KUSTKONTROLLPROGRAM ÅRSRAPPORT Växtplankton - närsalter

Transkript

1 LANDSKRONA KUSTKONTROLLPROGRAM ÅRSRAPPORT 1996 Växtplankton - närsalter LANDSKRONA MARS 1997

2 2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sammanfattning... 3 Inledning... 4 Material och metoder... 6 Resultat och diskussion... 8 Temperatur och salthalt...8 Närsalter...10 Jämförelser Växtplankton...18 Referenser Bilagor Hydrografi Plankton Fotot på framsidan föreställer den kedjebildande kiselalgen Cerataulina pelagica som förekom längs Landskrona-kusten under 1996.

3 3 Sammanfattning Närsalthalterna varierade kraftigt under undersökningsperioden juni-november på de tre stationerna Aris (utanför reningsverket), Saxån och Kallbadhuset. Vid Aris var halterna generellt betydligt högre än vid Saxån och Kallbadhuset, förmodligen beroende på utsläppen från reningsverket. Vid en jämförelse av fosfat-, nitrat/nitrit- och ammoniumhalterna under åren utanför reningsverket, kan det konstateras att nitrat- och ammoniumhalterna har minskat betydligt under perioden. Vid Saxån och Kallbadhuset minskade nitrat/nitrit- och ammoniumhalterna under Däremot steg nitrathalterna igen vid både Kallbadhuset och Saxån under 1996, medan ammoniumhalterna steg vid Kallbadhuset. Detta kan bero på kraftig omrörning av sedimenten i samband med en storm i november, och/eller på att mer eller mindre opåverkat vatten från Saxån har passerat provtagningsstationen. Fosfathalterna har minskat under på samtliga stationer, vilket överenstämmer med undersökningar från öppna Öresund. Planktonsamhället genomgick sålunda förändringar under perioden juni-november. Vissa förändringar har berott på en normal årstidsberoende utveckling, medan andra har berott på perioder med stort vattenutbyte med Öresund och perioder med lugnt stagnant vatten med kraftig vattenuppvärming. Potentiellt giftiga växtplanktonarter förekom, men ej i så höga koncentrationer att det ingav oro för badlivet eller för konsumtion av fisk och skaldjur. Konsumtionen av skaldjur från Landskrona-området är också sannolikt av en så ringa omfattning att några risker knappast föreligger. Potentiellt giftiga blågröna alger förekom i öppna Öresund och vid Borstahusen, men i mindre omfattning än under Detta berodde sannolikt på den kyliga och något blåsiga försommaren, med låga vattentemperaturer som följd.

4 4 Inledning Landskrona kommuns miljöförvaltning tog under 1991 fram ett kontrollprogram för havsmiljön (Weich & Johansson 1991), vilket reviderades 1992 (Weich, Olsson & Johansson 1992). Programmet avsåg att: q q q studera allmäntillståndet i den marina miljön inom kommungränsen identifiera problemområden skapa underlag till fortsatta undersökningar och åtgärdsbeslut Ett kontinuerligt kontrollprogram ansågs utgöra en förutsättning för att uppfylla programmets målsättningar. En del av programmet, växtplankton-närsalter, har utförts årligen vilket är en nödvändighet för att kunna detektera eventuella utvecklingstrender. Övergödningen (eutrofieringen) av våra kustvatten gett upphov till ökade planktonblomningar, en minskad biologisk mångfald och lokalt syrefattiga bottnar. Sverige har därför, inom ramen för arbetet i Helsingsforskonventionen (HELCOM), Pariskonventionen, Nordsjökonferensen och Nordiska Ministerrådet, åtagit sig att minska de landbaserade utsläppen av kväve och fosfor med 50% under perioden 1985 till Genom miljöpropositionerna 1987/88:85 och 90/91:90 och efterföljande riksdagsbeslut tillämpas numera krav på högre kvävereduktion (75%) för utsläpp till känsliga kustområden, till vilket Öresund räknas. Riksdagsbeslutet avser vattenburna kväveutsläpp från mänskliga aktiviteter, medan t ex HELCOM och förslag till regionala mål i Malmöhus län, avser totala vattenburna utsläpp. Åtgärder för att minska kväveutsläppen inom Landskrona kommun har inletts med vattendragsåtgärder i Saxån och i framtiden, kommer Landskrona reningsverk att vara utrustat med biologisk kvävereduktion. I Landskrona har undersökningar av närsalter och växtplankton i kustområdet utförts sedan Avsikten har varit att studera förekomsten av giftiga eller potentiellt giftiga växtplankton i områden i anslutning till stora närsaltkällor (reningsverk, Saxån). Hamnbassänger med stort närsaltstillskott kan eventuellt fungera som odlingskammare för växtplankton, som sedan kan spridas till angränsande områden. Genom att studierna inleddes innan kvävereduktion införts vid Landskrona reningsverk och våtmarksåtgärder i Saxåns vattendragssystem, kan fortsatta studier efter insatta åtgärder utnyttjas för att studera om åtgärder får önskade effekter på näringsnivåer och planktonmängder i närområdet.

