Innehållsförteckning Inledning Fisk längs Himmerfjärdens stränder... 5

Transkript

1

2

3 Innehållsförteckning Sida Innehållsförteckning... 1 Inledning 3 1. Fisk längs Himmerfjärdens stränder Klimat och hydrografi Lufttempratur och nederbörd Vattentemperatur och salthalt Syrgas i bottenvattnet Extern tillförsel Sötvattentillförsel Tillförsel av näringsämnen Näringsämnen i vattenmassan Kväve Fosfor Oorganisk N/P kvot Silikat Växtplankton Abundans och biomassa vid station H Station B1 (referensstation) Tidsutveckling Näringsämnen Klorofyll Siktdjup Förteckning över ackrediterade metoder

4 2

5 Inledning Denna rapport omfattar data från 2014, huvudsakligen från stationerna H3, H4, H5 och H6 i Himmerfjärden och Näslandsfjärden (Fig. 1.1). Data från stationen B1 som ingår i HaV's marina miljöövervakning (Askö B1) används som referens. I vissa figurer har även data från station H2 (provtagningar endast från sen vår till tidig höst) inkluderats för att visa utvecklingen i recipientens yttre område (Svärdsfjärden). Mälaren Hallsfjärden Näslandsfjärden Inre Himmerfjärden Yttre Himmerfjärden Svärdsfjärden Fig Karta över Himmerfjärden med angränsande fjärdar. Provtagningsstationer har markerats med stationsbeteckning. Vattendrag som provtas har angivits med namn. På projektets nätsida presenteras delar av insamlade data fortlöpande i aggregerad form (medelvärden i två eller tre djupintervall). För närvarande redovisas data för stationerna BY31 (Landsortsdjupet), B1 i referensområdet samt H2-H6 i Himmerfjärden. 3

6 Förklaring till "box-plot" - figurer Figurer av typen box-plot har använts för att ge en statistisk beskrivning av observationernas fördelning under referensperioderna (se Bakgrund till nedan). Boxens horisontella linjer utmärker den 25:te, 50:de och 75:te percentilen, dvs inom boxen finns 50% av alla observationer och den horisontella linjen inom boxen representerar medianvärdet (se figur nedan). Linjer som utgår vertikalt från boxens kortsidor och som avslutas med en horisontell linje utmärker den 5:te och 95:te percentilen, dvs inom detta intervall återfinns 90% av alla observationer. De två symbolerna nedanför den nedre av dessa linjer utmärker den 0:te (-) och 1:a (x) percentilen, medan de två symbolerna ovanför den övre av dessa linjer utmärker den 99:de (x) respektive 100:de (-) percentilen, dvs minimivärdet och maximivärdet samt det intervall inom vilket 98% av alla observationer är samlade. De två symbolerna är lite otydliga genom att de sammanfaller i denna figur. Den lilla rektangulära symbolen i boxen utmärker medelvärdet. Bakgrund till val av referensperioder i rapporten Från och med denna rapport har vi valt att använda perioden 1980 till 1997, innan kvävereningssteget togs i drift, som referens i de figurer som beskriver tillståndet för hydrografi, närsalter och klorofyll under rapporteringsåret. Inom denna period har tillförseln av kväve och fosfor från Himmerfjärdsverket varierat mellan och 6-19 ton/år (P tillförsel 1984, 31 ton). Under perioden , då det utbyggda reningssteget för kväve varit drift, har kväve- respektive fosfortillförseln varierat mellan och ton/år. När kvävereningssteget varit i drift hela året har tillförseln av kväve varit mellan 140 och 200 ton/år. På internetsidan (se adress ovan) finns även perioden med som referens och genom en musklickning på bilderna kan referensperioderna växlas. 4

7 1. Fisk längs Himmerfjärdens stränder Under andra halvan av förra seklet blev gös en vanlig och även kommersiellt viktig fisk i Himmerfjärden. Det var inte bara i detta område som arten blev vanlig, utan även i många andra innerskärgårdar längs ostkusten. Gösens ögon skiljer sig från många andra fiskars, då de är utformade för att ge god syn även under dåliga ljusförhållanden. En möjlig förklaring till gösens ökning är att den gynnades av att eutrofieringen gjort vattnen grumligare. Sedan senaste sekelskiftet har emellertid förekomsten av gös minskat avsevärt längst kusten och så även i Himmerfjärden. Kring 1990 genomfördes en del studier av gös i Himmerfjärden. En av dessa studier var att experimentellt testa ifall utsättningar av 4-5 månader gamla gösungar var meningsfulla i så måtto att de kunde förväntas öka det vuxna beståndet och därmed fångsterna. Denna typ av gösutsättningar var, och är, relativt vanliga i både kustvatten och insjöar, men det saknades vetenskapliga belägg för att de var meningsfulla. För att undersöka detta sattes nästan märkta gösungar ut i Himmerfjärden och ett år senare provfiskades efter 1-åriga fiskar, för att undersöka hur stor andel som kom från utsättningen. Där gösarna satts ut, området mellan Näslandets södra strand och Axviks holmar, utgjorde de utsatta fiskarna mer än hälften av de 1-åriga gösarna och i området mellan Näslandet och Oaxen/Regarn utgjorde de mer än 20%. Resultatet var alltså mycket positivt och enkla analyser gav vid handen att det var ekonomiskt meningsfullt att göra utsättningar. Maganalyser av Himmerfjärdsgösar av olika storlek visade att de till stor del äter strömming och/eller skarpsill arterna kan vara svåra att särskilja när dom är mer eller mindre nedbrutna i en fiskmage. Det skulle därför kunna vara möjligt för ett mycket starkt gösbestånd att äta ner beståndet av strömming och skarpsill i fjärden. Från studier i insjöar är det belagt att kraftiga minskningar av djurplanktonätande fiskar kan resultera i att mängden djurplankton kan öka vilket i sin tur resulterar i att dessa betar ner växtplankton så pass mycket att vattnet blir klarare. Avsiktliga försök att åstadkomma detta genom att antingen öka mängden rovfisk, eller genom fiske reducera mängden djurplanktonätande fiskar, kallas biomanipulation. För att undersöka om utsättningar skulle kunna bygga upp ett stort gösbestånd i Himmerfjärden, och utvärdera om detta kunde minska mängden strömming och skarpsill till en sådan nivå att biomanipulationen resulterade i ett klarare vatten, erhölls medel från stiftelse BalticSea2020. Aktiv förvaltning av gösen i fjärden skulle då kunna bidra till att minska effekterna av den lokala eutrofieringen och vara ett komplement till reningsverket. Dessvärre misslyckades förstärkningen av gösbeståndet. Till skillnad från vad som hände i början av 1990-talet försvann de utsatta gösarna nästan helt från området. Varför är inte känt. Man kan tänka sig att de av någon anledning simmade iväg från området, eller möjligen att de dog i mycket större omfattning än vid förra utsättningen. Även förekomsten av naturlig reproduktionen av gös i Himmerfjärden har minskat sedan 1990-talet. Trots att siktdjupet inte förändrats drastiskt sedan dess kan det inte uteslutas att andra eutrofieringseffekter minskat i takt med reningsverkets allt effektivare vattenrening. Fjärden kanske inte erbjuder en lika bra miljö för gösen som tidigare. 5

