götaland området Ö Svealand Tagel Ö Götaland S Götaland O 3 Norrland Kvisterhult Sthlm området Kvisterhult V Götaland Ö Svealand V Götaland Tagel Tagel S Götaland Ö Götaland S Götaland Figur 7. Platser/områden för vilka trender för lufthalter analyserats. Farstanäs ÖSvealand Ö Götaland Ottenby 19

20 Tabell. En översikt över olika mätplatser som ingår i olika områden vad gäller trendanalysen av lufthalter. För varje plats anges beteckning. För varje område anges den tidsperiod som analyserats. Område SO NO NH 3 Ozon S Götaland (period 199-, NH ) V Götaland (period , NO ej 1-) Ö Götaland (tidsperiod 1998-) Ö Svealand (period 1998-) Allerum, M 1 Arkelstorp, L 5 Klintaskogen, M 13 Maryd, L 15 Allerum, Arkelstorp, Klintaskogen, Maryd Allerum, Arkelstorp, Klintaskogen, Maryd Allerum, Arkelstorp, Klintaskogen, Maryd Hensbacka, O 35 Hensbacka Hensbacka Hensbacka Ottenby, H 1 Rockneby, H 3 Risebo, H 1 Alsjö, H Höka, E Solltorp, E 1 Edeby, D 11 Ottenby, Rockneby, Risebo Höka, Solltorp, Edeby Ottenby, Rockneby, Risebo Höka, Solltorp, Edeby Ottenby, Rockneby, Alsjö (Ottenby redovisas separat) Höka, Solltorp, Edeby Stockholmsområdet (period 199-8, NH 3-8, ozon 199-8) Norrland (period 1-8) Kvisterhult (period 199 8, SO ej 1995,199, NH3 ej 199, O3 ej 199,1995) Södra Averstad (period 1993-) Tagel (period ) Ulriksdal (period ) Sticklinge, A 5 Farstanäs, A 35 Sticklinge, Farstanäs, A 35 Bergby, A 1 Farstanäs Farstanäs - - Storulvsjön, Y 7 Högbränna, AC Myrberg, BD - Kvisterhult (U ) Kvisterhult Kvisterhult Kvisterhult Södra Averstad Södra Averstad - - (S 5) Tagel (G ) Tagel Tagel Tagel - Ulriksdal (A 9) - -

21 .3.1 SO Lufthalterna av SO har minskat avsevärt sedan mitten av 199-talet, i synnerhet vintertid (Figur 8, där halterna uttryckts som SO -S). Under 199-talet var halterna mycket högre vintertid än sommartid. Minskningen är statistiskt signifikant i södra Sverige, Stockholmsområdet och vid Södra Averstad i sydligaste delen av Värmlands län. Minskningen har gått snabbare jämfört med minskningen av de samlade utsläppen av oxiderat svavel inom EU-7, men även jämfört med de minskade utsläppen av SO x för Sverige som helhet (jfr Figur ). Detta kan tyda på ett betydande inslag av minskade lokala utsläpp av SO x inom dessa områden. Man skall dock lägga märke till att minskningen av EU-7s samlade utsläpp av oxiderat svavel anges på helårsbasis, inte uppdelat på sommar- och vinterhalvår. I andra delar av Sverige är minskningen av SO -halterna inte statistiskt signifikant. Detta kan delvis bero på att tidsserierna inte sträcker sig tillräckligt långt tillbaka på 199-talet. Halterna av SO nådde för flera områden ett tillfälligt minimum runt år, varefter de tenderade till att öka något fram t o m. De två sista åren har halterna åter minskat. Den tillfälliga ökningen under -talet skulle kunna ha ett samband med omfattande storskaliga skogbränder, framför allt i Ryssland och kringliggande länder, se vidare diskussion under avsnittet om NH 3. De låga SO -halterna 7 och 8, både vinter- och sommartid, kan inte förklaras av några särskilda väderförhållanden dessa år vad gäller lufttemperaturer eller nederbörd (Figur 3)..3. NO Även vad gäller NO var lufthalterna betydligt högre vintertid än sommartid (Figur 8) och i motsats till SO kvarstår denna skillnad vid vissa platser även under -talet. Halterna av NO är klart högst vid Ulriksdal i centrala Stockholm, följt av två platser som representerar Stockholmsregionen i stort, Sticklinge och Farstanäs. Halterna är även relativt höga i södra Götaland (Skåne). Vid övriga mätplatser/områden är NO -N halterna relativt låga. Lägg dock märke till att enheten för halterna är beräknad som NO -N. Uttryckt som NO blir halterna ca 3 gånger högre. Halter beräknade som NO -N och NH 3 -N ger möjlighet att jämföra hur mycket kväve som tillfört i respektive form. Det har skett en långsam men statistiskt säkerställd minskning av NO -halterna vid flertalet platser/områden, ungefär i takt med de minskande samlade utsläppen från EU-7 liksom med minskningen av Sveriges samlade utsläpp (Figur ). Halterna är dock vid vissa platser väldigt låga, i synnerhet sommartid. I östra Götaland har däremot halterna av NO ökat något sommartid. Mätplatserna i östra Götaland ligger relativt kustnära i Kalmar län och skulle kunna vara påverkade av utsläppen från fartygstrafiken på Östersjön. 1