5 5 Föreliggande rapport redovisar resultat från 1996-års växtplankton- och närsaltundersökningar, samt jämförelser med eventuellt föreliggande äldre data och data från närliggande områden. Växtplanktonanalyserna har under 1996 utförts extensivt, med endast kvalitativa analyser. För att bättre kunna serva allmänheten om förekomsten av giftiga planktonblomningar, togs under 1996 planktonhåvprover även utanför Borstahusens badplats. Rapporten har utformats av Toxicon AB. Närsaltsanalyserna har utförts av Scandiaconsult Miljöteknik AB, Malmö. Alla övriga analyser och rapportdelar är utförda av personal från Toxicon.

6 6 Material och metoder Provtagning utfördes vid Aris (Lundåkrabassängen, utanför reningsverket), Kallbadhuset och utanför Saxån, vid åtta (8) tillfällen med ca tre veckors mellanrum under perioden juni-november 1996 (se karta 1). Provtagning skedde från båt mitt i segelrännorna vid respektive station och provtagningsdjupet var 0,5 m. Under 1996 har planktonprover även tagits utanför Borstahusens badplats. Vattenprover för närsalter, salthalt, klorofyll a, och kvantitativ växtplanktonanalys togs med 3 liters Ruttnerhämtare och överfördes till sköljda polyetenflaskor. För kvalitativ analys av växtplankton togs prover i ytskiktet, 0-3 m djup, med en planktonhåv (maskstorlek 10 µm). Vattentemperaturen avlästes direkt på vattenhämtartermometern (kalibrerad mot en referenstermometer) vid provtagningen. Salthalt bestämdes genom konduktivitetsmätning (ledningsförmåga) på laboratoriet med en laboratoriekonduktivimeter (Kemotron). Kalibrering av instrumentet utfördes genom att en standardkurva upprättades med kända saltlösningar varefter uppmätta fältvärden omräknades till PSU (Practical Salinity Units, samma storleksordning som o /oo, promille). Kallbadhuset Aris Saxån Karta 1. Positioner för provtagning av närsalter och växtplankton på 0,5 m djup under 1996.