8 Inom ramen för gösprojektet genomfördes under fem år ett provfiske i strandområden med s.k. Norden-nät, vilka är 30 m långa, 1.5 m djupa och innehåller 12 segment om 2.5 meter med maskstorlekar mellan 5 och 55 mm knut till knut. Varje år fiskades vid 30 stationer (Fig. 1) inom loppet av en 5-dagars period. Detta är det första systematiska och omfattande provfisket som genomförts i Himmerfjärden. Här redovisas dels artsammansättningen i fångsterna, dels hur fångsterna av de vanligare arterna förändrades med avståndet till reningsverkets utsläpp. Det senare är av intresse eftersom det ofta framförs farhågor att utsläpp av t.ex. läkemedelsrester kan påverka fiskbestånd. Eftersom små fiskar årsungar kan fångas i stort antal kan dessa ha en dominerande påverkan på artsammansättningen. För att undvika detta har analyserna gjorts separat för fiskar mindre än resp. större än 7 gram. Vidare exkluderades strömming, skarpsill och nors från analysen. Dessa arter är huvudsakligen pelagiala, alltså förekommande i den fria vattenmassan och inte specifikt knutna till strandnära områden Den vanligaste arten i båda storleksgrupperna var abborre, vilken tillsammans med mört och löja utgjorde 95% eller mer av de fångade fiskarna. För båda storleksgrupperna varierade fångsten mellan år inom en faktor 2, med en större variation i gruppen små fiskar. I denna grupp förekom en betydande variation i artsammansättning mellan år, medan sammansättningen var relativt konstant i gruppen större fisk (Fig. 2). Variationen kan avspegla såväl verklig beståndsvariation som orsakas av tekniska faktorer, som t.ex. väderskillnader mellan år. Figur 2. Totala fångster i provfisken i Himmerfjärden För att undersöka om fångsterna varierade med avståndet till reningsverkets utsläpp mättes avståndet från utsläppspunkten (svart triangel i Fig. 1) till de olika stationerna. Eftersom fisk 6

9 inte ger fångster som är normalfördelade, transformerades fångstdata innan analys. Transformationen gjordes genom att kvadratroten av antalet beräknades separat för varje art, station och år. Denna typ av transformation valdes eftersom noll-fångster förekom och sådana data kan inte hanteras med log-transformation. För att därefter eliminera skillnader i fångster mellan år, normerades fångstdata genom att, för varje år och art separat, subtrahera med medelvärdet och dividera med standardavvikelsen. Varje år saknades många arter i fångsten på ett flertal stationer (inte nödvändigtvis samma stationer varje år) och den typen av nolldata försvagar de statistiska analyserna. Av den orsaken inkluderades endast år för vilka minst 50 % av stationerna uppvisade fångster, vilket gjorde att analyser endast kunde göras för de vanligaste arterna och ändå inte för alla år (Tab. 1). Löja är en långsamt växande art, varför fiskar <=7 gram kan innehålla flera åldersklasser och av den orsaken gjordes även en analys utan uppdelning i små resp. stora löjor. Tabell 1. Arter och storleksklasser som inkluderats i analysen av hur fångster förändrades i relation till närheten till reningsverket. I tabellen ges andelen av de 30 stationerna där aktuell art och storlek fångades. Abborre Abborre Mört Mört Björkna Löja Löja Löja <=7 gram >7 gram <=7 gram >7 gram >7 gram <=7 gram >7 gram alla % 50% 93% 67% 73% % 100% 80% 97% 77% 67% 63% 77% % 100% 53% 97% 63% % 63% 100% 53% 50% 63% % 70% 100% 57% 63% Utvärderingen gjordes med linjär regressionsanalys eftersom data inte antydde icke-linjära samband. Av de åtta analyser som genomfördes var det bara de två för abborre som blev statistiskt signifikanta. Signifikansen för abborre <=7 gram var svag (p<0,02) och avståndet till reningsverket förklarade 9 % av variationen i fångsterna (transformerade data). För abborre >7 gram var signifikansen starkare (p<0.007) men förklaringsgraden var svagare (5 %, Fig. 3). För båda storlekarna av abborre minskade fångsterna med avståndet till reningsverket. Fångsterna tyder alltså inte på några negativa lokala effekter på fiskfaunan av utsläppt renat avloppsvatten från Himmerfjärdsverket. Slutligen ett stort tack till Björn Carlson och hans stiftelse BalticSea2020 som gjorde det möjligt att förverkliga gösprojektet i Himmerfjärden, och till Ida Ahlbeck Bergendahl och Pelle Holliland som genomförde de provfisken som ligger till grund för denna artikel. 7

10 8

11 Klimat och hydrografi 2.1 Lufttemperatur och nederbörd 2014 Luftemperatur och nederbörd hämtas från SMHIs mätningar vid Landsort års värden jämförs med medelvärden för en 30-årsperiod, för närvarande C Månad Fig Dygnsmedeltemperatur vid Landsort C Fig Årsmedeltemperatur vid Landsort, Streckad linje motsvarar långtidsmedelvärde I Fig.2.1 visas dygnsmedeltemperaturen vid Landsort, och i tabell 2.1 medeltemperaturen för varje månad under året och avvikelsen från långtidsmedelvärdet ( ). Under året hade alla vintermånader högre medeltemperaturer än långtidsmedelvärdet för respektive månad. Januari, februari, juli och november hade de största temperaturöverskotten. Årsmedelvärdet för temperaturen vid Landsort var ca 8.4 grader, drygt två 9

12 Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec mm grader över det normala och det högsta hittills och 2010 har hittills varit de enda år sedan 1988 som medeltemperaturen understigit långtidsmedelvärdet (Tabell 2.1 och Fig. 2.2, 2.3). Ingen isläggning noterades vid provtagningsstationerna i Himmerfjärden under året vilket inte var förvånande då de normalt kallaste månaderna januari och februari hade betydande temperaturöverskott. Juli hade den högsta medeltemperaturen med 19 o C, vilket var drygt 3 o C över långtidsmedelvärdet. Januari var den kallaste månaden med en medeltemperatur på -0.3 o C, men avvikelsen mot långtidsmedelvärdet var ändå positivt. Tabell 2.1. Månadsmedeltemperatur och månadsnederbörd 2014 vid Landsort med avvikelser från långtidsmedelvärdet för perioden Månad Medeltemp o C Avvikelse Nederbörd mm % av normal ndb Jan Feb Mar Apr Maj Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dec Helår Nederbörd Nederbörd 2014 Temperatur Temperatur C Fig Månadsmedeltemperatur och nederbörd vid Landsort, Årsnederbörden vid Landsort uppgick till ca 477 mm, vilket var mer än under referensperioden (se figur 2.4) inleddes med mycket regn de första tre månaderna. 10

13 mm år-1 Maj hade också hög nederbörd medan sommarmånaderna juni och augusti var mer normala. Juli månad var väldigt torr, med bara en tredjedel av den normala nederbörden Fig. 2.4 Årsnederbörd vid Landsort Streckad linje visar långtidsmedelvärdet för referensperioden Vattentemperatur och salthalt Vattentemperaturen i Himmerfjärden jämförs i figur med genomsnittliga temperaturer för referensperioden (d.v.s. åren innan den utökade kvävereningen infördes vid reningsverket, för station H4). I ytvattnet, 0-10m, var temperaturerna från mars och fortsatt under våren över medelvärdet för referensperioden. Juni var i nivå med referensvärdet, därefter ökar temperaturerna och ligger sedan något över medelvärdet under resten av året vid alla stationer. Vid referensstationen B1 var temperaturerna något förhöjda under tidig vår och höst. I bottenvattnet djupare än 20 meter var temperaturerna över långtidsmedelvärdena. Enda undantagen var februari och september månad. Under september strömmade kallt bottenvatten in, tydligt indikerat vid referensstationen där temperaturen sjönk kraftigt i slutet av augusti. Från oktober ökade temperaturerna i bottenvattnet återigen och överskred medelvärdena. Notabelt är det varma bottenvattnet under våren och vidare resten av året. Årsmedeltemperaturen i ytvattnet vid station H4 var under de tio första åren av mätserien ( ) drygt 7 grader. Från 1989 skedde en snabb ökning till ca 8 grader som sedan dess endast under några få år varierat ner mot 7 grader. Detsamma gäller vid referensstationen men med något lägre medeltemperaturer. Salthalterna i ytskiktet var betydligt lägre än under referensperioden i Himmerfjärden (Figur ), men i nivå med eller något högre än senare års salthalter ( ). Vid referensstationen B1 var salthalterna lägre än under jämförelseperioden under större delen av året med undantag för en kort period i april. Jämfört med senare års medelvärden var salthalterna ungefär på samma nivå eller något högre. I Himmerfjärdens bottenvatten uppmättes betydligt lägre salthalter än under referensperioden. I slutet av mars och särskilt i början av september trängde saltare 11