22 .5. SO -S-halter Sommarhalvår.5. SO -S-halter Vinterhalvår ug/m ug/m NO -N-halter Sommarhalvår NO -N-halter Vinterhalvår 5 5 ug/m3 3 ug/m Sthlms Kr ondr området oppsnätet. Ulriksdal Södra Averstad NO-hal ter. Kvisterhult Vi nter hal vår. Tagel Ö Götaland Ö Svealand S Götaland V Götaland EU Figur 8. Lufthalter av gasformig SO och NO uppmätt inom Krondroppsnätet, uppdelat på vinter- och sommarhalvår. Observera att halterna anges som SO -S respektive NO -N. Medelvärden har bildats för hydrologiskt år utifrån månadsvärden. Den röda linjen i respektive diagram illustrerar förändringen av de samlade årsvisa utsläppen av respektive ämne från EU-7 (i relativa enheter, se sektion.5 ovan,), så som den har rapporterats av EMEP (Nyiri m.fl., 9). Följande förändringar över tiden är statistiskt säkerställda: SO -S sommar: Stockholmsområdet (- % per år) SO -S vinter: S Götaland (- % per år); Stockholmsområdet( -9 % per år); Södra Averstad (-1 % per år): NO -N sommar: Kvisterhult (- % per år): Stockholmsområdet (-3 % per år); Södra Averstad (- % per år); Ulriksdal (-3 % per år); Ö Götaland (+% per år); NO -N vinter: Kvisterhult (-3 % per år): S Götaland (- % per år); Stockholmsområdet (- % per år); Södra Averstad (-3 % per år); Ulriksdal (-3 % per år); Ö Götaland (-1 % per år)

23 .3.3 NH 3 Lufthalterna av ammoniak, NH 3, uppvisar stora variationer, både mellan olika år, inom år mellan månader och mellan olika platser (Figur 9). Man har generellt ansett att NH 3 -förekomsten till största delen beror på lokala källor, eftersom depositionshastigheten för gasformig NH 3 är relativt hög och att ammoniak därigenom inte kan transporteras särskilt långt. I vissa fall kan dock NH 3 /NH transporteras långa sträckor, t ex i samband med storskaliga skogsbränder. Det finns dokumenterat att ryska skogsbränder resulterat i förhöjt NH -nedfall så långt bort som på Svalbard (Stohl m.fl., 7). Inom Krondroppsnätet har vi beskrivit starka indikationer på att samma bränder även orsakade lokalt förhöjda nedfall av NH på flera platser i Jämtland (Karlsson & Pihl Karlsson, 8). Trots denna variation i förekomsten av NH 3 kan man utläsa vissa skillnader mellan områden och vissa förändringar över tiden. NH 3 -halterna sommartid är genomgående högst i södra Götaland, vilket sannolikt hänger samman med lokala/regionala utsläpp. För södra Götaland samt vid Kvisterhult ökar NH 3 -halterna sommartid signifikant från slutet av 199-talet fram t o m. De sista två åren vänder dock halterna nedåt vid Kvisterhult (jfr SO och NO ovan). Dessa förändringar visar inget samband med de samlade minskningarna av utsläppen av reducerat kväve från EU-7 eller minskningarna från Sverige som helhet (Figur ). Året förekom särskilt omfattande skogsbränder i Ryssland och omgivande länder (Stohl m.fl., 7). Eftersom dessa bränder även medför en långväga transport av hälsovådliga partiklar är de relativt väl dokumenterade, särskilt vad gäller långväga transport av partiklar till södra Finland (Niemi m.fl., 9), men även över hela norra Europa (Whitham & Manning, 7). Denna typ av bränder förefaller ha påverkat luften över Fennoscandia under hela -talet (Niemi m.fl., 9). Det förefaller således som att uppmätta halter av gasformigt NH 3 under -talet varit påverkade av förorenad luft från storskaliga bränder, främst från öster. Det är intressant att halterna av NH 3 i Västra Götaland (Hensbacka) inte visar samma utpräglade trend under -talet, eftersom denna plats är mer påverkad av luftmassor från väst. Många mätplatser/områden uppvisar en topp för NH 3 -halter sommartid under året 3. Detta var året med en rekordhög värmebölja under sommaren över kontinentala Europa och södra England. Mycket förorenad luft nådde södra Sverige under juli och gav bl. a. upphov till mycket höga ozonhalter i västra Sverige. Vi återkommer med vidare diskussion beträffande ökande förekomst av NH 3 under kapitlet om nedfall. 3