7 7 Prover för kemisk analys förvarades efter provtagning mörkt och kallt och levererades till analyslaboratorium inom 2 timmar. ScandiaConsult Miljöteknik, Malmö, svarade för samtliga närsaltanalyser. Kemisk analys utfördes inom 24 timmar och följande metoder användes: PO 4 -P SS Total-P SS NO 3 +NO 2 -N SA 9106-NO3 NH 4 -N SS Total-N SS /SA 9106-NO3 Värdena har rapporterats månadsvis och redovisas i bilaga 1, tillsammans med temperatur- och salinitetsdata. I resultatdelen kommer endast µm att användas eftersom mol är den förhärskande enheten inom marinbiologin. För omräkning av mol till gram multipliceras molvärdet med respektive molvikt för fosfor och kväve (31 respektive 14). Salthalts-, nitrat-, ammonium- och fosfatvärden från samtliga provtagningar har använts vid ANOVA och linjära regressionsanalyser för de tre stationerna Saxån, Aris och Kallbadhuset. För ANOVA har post-hoc testen Scheffes F-test använts då den är mer robust för olika n-tal mellan åren. Vattenprover för klorofyllanalys (ett mått på växtplanktonbiomassa) förvarades efter provtagning mörkt och svalt och togs till laboratoriet inom 1 timme. Klorofyll a analyserades spektrofotometriskt (monokromatiskt vid en våglängd, 664 nm) i enligt en modifierad metod av Edler (Baltic Marine Biologists no. 5, 1979) och SS Modifieringen innebar att 95% etanol användes som extraktionsmedel istället för aceton eller metanol. Extraktion skedde i mörker under 20 timmar. Klorofyllvärden redovisas tillsammans med närsalter i bilaga 1. Vattenprover för kvantitativ växtplanktonanalys fixerades med surgjord Lugols lösning inom 1 timme efter provtagning. Kvalitativa planktonprover analyserades färska, inom 1 timme efter provtagning. En bedömning gjordes då om förekomsten av giftiga eller potentiellt giftiga plankton motiverade en kvantitativ analys. Vid samtliga provtagningstillfällen gjordes bedömningen att en den kvalitativa analysen var tillräcklig för att utvärdera risken för giftiga planktonblomningar. Förekommande arter noterades med X i artlistor och fotodokumenterades vid behov.

8 8 Resultat och diskussion Temperatur och salthalt Temperaturen i ytvattnet har varierat mellan ca 3,5 och 22 under perioden juninovember (Fig. 1). Den högsta temperaturen uppmättes i slutet av augusti och den lägsta i slutet av november. Temperaturutvecklingen har varit mycket likartad på de tre stationerna. Sommartemperaturerna var, i jämförelse med , lägre. Saxån Aris Temperatur, C Kallbadhuset Fig. 1. Temperaturutvecklingen på 0,5 m djup på de tre provpunkterna.

9 9 Salthalten har varierat kraftigt ( 8-17 PSU). Även för salthalten är utvecklingen mycket likartad på alla tre stationerna (Fig. 2), vilket också var fallet under De stora förändringarna kan i huvudsak förklaras med ändringar i ytströmriktning i Öresund och speciella perioder med kraftigt inflöde av salt ytvatten från Kattegatt och sötare vatten från Östersjön. Perioder med hög salthalt var juni-juli och i mitten av november. Den stora salthöjningen 11 november sammanföll med en period med mycket hårt väder (storm) och kraftigt saltvatteninflöde från Kattegatt in i Östersjön. Dessa vattenförändringar har även påverkat plankton- och närsaltsförhållandena i hela området. Saxån Aris Salinitet, PSU Kallbadhuset Fig. 2. Saliniteten i PSU (= o /oo) på 0,5 m djup på de tre provpunkterna.

10 10 Närsalter Halterna av totalfosfor har genomgående varit högre vid Aris än vid övriga stationer, vilket också var fallet Detta var speciellt uttalat under augusti-september. Variationer i halter på stationerna beror framförallt på variationer i vattenutbytet med öppna Öresund (Fig. 3). Saxån Aris 1.6 Kallbadhuset Totalfosfor, µm Fig. 3. Halter av totalfosfor (µm) på de tre provpunkterna. För kvävefraktionerna nitrat, ammonium och totalkväve var utvecklingsmönstret likartat. En viss skillnad fanns för ammonium, som varierade mer framför allt vid Aris. Som tidigare år, har halterna varit högre eller mycket högre vid Aris. De mycket höga totalkvävehalterna på alla stationer den 11 november, sammanföll med stormperioden (Fig. 4). Även nitrat+nitrit- och fosfatvärdena var mycket höga. De höga halterna kan inte förklaras med att saltinflödet förde med sig stora kvävemängder. Förklaringen var troligen att stormen virvlade upp mycket sediment (med högt kväve- och fosforinnehåll) och alternativt innestängde vatten från reningsverket och Saxån, med liten utspädning som följd. Halten av totalkväve förändrades i övrigt mycket lite under säsongen på station Saxån och Kallbadhuset, med ett undantag. Nitrat+nitrit- och totalkvävehalterna var ännu högre den 27 november på station Saxån. Orsaken var sannolikt att