14 vatten in från öppna Östersjön.. Referensstationen B1 och samtliga stationer i Himmerfjärden påverkades, även H6 i Näslandsfjärden men i lägre grad. Det tog ungefär två veckor för det saltare vattnet att transporteras från station H3 till H5. Jämfört med perioden var salthalterna relativt oförändrade i hela undersökningsområdet under merparten av året frånsett det kraftiga inbrottet under augusti/september. Mellan 1976 och 2000 sjönk den årliga medelsalthalten i hela vattenmassan vid station H4 med nästan en enhet. Därefter har halterna stigit fram till 2008 och därefter varit i stort sett oförändrade. Samma historiska trend med liknande variationer finns också vid referensstationen. 2.3 Syrgas i bottenvattnet Året började som vanligt med god syresättning av bottenvattnet vid samtliga stationer. Koncentrationerna av syrgas i djupvattnet minskade sedan snabbt vid samtliga stationer under vår och försommar (Fig ). Nedgången följde ganska väl medelvärdet för referensperioden fram till juli-augusti då syrebristen var svårare än under referensperioden, vilket också fick konsekvenser för fosfathalterna i vattnet (se Kap. 4, figur 4.2). Syrehalterna förbättrades tillfälligt i och med saltvattentillförseln i mitten av september, utom vid H6 där syret var helt förbrukat i djupvattnet under en längre period från mitten av september till slutet av oktober då höstomblandningen syresatte bottenvattnet. Syrgasminimum inträffade vanligen under augusti vid stationerna i Himmerfjärden. Efter 1997 har det blivit vanligare att syrgasminimum infaller senare under hösten, frånsett 2012 som i det avseendet var ett relativt tidigt år med låga halter i juli var halterna återigen som lägst under hösten och 2014 trängde saltare syrerikare vatten in under senare delen av augusti vilket kraftigt förbättrade syrgasnivåerna. I oktober var syresituationen den sämsta eller nära den sämsta som uppmätts under hela jämförelseperioden. Vid referensstation B1 liknade syrgaskoncentrationerna förhållandena under perioden under vår och sommar medan de höga halterna under vintern och låga under hösten var avvikande. Jämfört med senare års mätningar avvek de höga vintervärdena mest. 12

15 Fig 2.5 station H3, temperatur ( C), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig 2.6 station H4, temperatur ( C), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 13

16 Fig 2.7 station H5, temperatur ( C), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig 2.8 station H6, temperatur ( C), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 14

17 Fig 2.9 station H3, salinitet, beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig 2.10 station H4, salinitet, beräknat medelvärde 0-10 och meter. 15

18 Fig 2.11 station H5, salinitet, beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig 2.12 station H6, salinitet, beräknat medelvärde 0-10 och meter. 16

19 Fig 2.13 station H3, syrgashalt (mg/l) vid 50 meter. Fig 2.14 station H4, syrgashalt (mg/l) vid 30 meter. 17

20 Fig 2.15 station H5, syrgashalt (mg/l) vid 25 meter. Fig 2.16 station H6, syrgashalt (mg/l) vid meter. 18

21 3. Extern tillförsel Himmerfjärden och angränsande fjärdars avrinningsområden framgår av figur 3.1. De avrinningsområden som angränsar till norra delen av området (mellan Södertälje i norr och Oaxen och Regarn i söder) ingår i område A. För södra delen av området har Trosaåns avrinningsområde (C på kartan) p.g.a. sin storlek behandlats separat, medan övriga områden innefattas i område B. Det område som avvattnas till referensområdet betecknas med D. Fig Himmerfjärdens och angränsande fjärdars avrinningsområden. A, B, C och D: se text. 3.1 Sötvattentillförsel Tillförseln av sötvatten till olika delar av recipienten har uppskattats med hjälp av beräknad landavrinning från SMHI, uppgifter om Mälarens tappning via Södertälje kanal från Stockholm Vatten, samt utflödet av renat avloppsvatten från Himmerfjärdsverket. Nederbördsdata från SMHI:s mätningar vid Landsort har används vid beräkningarna. För 2014 har SMHI inte hunnit ta fram modelldata för åarnas sötvattentillförsel till område A och B. Medelvärden för de senaste 10 åren har därför använts vid beräkningarna i denna rapport. 19

22 2014 ökade den sammantagna sötvattentillförseln från Mälaren, Trosaån, Himmerfjärdsverket, landavrinning och nederbörd något jämfört med normalåret Den totala tillförseln till området uppgick till 588 milj kubikmeter (2013, ca 565 milj kbm). Den procentuella andelen direktnederbörd på vattenytan ökade från 17 till 19% av den totala sötvattentillförseln. Mälarens relativa bidrag ökade marginellt från ca 25 till ca 26% och Himmerfjärdsverkets var oförändrat 7%. Landavrinningen omfattande både område A och B minskade från ca 137 milj kubikmeter 2013 till ca 124 milj kubikmeter 2014 (Tabell 3.1) Tillförseln av sötvatten till Himmerfjärdens norra avrinningsområde (område A) dominerades helt av tappning från Mälaren (inkl Slussen) samt av landavrinningen, och som uppgick till ca 46% respektive 31% av den totala tillförseln om ca 324 milj kubikmeter. Himmerfjärdsverket stod för ca 13%, och nederbördsmängden motsvarande storleken på områdets havsyta svarade för resterande ca 10% av den totala (Tabell 3.1). I det södra avrinningsområdet (area B och Trosaån) var nederbörden över områdets stora vattenyta samt Trosaåns flöde som vanligt de dominerande sötvattenkällorna. Jämfört med område A är områdets vattenyta dubbelt så stor, och förutom Trosaån finns få större vattendrag. Landavrinning, förutom via Trosaån, bidrog därför bara med ca 16% medan nederbörd och Trosaån gemensamt svarade för ca 84 % av totalt ca 264 milj kubikmeter till delområdet (Tabell 3.1). 3.2 Tillförsel av näringsämnen Mängderna av olika näringsämnen som under året tillfördes recipienten från olika källor beräknades med hjälp av uppgifter om månatlig sötvattentillförsel, Himmerfjärdsverkets mätningar och beräkningar av mängderna i utgående vatten från reningsverket samt koncentrationer i Mälarens vatten i Södertälje och i Trosaån (Tabell 3.1). För beräkning av näringstillförsel till område A och B användes dessutom månadsmedelvärden av uppmätta koncentrationer i Fitunaån och Moraån. Mätningarna utförs i samband med provtagningarna i Himmerfjärden som sker gånger per år. Den beräkningsmodell som använts för tillförsel av sötvatten till dessa områden har utvecklats vid SMHI. Uppgifter om nederbörd vid Landsort (SMHI) samt depositionsdata från Tyresta i Haninge kommun användes vid beräkningen av kvävetillskottet via nederbörd. Mätstationen ingår i det luftoch nederbördskemiska nätet med IVL som utförare. Fram t.o.m användes data från Aspvreten vid beräkningarna men provtagningarna vid denna station lades ner Fosfor Den totala mängden tillförd fosfor via Himmerfjärdsverket uppgick 2014 till ca 15 ton, vilket var något mer än 2013 (ca 13 ton), och betydligt mer än 2009 då mängden var ca 10 ton (Fig. 3.2). Utsläppet 2014 motsvarade ungefär hälften av den totala fosfortillförseln från land till Himmerfjärdens norra avrinningsområde (A), och med det ca en tredjedel av totala landtillförselns bidrag till hela recipienten. Den årliga kvantiteten löst tillgängligt fosfat (DIP) emitterad från Himmerfjärdsverket har under 2000-talet varit kring 3-4 ton med undantag för 2008 (7 ton) var mängden ca 6 ton, vilket också motsvarade knappt en tredjedel av den sammanlagda landtillförseln av löst fosfat till hela recipienten. Landavrinning var den största källan till fosfor (löst fosfat knappt 40% eller 7 ton och totalfosfor drygt 40% eller 20 20

23 ton) och Trosaån (ca 20% vardera). Mälaren beräknades bidra med ca 10 % av vardera slaget fosfor (Tabell 3.1). Utsläppsmängderna av fosfor från Himmerfjärdsverket, främst totalfosfor, kan relateras till reningsgraden av kväve. Året efter utbyggnaden av kvävereningen 1997 ökade mängderna fosfor i utsläppen men minskade vanligen under år med reducerad kväverening (ex. 2007, 2008) i samband experiment med varierande kväverening. Tabell 3.1. Beräknad tillförsel av sötvatten och närsalter samt N/P-kvoter (vikt/vikt) i södra och norra avrinningsområdet samt procentuell fördelning av total tillförsel på olika källor. Norra Himmerfjärden (Area A) Vatten milj.m 3 PO4-P ton Tot-P ton NH4-N ton NO3-N ton Tot-N ton Oorg. NP-kvot Tot. NP-kvot Himmerfj.verket Mälaren Landavrinning Nederbörd * Totalt Södra Himmerfjärden (Area B och Trosaån) Vatten milj.m 3 PO4-P Ton Tot-P ton NH4-N ton NO3-N ton Tot-N ton Oorg. NP-kvot Tot. NP-kvot Trosaån Landavrinning Nederbörd * Totalt Total tillförsel Vatten PO4-P Tot-P NH4-N NO3-N Tot-N fördelning i % % % % % % % Himmerfj.verket Mälaren Trosaån Landavrinning Nederbörd * * summa av NH 4-N och NO 3-N. Data från Tyresta gm utförare IVL. Kväve Med den nya tekniken för kvävereduktion som infördes i Himmerfjärdsverket 1997 minskade utsläppen av kväve markant (Fig. 3.2). Därmed förväntades också en ökning av mängden kvävefixerande cyanobakterier i recipienten. I motverkande syfte har flera försök med ökade kväveutsläpp därefter gjorts (Tabell 3.2). Det största började i januari 2007 då kvävereningen stängdes av helt i 2 år. Den totala mängden utsläppt kväve uppgick 2007 och 2008 till ca 730 ton årligen, vilket var mer än dubbelt så mycket som under åren närmast före och nästan 5 gånger så mycket som år med den effektivaste reningen (se Fig 3.3 för koncentrationer och tillstånd för utsläpp). Kvävereningen återupptogs 2009 varvid det totala utsläppet av kväve från reningsverket minskade till 325 ton. I stort sett har utsläppsmängderna varit på samma nivå sedan dess (Fig. 3.2). 21

24 I Himmerfjärdens norra avrinningsområde (A) stod utsläppen från Himmerfjärdsverket för nästan 70 % av tillfört oorganiskt kväve (NH4N+NO3N, eller DIN), och drygt 55% av tillfört totalkväve (Tot-N). Den totala belastningen av kväve till område A och B, beräknad till ca 945 ton, var därmed ca 100 ton större än föregående år (842 ton). Något högre beräknad landavrinning men framför allt större utsläppsmängder av framför allt ammonium från reningsverket bidrog till den högre belastningen. Fig Utsläpp av fosfor och kväve från Himmerfjärdsverket sedan = utökad kväverening införd under TN=totalkväve, DIN=löst oorganiskt kväve, TP=totalfosfor, DIP=löst oorganiskt fosfor. Data från SYVAB:s miljöredovisningar. 25 Utsläpp Ntot mg/l Tillstånd N mg/l N ton/år P ton/år TN DIN TP DIP Utsläpp från Himmerfjärdsverket Utsläpp Ptot mg/l Tillstånd P mg/l 1.5 N mg/l Fig.3.3. Årlig medelkoncentration av totalt N och P i utsläppt vatten från Himmerfjärdsverket. Data från SYVAB:s miljöredovisningar P mg/l

25 Förhållandet kväve fosfor Den oorganiska NP-kvoten i utgående vatten från Himmerfjärdsverket var 49 på årsbasis, och något högre än föregående år (45). Totalmängdernas kvot var ca 24, och nära föregående års kvot (23) (Tabell 3.1). I biologiskt avseende visar dessa förhållanden på ett kraftigt överskott av kväve i utgående vatten från reningsverket. Tabell 3.2. Historik avseende kvävereningen vid Himmerfjärdsverket experimentår för utökad kväverening 1997 utökad kväverening startar under våren 1998 första året med hög kväverening 1999 hög kväverening 2000 hög kväverening 2001 reducerad kväverening (experimentår) 2002 reducerad kväverening (experimentår) 2003 hög kväverening 2004 hög kväverening 2005 reducerad kväverening (experimentår) 2006 ej full kväverening p.g.a problem 2007 slopad kväverening (experimentår fr.o.m. jan) 2008 slopad kväverening (experimentår) 2009 kväverening normal, första året med förhöjd utsläppspunkt (10 meter från ytan) 2010 kväverening normal med utsläppspunkt 10 m från ytan fram till november då punkten flyttades till 25 m djup 2011 kväverening normal med utsläppspunkt på 25 m djup 2012 kväverening normal med utsläppspunkt på 10 m djup 2013 kväverening normal med utsläppspunkt på 25 m djup 2014 kväverening normal (högre utsläpp under våren, p.g.a. problem?) med utsläppspunkt på 25 m djup 23

26 24

27 4. Näringsämnen i vattenmassan Sammanfattning Kväveutsläppet från Himmerfjärdsverket under 2014 var omkring 360 ton (ca 313 ton 2013), vilket var mer än dubbelt så mycket jämfört med år med effektivast rening ( ton). Inledningsvis under året släpptes stora mängder ut, vilket fick till följd att koncentrationerna av biotillgängligt löst oorganiskt kväve (DIN) i yt- och bottenskiktet vid station H4 var betydligt över medelvärdet för perioden och i nivå med referensperioden , d.v.s. innan den utökade kvävereningen infördes. Ammoniumhalterna i djupvattnet vid H4 i Himmerfjärden var mycket höga under sommaren. Mycket höga halter fosfat och silikat uppmättes i djupvattnet vid stationerna i Himmerfjärden i samband med syrebrist i bottenvattnet. Halterna av fosfat steg ovanligt mycket under maj-juni i ytvattnet, särskilt vid de yttre stationerna. Inför vårblomningen var kvoten oorganiskt kväve/fosfor (DIN/DIP-kvoten) i ytvattenskiktet strax under 7 i de yttre fjärdarna medan kvoten vid Himmerfjärdsstationerna H4 och H5 var betydligt över 7. Efter den intensiva vårblomningen var kvoten lägre än 7 i hela vattenmassan vid station H4 under resten av året. 4.1 Kväve Vårblomningen startade i början av mars vid referensstation B1 och vid stationerna i Himmerfjärdens undersökningsområde (klorofyllhalter vid B1 och H4 se kap 5, Fig 5.7a). Även 2014 var förloppet snabbare vid B1 där blomningen kulminerade före mitten av april. I recipienten nåddes maximum i mitten av månaden (vid station H4 klorofyll a ca 36.2 mg/m 3 i slangprov 0-14m), ungefär dubbelt så hög koncentration som Koncentrationerna av lättillgängligt kväve (nitrit, nitrat och ammonium), som har påverkan på storleken av vårblomningen, var i början av året vid referensstationen ungefär som medelvärdet för perioden efter Koncentrationerna i Himmerfjärdens ytskikt var däremot mycket höga vid alla stationer i undersökningsområdet (H3, H4, H5, H6), och liknade dem som rådde under jämförelseperioden innan den utökade kvävereningen infördes (Fig ). Utsläppen från Himmerfjärdsverket var höga från början av året till maj månad (Fig. 4.1) vilket kraftigt påverkade kvävehalterna i undersökningsområdet. Ytvattenskiktet vid stationerna i Himmerfjärden tömdes i stort sett på oorganiskt kväve till mitten av april, därefter var koncentrationerna av DIN låga i hela undersökningsområdet fram till början av hösten då återmineraliseringen gav stigande koncentrationer. Frånsett vid station H6 tömdes nästan hela förrådet av DIN även i bottenvattenskiktet under maj, men redan under juni började halterna återigen stiga. I början av sommaren var koncentrationerna av nitrit och nitrat, som är den dominerande delen av det oorganiska kvävet, i Himmerfjärden lägre eller betydligt lägre i ytoch bottenvattnet än under referensperioden (Fig ). Jämfört med perioden efter 1997, med förbättrad kväverening, var skillnaderna små i början av året men halterna var högre i bottenvattnet under sommaren. Juli månad innebar kraftigt stigande koncentrationer, särskilt i bottenvattnet, och var bestånde under resten av året. 25