11 11 strömfanan från Saxån var mycket väldefinierad och mycket väl följde den gamla strömfåran in mot Landskrona hamnbassäng. Detta stämmer överens även med vattentemperatur -och salthaltsdata vid station Saxån den 27 november (Fig 1 och 2). Saxån Aris 140 Kallbadhuset 120 Totalkväve, µm Fig. 4. Halter av totalkväve (µm) på de tre provpunkterna. Klorofyllhalterna var likartade vid Kallbadhuset och Saxån under hela mätperioden och var i nivå med halter från centrala Öresund. Vid Aris var halterna periodvis generellt högre eller betydligt högre p g a kraftiga planktonblomningar i Lundåkrabassängen. Som under tidigare år var halterna vid Aris som högst under andra halvan av sommaren (Fig. 5). Rikligt med näringsämnen från reningsverket och lugna och stabila vattenförhållanden är den troligaste förklaringen till förekomsten av kraftiga planktonblomningar vid Aris.

12 12 Saxån Aris 32 Kallbadhuset Klorofyll a, µg/l Fig. 5. Halter av klorofyll a (µg/l) på de tre provpunkterna. Jämförelser av närsalter och salthalt Under åren analyserades endast nitrit+nitrat, ammonium och fosfat, medan även totalkväve och totalfosfor analyserades under Jämförelser för en längre tid kan därför endast göras för de tre förstnämnda parametrarna. I figurerna 6-8 är medelvärden för nitrit+nitrat, ammonium och fosfat sammanställda för respektive år. Det ska påpekas att värden från Saxån ej medtagits för år 1989, då provtagning detta år utförts i åmynningen. Under togs prover på ett grundområde utanför Saxån och togs de längre från land, i Saxåns gamla åränna. Vid Aris och Kallbadhuset togs prover från land vid kajkanterna, medan det togs från båt mitt i segelrännorna. Dessa skillnader i provtagningssätt kan medverka till de skillnader som ses i figurer 6-8. Vissa trender tycks dock vara klara och kan ej förklaras av skillnader i provtagningssätt.

13 13 Saxån Aris Nitrat+nitrit, µm Kallbadhuset Fig. 6. Utvecklingen av nitrat+nitrit (i µm) på de tre provtagningsstationerna Nitrat+nitrit Data från ANOVA och regressionsanalyser visas sammanställda i tabell 1. Tabell 1. Statistiska analyser för nitrat+nitrit Värdet k står för lutningskoefficienten vid linjär regression Ett positivt värde innebär ökande halter under perioden och ett negativt innebär minskande halter. Värdet p anger om ökningen eller minskningen är statistiskt säkerställd. Värdet <0.05 anger att sannolikheten för att förändringen beror på slumpen är mindre än 5%. NS innebär en icke signifikant förändring. ANOVA anger om det finns några signifikanta skillnader mellan enstaka år. Station k p ANOVA, Scheffe F-test Saxån NS NS Aris <0.05 NS Kallbadhuset NS NS Nitrat+nitrit-halterna har minskat betydligt vid Aris under perioden (Fig. 6). Anledningen kan vara förbättringar i reningsverkets effektivitet. De senaste tre årens mätningar är de hittills lägsta och ligger på ca 20 µm. Minskningen är signifikant. För Kallbadhuset verkade halterna minska under perioden , men 1996