28 kgn/vecka j f m a m j j a s o n d månad Fig Emission av totalkväve (kg N, veckomedelvärde) från reningsverket under Ammoniumkvävekoncentrationerna i ytvattenskiktet var betydligt högre i början av året jämfört med mätningarna efter 1997, särskilt i de inre fjärdarna, men var inom spridningsintervallen för referensåren (Fig ) vid samtliga stationer med undantag för station H3 och referensstationen. I juli-augusti steg koncentrationerna i det övre skiktet generellt och låg kvar på en högre nivå jämfört med mätningarna mellan till slutet av året. Vid referensstationen var koncentrationerna periodvis ovanligt höga genom tillfälliga omblandningar av vattenmassorna, då bottenvatten med stora mängder ammoniumkväve fördes upp till ytan. I bottenvattenskiktet var ammoniumhalterna inledningsvis under året i nivå med referensperiodens (före 1998), och något högre (särskilt stationerna H4, H5 och H6) än under de senare årens mätningar. Från maj månad skedde en kraftig ökning vid samtliga stationer inklusive referensstationen, men den avbröts vid ett inflöde av saltare och syrerikare vatten i augusti. Halterna var i nivå med perioden före 1998 men betydligt högre än de efterföljande åren fram till Under hösten närmade sig halterna medelvärdena för referensperioden. Vid station B1 steg koncentrationerna kraftigt under oktober. Totalkvävekoncentrationerna i ytskiktet vid stationerna H3 och H4 var i början av året något under respektive i nivå med medelvärdena för referensperioden , och längre in i recipienten (H5 och H6) på liknande nivå under större delen av året (Fig ). I bottenskiktet var halterna i allmänhet som under referensperioden i början av året men något lägre under sommaren. Jämfört med perioden efter 1997 var koncentrationerna i stort sett oförändrade eller något högre i bottenvattnet medan halterna var högre i ytvattnet. 4.2 Fosfor Halterna av löst oorganiskt fosfor (DIP) i Himmerfjärdens ytvatten före vårblomningen (jan-mars) var högre eller betydligt högre än referensperiodens ( ) genomsnittliga månadshalter (Fig ). Under vårblomningen minskade DIP (i likhet med DIN) snabbt i ytvattenskiktet. Låga halter uppmättes i slutet av april och början av maj vid samtliga stationer men oförbrukat fosfat fanns kvar efter vårblom- 26

29 ningen, särskilt vid de yttre stationerna och referensstationen. Från juni månad började halterna stiga i de inre delarnas ytskikt och fortsatte att vara betydligt över genomsnittet under resten av året. Vid referensstationen minskade också förrådet av fosfor under säsongen, men vattenmassans underskott av DIN i förhållande till DIP gjorde att fosfornivåerna inte minskade lika mycket som under referensperioderna. Fosfathalterna (DIP) i bottenskiktet var oftast betydligt över referensperiodens under hela året vid stationerna H3, H4 och H5. Vid station H6 var halterna något högre endast i början av året. Efter vårblomningen steg halterna kraftigt vid H5 och stationerna utåt (undantaget referensstationen). En minskning skedde först i slutet av augusti med inträngande vatten och halterna hade då nått extremt höga nivåer på närmare 60 µg/l vid H3, H4 och H5. De höga fosforkoncentrationerna kan ha varit en följd av det omfattande kväveutsläppet från reningsverket under våren, och som gav upphov till en mycket kraftig vårblomning (se Kap. 5, Fig. 5.7a). En stor del av den producerade biomassan sjönk mot botten och vid nedbrytningen konsumerades stora mängder syre som i sin tur påverkade frisättningen av fosfor från sedimenten. Sambandet mellan halterna av fosfat i bottenvattnet och minskande syrehalter vid station H4 illustreras i figur 4.2 (se även Kap 2, Fig ). Halterna av totalfosfor i ytvattnet var högre än under referensperioden i början av året, därefter något över från augusti (särskilt markant vid H3). Vid station H6 var halterna efter vårblomningen i stort sett i nivå med referensperiodens (Fig ). Samma förhållanden gäller även vid jämförelse med perioden efter Vid referensstationen var nivåerna i stort sett inom jämförelseintervallen för respektive månad under större delen av året. Jämfört med efter 1997 var halterna något högre främst vid ytan under vår och sommar. Oorganiskt fosfor och syrehalt i bottenvattnet vid H4 PO 4 µmol/l O2 µmol/l y = x R² = Fig 4.2. Samband mellan syrehalt (30m) och löst oorganiskt fosfat i bottenvattnet (20-30m) vid station H4. 27

30 4.3 Oorganisk N/P kvot Inför vårblomningen var kvoten oorganiskt kväve/oorganiskt fosfor (DIN/DIP-kvoten) i ytvattenskiktet under 7 i den yttre delen av recipienten (H3), medan kvoten vid de inre stationerna var ca 7 eller väl över 7 (Fig ). Vid station H4 närmade sig kvoten 40 i början av april till följd av de höga kvävekoncentrationerna. Vid en kvot omkring 7, vikt/vikt (Redfield kvoten), anses ett balanserat förhållande råda mellan tillgängligt kväve och fosfor i relation till växtplanktons behov (streckad linje i figurerna). Högre kvot än 7 indikerar ett överskott av kväve (eller underskott av fosfor) i vattenmassan. Det stora kväveöverskott som fanns vid de inre stationerna under våren vändes ändå snabbt till ett underskott i samband med vårblomningens slut, och som bestod under resten av året. Trots de ovanligt höga kvoterna 2014 är kvoterna mellan kväve och fosfor numera väldigt mycket lägre vid Himmerfjärdens samtliga stationer än under referensperioden( ) då stora mängder kväve tillfördes recipienten från reningsverket. Ändå bör det noteras att kvoterna kunde ha varit ännu högre 2014 om inte halterna av fosfat samtidigt var ovanligt höga. I referensområdet, B1, var kvoten lägre än 7 i såväl yt- som bottenvatten under hela året. Under juli och augusti steg kvoterna något till följd av höga ammoniumkoncentrationer. 4.4 Silikat Vinterkoncentrationerna av silikat var i början av året över referensperiodens medelvärden i recipientens yt- och bottenvatten (Fig ). Under vårblomningen minskade koncentrationerna kraftigast i ytvattenskiktet, där endast några få mikrogram återstod vid station H4 och H5 i samband med den sista provtagningen i april. (Se även kap. 5 om kraftig kiselalgsblomning). De höga koncentrationerna bibehölls under större delen av året, särskilt i bottenvattnet. Även jämfört med perioden efter 1997 var halterna högre i ytan före vårblomningen, och i bottenvattnet betydligt högre under hela året. Silikathalterna har ökat i recipienten sedan mitten av 90-talet (mer än 100 µg/l i årsmedelkoncentration i hela vattenmassan vid H4), och är en återspegling av ökande koncentrationer i öppna Östersjön. Vid referensstationen var vinterkoncentrationerna i ytskiktet strax innan vårblomningen högre, minskade något i samband med den men ökade sedan till nivåer väl över de senare årens medelvärden. Halterna i bottenvattnet var också högre frånsett under en kort period under vårblomningen, även vid jämförelse med förhållandena sedan slutet av 70-talet. 28

31 Fig Station H3, NO2+NO3 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig 4.3. Station H4, NO2+NO3 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 29

32 Fig Station H5, NO 2+NO 3 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H6, NO 2+NO 3 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 30

33 Fig Station H3, NH4 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H4, NH4 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 31

34 Fig Station H5, NH4 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H6, NH 4 (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 32

35 Fig Station H3, totalkväve (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H4, totalkväve (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 33

36 Fig Station H5, totalkväve (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H6, totalkväve (mg N/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 34

37 Fig Station H3, PO4 (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H4, PO 4 (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 35

38 Fig Station H5, PO 4 (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H6, PO4 (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 36

39 Fig Station H3, totalfosfor (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H4, totalfosfor (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 37

40 Fig Station H5, totalfosfor (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H6, totalfosfor (mg P/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 38

41 Fig Station H3, N/P kvot (oorganisk), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H4, N/P kvot (oorganisk), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 39

42 Fig Station H5, N/P kvot (oorganisk), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H6, N/P kvot (oorganisk), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 40

43 Fig Station H3, SiO 4 (mg Si/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H4, SiO 4 (mg/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 41

44 Fig Station H5, SiO4 (mg Si/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. Fig Station H6, SiO 4 (mg Si/m 3 ), beräknat medelvärde 0-10 och meter. 42

45 5. Växtplankton Abundans och biovolym vid station H4 I Himmerfjärden började vårblomningen under mitten av mars den isfria våren I mitten av april nådde vårblomningen sitt maximum (16.7 mm 3 L -1 ) (Fig. 5.2.a). Den totala biovolymen vid vårblomningens topp vid station H4 var nästan sju gånger så stor som den vid referensstationen B1 (2.4 mm 3 L -1 ) där vårblomningsmaximum nåddes en vecka tidigare (8 april). Totalbiovolymen vid vårblomningens topp vid station H4 var det högsta uppmätta för perioden , t.o.m. högre än kiselalgsåren i början av 1980-talet. Vid referensstationen B1 var maximivärdet bara något över långtidsmedelvärdet ( ) för stationen (Fig. 5.1). Höga halter av oorganiskt kväve (ammonium och även nitrit/nitrat) p.g.a. ofullständig rening vid Himmerfjärdsverket var den troliga orsaken till den stora biovolymstoppen i Himmerfjärden (se Kap. 4). Fig Vårblomningens maximala biovolym (mm 3 L -1 ) under perioden för station H4 i Himmerfjärden och referensstation B1 (Askö). Streckade linjer anger medelvärdet för maxvärdet för respektive station för hela perioden ( ). Den ovanligt stora vårblomningen dominerades av kiselalger Under inledningen av vårblomningen (mars) dominerade kiselalgerna tillsammans med dinoflagellater och den autotrofa ciliaten Mesodinium rubrum växtplanktonbiomassan. Vid början av april tog kiselalgerna Thalassiosira baltica och Chaetoceros wighamii över dominansen. Under vårblomningens maximum (16.7 mm 3 L -1 ) utgjorde kiselalgerna nästan 88 % av totala biovolymen (14.7 mm 3 L -1 ), nästan helt dominerade av arten Thalassiosira baltica (som utgjorde ca 77 % av totala biovolymen, 12.9 mm 3 L -1 ). Vid vårblomningens 1 Växtplankton inkluderar här endast autotrofa och mixotrofa arter > 2 µm. 43

46 maximum utgjorde dinoflagellaterna, dominerad av arten Peridinella catenata, bara ca 7 % av totala biovolymen. Fig. 5.2a. Biovolym (mm 3 L -1 ) hos olika växtplanktongrupper vid station H4, Observera att figuren 44

47 visar ackumulerad biovolym, d.v.s. de olika grupperna adderas till varandra. Notera att det är samma figur med olika skalor på y-axeln. Två veckor senare, i slutet av april, nådde vårens dinoflagellater sitt maximum (1.58 mm 3 L -1 ), vilket var bara något högre än förra årets vårmaximum för dinoflagellater (1.2 mm 3 L -1 ) men ca 3 ggr högre än år 2011 och 2012 (0.45 mm 3 L -1, 2011 och 2012). Dinoflagellater, till övervägande del Peridinella catenata och en del Scrippsiella komplexet, utgjorde då ca 63 %, och kiselalgerna 27 % av totala biovolymen (främst kiselalgen Chaetoceros wighamii och en del Thalassiosira baltica). Under maj dominerade dinoflagellater och den autotrofa ciliaten Mesodinium rubrum totala biovolymen. Under början av juni dominerades biomassan av Mesodinium rubrum med 64 % av total biovolym samt dinoflagellater (41 %, främst arten Dinophysis acuminata) för att under mitten av juni domineras (47 %) av olika små flagellförsedda släkten (såsom Pyramimonas, Pseudopedinella, och olika cryptofycéer). I Himmerfjärden var kiselalgernas biovolymsmaximum mellan 7 till 8 gånger högre (14.7 mm 3 L - 1 ) jämfört med referensstationens (1.9 mm 3 L -1 ). Dinoflagellaternas maximum var mellan tre och fyra gånger så högt (1.58 jämfört med 0.42 mm 3 L -1 ). Den autotrofa ciliaten Mesodinium rubrum förekom som vanligt under hela året. Den dominerade eller subdominerade biomassan med 56-72% före vårblomningen, % under maj-juni, 40 % i slutet av juli, och ca 25 % under senare delen av året. Resten av året utgjorde arten mellan 2-17 % av totala biomassan. Fig. 5.2b. Olika växtplanktongruppers procentuella andel av den totala biovolymen vid station H4,