14 14 steg halterna återigen. En svag, icke signifikant, ökning kan därmed ses vid Kallbadhuset. Det lägsta värdet hittills registrerades vid provtagningen Vid Saxån var halterna betydligt lägre (ca 10 ggr) jämfört med tidigare år och denna skillnad kan bero på ändring av provtagningsposition ökade dock haltena igen. En svag, icke signifikant, ökning kan därmed ses vid Saxån.. Haltökningarna under 1996 vid både Saxån och Kallbadhuset beror helt på de mycket höga värdena under årets två sista provtagningar. Det finns inga data tillgängliga som tyder på att detta berodde på mycket höga vattenflöden/näringshalter från t ex Saxån vid denna period. Inga signifikanta skillnader finns mellan olika år, vilket i huvudsak beror på den stora variationen i materialet. Ammonium Data från ANOVA och regressionsanalyser visas sammanställda i tabell 2. Tabell 2. Statistiska analyser för nitrat+nitrit Värdet k står för lutningskoefficienten vid linjär regression Ett positivt värde innebär ökande halter under perioden och ett negativt innebär minskande halter. Värdet p anger om ökningen eller minskningen är statistiskt säkerställd. Värdet <0.05 anger att sannolikheten för att förändringen beror på slumpen är mindre än 5%. NS innebär en icke signifikant förändring. ANOVA anger om det finns några signifikanta skillnader mellan enstaka år. Station regression, k regression, p ANOVA, Scheffe F-test Saxån <0.05 NS Aris < Kallbadhuset NS NS Ammoniumhalten vid Aris har under perioden pendlat mellan µm, vilket är en kraftig minskning gentemot tidigare års halter (Fig. 7). Både den minskande trenden och skillnaden mellan 1990 och är signifikanta. Detta kan bero på förbättringar i reningsverkets effektivitet.

15 15 Saxån Aris 200 Kallbadhuset Ammonium, µm Fig. 7. Utvecklingen av ammonium (i µm) på de tre provtagningsstationerna Vid Saxån har halterna minskat successivt (totalt ungefär 10 ggr) från Minskningen är signifikant och är sannolikt inte en effekt av provtagningsskillnader. Inga signifikanta skillnader finns dock mellan åren, beroende på stor variation i materialet. Halterna var i stort sett lika låga under Vid Kallbadhuset kan inga signifikanta tendenser skönjas , men 1996 steg halterna med en faktor 2 p g a höga halter oktober-november. Skillnader mellan åren var dock ej signifikanta. Fosfat Data från ANOVA och regressionsanalyser visas sammanställda i tabell 3.

16 16 Tabell 3. Statistiska analyser för nitrat+nitrit Värdet k står för lutningskoefficienten vid linjär regression Ett positivt värde innebär ökande halter under perioden och ett negativt innebär minskande halter. Värdet p anger om ökningen eller minskningen är statistiskt säkerställd. Värdet <0.05 anger att sannolikheten för att förändringen beror på slumpen är mindre än 5%. NS innebär en icke signifikant förändring. ANOVA anger om det finns några signifikanta skillnader mellan enstaka år. Station regression, k regression, p ANOVA, Scheffe F-test Saxån < Aris < Kallbadhuset < För fosfat har halterna minskat signifikant vid alla stationer sedan 1990 (Fig. 8). Vid Aris är värden från 1992 signifikant skillda från Vid Saxån är värden från 1991 skillda från 1990 och Vid Kallbadhuset är värden från skillda från Inom Öresunds Vattenvårdsförbund har en generell minskning i fosfathalter visats för sommarytvatten med ursprung från både Kattegatt och Östersjön för åren (ÖVF 1993:1), vilket tyder på att även Landskrona-värdena följer detta mönster. Saxån Aris 2,5 Kallbadhuset 2,0 Fosfat, µm 1,5 1,0 0,5 0, Fig. 8. Utvecklingen av fosfat (i µm) på de tre provtagningsstationerna

17 17 Salthalt Data från ANOVA och regressionsanalyser visas sammanställda i tabell 4. Tabell 4. Statistiska analyser för nitrat+nitrit Värdet k står för lutningskoefficienten vid linjär regression Ett positivt värde innebär ökande halter under perioden och ett negativt innebär minskande halter. Värdet p anger om ökningen eller minskningen är statistiskt säkerställd. Värdet <0.05 anger att sannolikheten för att förändringen beror på slumpen är mindre än 5%. NS innebär en icke signifikant förändring. ANOVA anger om det finns några signifikanta skillnader mellan enstaka år. Station regression, k regression, p ANOVA, Scheffe F-test Saxån NS Aris <0.05 NS Kallbadhuset NS NS För salthalten finns tendenser till ökande halter under perioden. Endast vid Aris är ökningen signifikant. Vid Saxån var skillnaderna mellan 1991 och 1992 signifikanta.

18 18 Växtplankton Generellt sett var planktonsamhällena vid Saxån och Kallbadhuset påverkade av Öresundsfloran och hade stora likheter med den. Floran vid Aris var i regel något artfattigare. I juni-juli dominerades planktonsamhället av några få kiselalger och dinoflagellater. Klorofyllhalterna var låga och få giftiga plankton förekom. Fig. 9. Dinoflagellaten Glenodinium foliaceum. På bilden syns endast det tomma skalet. Foto: Per Olsson, 200x förstoring. I början av augusti var klorofyllhalterna betydligt högre vid Aris, men planktonsammansättningen var ändå artfattig. Sannolikt var det monader/flagellater som orsakade de höga klorofyllmängderna. En av de rikligast förekommande dinoflagellaterna var Glenodinium foliaceum (Fig. 9). I slutet av augusti förekom mindre mängder giftiga plankton i hela undersökningsområdet, bl a vid Borstahusen. En varning skickades därför omedelbart till Miljöförvaltningen. Arterna det rörde sig om var dinoflagellaten Prorocentrum minimum (Fig. 10) samt blågrönalger (Nodularia, Anabaena, Aphanizomenon) (Fig 11).

19 19 Fig. 10. Dinoflagellaterna Prorocentrum minimum (nederst till höger) och P. micans (uppe till vänster), samt kiselalgen Entomoneis paludosa (mitten). Foto: Per Olsson, 200 x förstoring. Visuella kontroller vid Borstahusen under några dagar efter provtagningen tydde dock inte på några ansamlingar av skadliga plankton. I september och oktober var planktonfloran betydligt artrikare, med många kiselalger (Fig. 12) och dinoflagellater. Ett flertal av dessa kan var giftiga (Fig 13), men eftersom mängderna var måttliga fanns ingen anledning till oro. Blågrönalgerna var helt försvunna från och med oktober månad. Klorofyllhalterna på samtliga stationer var under denna tid normala för Öresunds-området, dvs de återspeglade en normal höstblomning. Fig. 11. Blågrönalgen (blågrönbakterien) Nodularia spumigena. Foto: Per Carlsson, 200x förstoring.

20 20 Fig. 12. Kiselalgen Chaetoceros brevis. Foto: Per Olsson (200x förstoring) Fig. 13. Den potentiellt giftiga dinoflagellaten Dinophysis norvegica. Foto: Per Olsson (200x förstoring). I november minskade antalet arter successivt, men ett flertal potentiellt giftiga arter fanns kvar (dinoflagellater), dock i små mängder. Klorofyll-värdena var låga på samtliga stationer och normala för årstiden.

21 21 Referenser Toxicon Landskrona Kustkontrollprogram. Årsrapport Rapport 166/ s. Toxicon Landskrona Kustkontrollprogram. Årsrapport Rapport 2/ s. U t e r m ö h l, H Z u r v e r v o l l k o m m n u n g d e r q u a n t i t a t i v e n phytoplanktonmethodik. Verh. Int. Ver. Limnol. 9: Weich, R. & Johansson, A Förslag till kontrollprogram för havsmiljön i Landskrona kommun. Bioserve/Toxicon. Weich, R. Olsson, P. & Johansson, A Kontrollprogram för havsmiljön i Landskrona kommun. Bioserve/Toxicon. Öresunds Vattenvårdsförbund Undersökningar i Öresund VBB VIAK AB, ÖVF Rapport 1993:1