48 Låga mängder kvävefixerande cyanobakterier under sommaren Den kvävefixerande cyanobakterien Aphanizomenon sp. dök upp i början av juni vid station H4, och hade sin maximala sommarförekomst redan i mitten av juni (3.6 ml -1 ), och en andra topp i mitten av juli (3.4 ml -1 ). Vid maximum i juni utgjorde arten bara 5 % av totala biovolymen av växtplankton, och i mitten av juli 19 %. Toppvärdet var ca en tredjedel av året innan (11.7 ml ) och drygt en tiondel av året dessförinnan (29 ml -1 ). Aphanizomenon sp. fanns kvar under resten av sommaren men bara i låga mängder ( ml -1 ) och försvann helt efter september. Under sommaren (juni-september) förekom Aphanizomenon sp. bara i låga mängder i hela fjärden förutom vid den inre stationen H6 där abundansen i slutet av augusti var 21 ml -1, vilket var den högsta för hela fjärden detta år. (Det kan inte uteslutas att denna population härstammar från Mälaren då den liknade sötvattensvarianten av släktet). Vid ytterstationen H2 uppmättes 14.1 ml -1 som näst högsta värde i mitten av juli. Vid referensstationen B1 var Aphanizomenon sp. ungefär lika talrik som vid station H4, förutom ett maximumvärde på 18.5 ml -1 i början av juli. Övriga kvävefixerande cyanobakterier (Nodularia spumigena och Dolichospermum spp.), förekom även de i mycket låga mängder under hela sommaren. Den giftiga Nodularia spumigena som mest med 2.4 ml -1 vid station H2 under mitten av juli. Vid övriga stationer var arten mer sparsam och som mest uppmättes 0.36 ml -1 vid H3 vid samma tid. Även vid referensstationen B1 var abundansen låg, med som mest 0.57 ml -1, även det i mitten av juli. Släktet Dolichospermum (tidigare Anabaena), som också är potentiellt giftig, förekom främst i yttre delen av fjärden samt vid referensstationen medan mängderna vid övriga stationer var väldigt små. Mest talrik var den utanför Himmerfjärden vid station H2 i mitten av juli (1.6 ml - 1 ). Fig De kvävefixerande cyanobakteriernas (Aphanizomenon, Nodularia, Dolichospermum) biovolym (mm 3 L -1 ) vid olika stationer i Himmerfjärden och vid referensstationen B1 under sommaren (maj-september) (Ingen provtagning av station H2, H3, H5 och H6 den 3 juli 2014). De kvävefixerande cyanobakteriernas utveckling under juni-september under 2014 presenteras som biovolym (mm 3 L -1 ) vid de olika stationerna i Himmerfjärden och vid 46

49 referensstation B1 i Figur 5.3. I Himmerfjärden (station H4) nådde de kvävefixerande arterna som mest 0.05 mm 3 L -1 i mitten av juni, vilket motsvarade ca 5 % av den totala biovolymen (Fig. 5.2.a samt 5.3). Den maximala biomassan under säsongen i fjärden (0.4 mm 3 L -1 ) uppmättes vid yttre stationen H2 i mitten av juli. Eftersom prover saknas från station H2, H3, H5 och H6 från början av juli kan det inte uteslutas att en topp i kvävefixerande arter eventuellt har missats. Sommarens dinoflagellater Arter representerande det potentiellt giftiga dinoflagellatsläktet Dinophysis (arten D. acuminata) nådde som mest 7840 celler L -1 i Himmerfjärden (station H4, i mitten av juni), vilket är lite under toppåret 2013 (10840 celler L -1 ). Vid referensstation B1 var släktet mindre talrikt med som mest 7160 celler L -1 i början av juli (fördelat på ungefär lika många D. acuminata som D. norvegica). Liksom 2013 förekom den potentiellt giftiga dinoflagellaten Alexandrium ostenfeldii bara som enstaka celler vid station H4 och referensstation B1 under Dinoflagellaten Heterocapsa triquetra, som när den är väldigt talrik t.o.m. kan färga vattnet orangerött, nådde som mest 2-3 tusen celler L -1 vid station H4 i slutet av september, vilket var mycket lägre än högsta förekomsten året innan (163 tusen celler L -1 ) eller högsta värdet vid referensstationen B1 (144 tusen celler L -1 i början av juli). Sommaren dominerades av små flagellatarter Häftalgerna nådde sitt maximum vid station H4 i början av juli med 3.2 milj celler L -1, vilket utgjorde 14 % av total biovolym. De stora cellerna som orsakade blomningen 2008 förekom ej på vare sig station H4 eller vid referensstationen under Sommaren dominerades istället av andra små flagellförsedda arter (41-62% av total biovolym). Vanligaste släktena var Pyramimonas, Eutreptiella, Teleaulax, Plagioselmis, och Pseudopedinella. Troligen tog dessa arter (som alla är icke kvävefixerande släkten) fördel av de förhöjda kvävehalterna (se kap 4), när dessa motverkade tillväxt av kvävefixerande cyanobakterier. Kiselalgsblomning under sensommaren och hösten I augusti förekom en blomning av kiselalgerna Coscinodiscus granii och släktet Actinocyclus vid station H4. Den största höstblomningen kom i mitten av oktober då Coscinodiscus granii nådde upp till 1.4 mm 3 L -1, vilket ändå var lägre än toppnoteringen 2012 (7.3 mm 3 L -1 ). Året i översikt Växtplanktonbiovolymens årsmedelvärde (mars-oktober) var 1.47 mm 3 L -1 vid station H4 vilket var något högre än föregående år (1.14 mm 3 L -1 ) men bara strax ovanför långtidsmedelvärdet för perioden (1.40 mm 3 L -1 ) (Fig. 5.4). Trots den stora vårblomningen var alltså årsmedelvärdet betydligt lägre än under de tidigare kiselalgsåren på 1980-talet då årsmedelvärden över 3 mm 3 L -1 förekom. Vid referensstationen B1 var årsmedelvädet (0.45 mm 3 L -1 ), d.v.s. i nivå med långtidsmedelvärdet för stationen (0.46 mm 3 L -1 )(se Fig. 5.4). Årsbiovolymen var tre gånger högre vid stationen i Himmerfjärden (H4) än vid referensstationen B1. 47

50 Fig Medelbiovolym (mm 3 L -1 ) av växtplankton (>2 µm) under den produktiva säsongen (mars-oktober) vid station H4 i Himmerfjärden samt vid referensstationen B1. Streckade linjer anger medelvärde för biovolymen för hela perioden ( ) för respektive station. Vid station H4 var medelvärdet för våren (mars-maj) högre (2.9 mm 3 L -1 ) än de senaste sju årens, och en bit över långtidsmedelvärdet för perioden (2.10 mm 3 L -1 ) (Fig. 5.5). Värdet var emellertid bara hälften av toppnoteringen 1983 (5.9 mm 3 L -1 ) (Fig. 5.5). Det tyder på att, även om vårblomningen 2014 hade det högsta maximumvärdet för hela perioden (Fig.5.1), så var blomningen kortvarig och inte lika utdragen i tid och att den därför inte påverkade medelvärdet lika mycket som år Vid referensstation B1 var medelvärdet (0.47 mm 3 L -1 ) däremot lägre än långtidsmedelvärdet för (0.66 mm 3 L -1 ) (Fig. 5.5). 48

51 Fig Medelbiovolymen (mm 3 L -1 ) av växtplankton (>2 µm) under våren (mars-maj) vid station H4 i Himmerfjärden samt vid referensstationen B1. Streckade linjer anger medelvärdet för biovolym för hela perioden ( ) för respektive station. Fig Medelbiovolym (mm 3 L -1 ) av växtplankton (>2 µm) under sommaren (juni-augusti) vid station H4 i Himmerfjärden samt vid referensstationen B1. Grön linje markerar gränsen för God till Måttlig (GM) status enligt Vattenförvaltningen, medan orange linje markerar gränsen för Måttlig till Otillfredställande (MO) status (observera att detta endast gäller gränserna för referensstationen). Vid station H4 såväl som vid referensstation B1 var medelvärdet för biovolymen under sommaren (juni-augusti) normal för de senaste 10 åren (0.49 respektive 0.54 mm 3 L -1 ), och referensstationen låg inom måttlig status enligt Vattenförvaltningens bedömningsgrunder (Fig. 5.6). Klorofyll Klorofyllhalten i slangprover nådde maximum i början av april vid referensstation B1 (6.29 µgl - 1 ) och med en veckas fördröjning (mitten av april) vid station H4 i Himmerfjärden (36.19 µgl - 1 ) (Fig 5.7a). Vid båda stationerna sammanföll klorofyllmaximum med maximum för biovolymen (Fig. 5.2.a och 5.8.a). Under våren var klorofyllhalterna mycket högre än långtidsmedelvärdet för perioden vid station H4 i Himmerfjärden medan den bara var något högre än långtidsmedelvärdet vid referensstationen (Fig. 5.7a). Klorofyllmaximum vid H4 var ca 3 gånger högre än stationens långtidsmedelvärde för april månad (11.29 µgl -1 ) samt nästan 6 gånger högre än vid referensstationen B1. Efter vårblomningen understeg klorofyllhalterna långtidsmedelvärdet för station H4 men var strax över vid station B1 (Fig. 5.7a). Under juni var klorofyllhalterna nära långtidsmedelvärdet ( ) vid station H4 men lägre under resten av sommaren och hösten (Fig. 5.7a). Vid referensstationen B1 översteg klorofyllhalterna långtidsmedelvärdet under maj och juni och följde sedan medelvärdet resten av sommaren och hösten (Fig. 5.7a). Det förekom ingen hösttopp med avseende på klorofyll vid någon av stationerna (Fig. 5.7.a). 49

52 Fig. 5.7a. Klorofyllhalt i slangprover (0-14 m respektive 0-20 m) vid station H4 och B1, 2014 jämfört med medelvärden för Årets ytvärden för klorofyll följde i stort sett slangprovernas vid såväl station H4 som referensstationen B1 (Fig. 5.7.b). Biovolymstopparna vid station H4 under juni, augusti och oktober (Fig 5.2.a) avspeglades i ytvärdena för klorofyll (Fig 5.7.b), vilket slangproverna inte gjorde (Fig 5.7.a). Oktobertoppen i ytvattnets klorofyllhalt var emellertid lägre än sommartopparna vid station H4 (Fig 5.7.b), tvärtemot vad biovolymsvärdena visade (Fig 5.2.a), vilket tyder på att höstens kiselalger (stora celler av Coscinodiscus med stor vakuol) innehöll mindre klorofyll jämfört med sommarens små flagellatförsedda arter. Fig. 5.7b. Klorofyllhalt i ytprover (0 m) vid station H4 och B1, 2014 jämfört med medelvärden för

53 Tyvärr publicerades felaktigt slangvärden för station H4 istället för ytvärden för station B1 i Figur 5.7.b i Himmerfjärdsrapporten Korrekta ytvärden för klorofyll för B1 stämmer mycket väl med slangproverna för stationen, med ett vårmaximum på 7.82 µgl -1 första veckan i april 2013 (istället för de felaktiga ca 17 µgl -1 ). Nedan finns det korrigerade klorofylldiagrammet för ytproverna för 2013 (vi beklagar feltrycket). Fig. 5.7b. Korr för Himmerfjärdsrapporten Klorofyllhalt i ytprover (0 m) vid station H4 och B1, 2013 jämfört med medelvärden för (Korrigerat för felaktiga värden för B1 (0 m). 51

54 Statusklassning Vattendirektivets bedömningsgrunder för växtplankton är baserad på en sammanvägning av treårsmedelvärde för biovolym (slangprover) och för klorofyll (ytprov). Baserad på klorofyllhalt betecknas status som otillfredställande vid station H4 (för ) medan den är måttlig m.a.p biovolym. Sammanvägt bedöms den (för ) emellertid som måttlig vid station H4 såväl som vid referensstation B Station B1 (referensstation vid Askö) Vårblomning av kiselalger Vårblomningen vid referensstation B1 kom igång i början av mars för att ta ordentlig fart i slutet av månaden. Toppvärdet för vårens biovolym (2.4 mm 3 L -1 ) uppnåddes en vecka in i april (Fig. 5.8.a), en vecka innan station H4 nådde sitt högsta värde (16.7 mm 3 L -1 ) (Fig. 5.2.a). Toppvärdet vid referensstationen var bara en sjundedel av toppvärdet vid Himmerfjärdsstationen H4. Toppvärdet vid referensstationen var trots det tredje högsta värdet vid referensstationen sedan slutet av 1980-talet (Fig. 5.1.), även om medelvärdet för hela våren (mars-maj) låg under långtidsmedelvärdet (Fig. 5.5.). Det berodde troligen på att vårblomningen var så kortvarig, liksom den var i Himmerfjärden. Fig. 5.8.a. Biovolym (mm 3 L -1, 0-20 m) av olika växtplanktongrupper vid station B1, Observera att figuren är ackumulerad, d.v.s. de olika grupperna har adderats till varandra. 52

55 Fig. 5.8b. Olika växtplanktongruppers procentuella andel av den totala biovolymen vid referensstationen B1 (Askö) Precis som i Himmerfjärden dominerade kiselalgerna vårblomningen. Vid vårblomningsmaximum i början av april utgjorde kiselalger 79 % av totala växtplanktonbiovolymen (Fig. 5.8.b). Den kiselalgsart som stod för största biovolymen var Thalassiosira baltica, och subdominerande var Chaetoceros wighamii, Skeletonema marinoi och Achnanthes taeniata. Under senare halvan av april utgjorde dinoflagellaterna Peridinella catenata och Scrippsiellakomplexet ca 30-36% av totala växtplanktonbiovolymen. Den autotrofa ciliaten Mesodinium rubrum förekom under hela året, med maximal biovolym under mitten av juni (0.35 mm 3 L -1 ), då den utgjorde 50 % av total växtplanktonbiovolym. Sommar och höst De kvävefixerande cyanobakterierna började tillväxa under juni och nådde sin topp redan i början av juli, med låg biomassa resten av sommaren (Fig. 5.3.). Vid toppen dominerade Aphanizomenon sp. bland kvävefixerarna med 18.5 ml -1 (87 % av biovolymen av de kvävefixerande arterna). I samband med toppen utgjorde kvävefixerarna 17 % av totala växtplanktonbiomassan. Mindre mängder Aphanizomenon (2.7 ml -1 ) förekom sedan i slutet av september. Samtidigt som Aphanizomenon sp. nådde sin topp under sommaren (i början av juli) hade även totalbiovolymen en topp (Fig. 5.8.a.). Den småcelliga ögonalgen Eutreptiella spp. utgjorde då 36 % av totalbiovolym och dinoflagellaterna Heterocapsa triquetra och Dinophysis norvegica stod tillsammans för 17 % av biovolymen. 53

56 Den största abundansen av släktet Dinophysis var 7160 celler L -1 (ungefär lika många D. acuminata som D. norvegica). Dinoflagellaten Heterocapsa triquetra förekom med som mest 144 tusen celler L -1 i början av juli och 135 tusen celler L -1 i september vid Asköstationen, vilket är normala mängder för stationen. Det var lägre än toppnoteringen 1998 (722 tusen celler L - 1 ) men betydligt mer än i Himmerfjärden där den som mest kom upp till 2-3 tusen celler L -1 vid station H4. Häftalgerna förekom bara i mindre mängder under sommaren vid station B1, och utgjorde som mest ett par procent av total biovolym. Häftalgerna var som mest talrika i juli med 1.46 milj celler L -1 (motsvarande endast 4.1 % av totala växtplanktonbiomassan). Den stora arten (>10µm), som fanns i stora mängder under 2008, var helt frånvarande under året. Under senare delen av hösten förekom mindre mängder av kiselalgen Coscinodiscus granii och den autotrofa ciliaten Mesodinium rubrum. 54

57 Thalassiosira baltica (kiselalg) Chaetoceros wighamii (kiselalg) Actinocyclus spp. (kiselag) Coscinodiscus granii (kiselalg) Peridiniella catenata (dinoflagellat) Scrippsiella komplexet (dinoflagellat) Heterocapsa triquetra (dinoflagellat) Teleaulax sp. och Plagioselmis sp. (cryptofycéer) Pyramimonas spp. (Prasinophyceae) Eutreptiella spp. (ögonalg) Aphanizomenon sp. (cyanobakterie) Nodularia spumigena (cyanobakterie) Häftalger (Prymnesiales, cf Chrysochromulina) Mesodinium rubrum (autotrof ciliat) Fig Vanliga växtplanktonarter som förekommer vid station H4 i Himmerfjärden och referensstation B1 (Askö). 55