Utpekande och analys av försurningskänsliga områden

Utpekande och analys av försurningskänsliga områden juni, 2017 Lena Maxe & Lars-Ove Lång Diarie-nr: SGU 35-1522/2016 NV-04154-16 Områden som prioriterats för askåterföring 1

Sveriges geologiska undersökning Box 670, 751 28 Uppsala tel: 018-17 90 00 fax: 018-17 92 10 e-post: sgu@sgu.se www.sgu.se Granskad av ansvarig enhetschef: Helena Kjellson 2

Innehåll FÖRORD... 4 BAKGRUND OCH SYFTE... 5 Bakgrund... 5 Underlag och förutsättningar... 6 Uppdraget syftar till att med befintligt underlag som utgångspunkt... 6 Del 1... 7 Del 2... 7 SGUS UTGÅNGSPUNKTER... 7 METOD... 9 PRIORITERADE ÅTGÄRDSOMRÅDEN... 10 REGIONALA VARIABLER... 13 Deposition av försurande ämnen... 13 Deposition av havssalt... 14 Biologisk försurning... 14 Vittring... 15 Jordarter... 18 Jorddjup... 19 Högsta kustlinjen... 21 Grundvattenbildning... 22 Basmättnadsgrad... 23 Jordmån... 25 VATTENKVALITET I OMDREVSSJÖAR... 26 SAMMANFATTNING AV RESULTAT... 28 DISKUSSION... 32 Sjöar och vattendrags känslighet för försurning... 32 Komplexa samband påverkar åtgärdseffekter... 32 Kriterier att ta hänsyn till för effekt av askåterföring på sjöar och vattendrag... 33 3

FÖRORD Sedan 2001 har Skogsstyrelsen haft detaljerat regelverk om behov av kompensation av syraneutraliserande förmåga vid uttag av biomassa utöver stamved i skogen. Regelverket har utvecklats efterhand och idag gällande rekommendationer är från 2008. Dessutom finns idag regler om näringskompensation i föreskrifter och allmänna råd till skogsvårdslagen. I den fördjupade utvärderingen av miljömålet Bara naturlig försurning 2015 rekommenderades att Skogsstyrelsen och Naturvårdsverket tillsammans skulle utreda om det finns skogsmark där uttag av grenar och toppar (GROT) inte bör ske, eller där återföring av aska som kompensation för uttag, är särskilt angelägen. Som en del i arbetet har Sveriges geologiska undersökning, SGU, under 2016-2017 arbetat med en analys av försurningskänsliga områden, baserat på underlag från länsstyrelserna i 13 län. I projektarbetsgruppen har medverkat Lars-Ove Lång och Lena Maxe, SGU, Maria Barton, Håkan Staaf och Salar Valinia, Naturvårdsverket, samt Stefan Anderson, Andreas Drott och Hillevi Eriksson, Skogsstyrelsen. Resultatet presenteras i denna rapport. För den analys som SGU gjort och för länsstyrelsernas arbete med underlag vill Skogsstyrelsen och Naturvårdsverket framföra ett stort tack. Tack riktas också till Cecilia Akselsson (LU) samt Stefan Löfgren och Johan Stendahl (SLU) för att ha ställt data och annan information till projektets förfogande. Dessutom vill vi tacka alla som var med och bidrog vid den workshop som genomförts inom projektet. Umeå och Stockholm, juni 2017 Andreas Drott, markspecialist Skogsstyrelsen Salar Valinia, miljömålsansvarig Naturvårdsverket 4

BAKGRUND OCH SYFTE Bakgrund Skogsbruk bidrar långsiktigt till skogsmarkens försurning genom uttag av biomassa. Näringsämnen och basverkande ämnen i träden förs bort i samband med slutavverkning och gallring. Skörd av GROT, d v s grenar och toppar, innebär en större bortförsel än om enbart stamved skördas och har därför en större påverkan. Askåterföring är en metod som används för att motverka försurning i skogsmark. Miljökvalitetsmålet Bara naturlig försurning har en precisering som lyder: Markanvändningens bidrag till försurning av mark och vatten motverkas genom att skogsbruket anpassas till växtplatsens försurningskänslighet. I den fördjupade utvärderingen av miljökvalitetsmålen 2015 fördes följande åtgärdsförslag fram: Skogsstyrelsen och Naturvårdsverket bör i samverkan utreda om det finns marker där uttag av GROT inte bör ske samt peka ut områden där askåterföring är särskilt angelägen. En strategi bör tas fram om hur ett uttag av biomassa kan ske inom skogsbruket utan att måluppfyllelsen av miljökvalitetsmålet Bara naturlig försurning påverkas negativt. På ett regionalt plan behöver det klargöras vilka de försurningskänsliga områden är i länet och vilka åtgärder som bör vidtas, t.ex. askåterföring eller anpassat biomassauttag. I föreskrifter (7:27) och allmänna råd till 30 skogsvårdslagen anges bland annat att När träddelar utöver stamvirket tas ut ur skogen ska åtgärder vid behov vidtas så att skador inte uppstår på skogsmarkens långsiktiga näringsbalans och buffringsförmåga mot försurning samt att Tillförsel av mineralnäring, till exempel aska, bör ske som kompensation vid uttag av träddelar utöver stamvirke motsvarande mer än ett halvt ton ren ohärdad aska, per hektar och omloppstid. Biomassa från skogen tas ut och kommer att fortsätta att tas ut under överblickbar framtid. Samtidigt får skogsbrukets försurande påverkan en relativt sett ökad betydelse för försurningen i Sverige i takt med att nedfallet av luftföroreningar minskar. Detta projekt ska bidra med ett underlag till den strategi som tas fram av Skogsstyrelsen och Naturvårdsverket enligt deras projektplan (GROT-projekt, 2016-06-02) kring hur ett uttag av biomassa kan ske inom skogsbruket utan att måluppfyllelsen av miljökvalitetsmålet Bara naturlig försurning påverkas negativt. Det finns uppskattningar på regional nivå av vilka delar av Sverige som är mest försurningskänsliga, där man bör vara försiktig med GROT-uttag och där askåterföring är särskilt viktig. Den geografiska upplösningen bedöms dock inte vara tillräcklig varför projektet också syftar till att på ett regionalt plan klargöra vilka de försurningskänsliga områdena är på länsnivå. 5

Underlag och förutsättningar Utgångspunkten är det förslag till åtgärd som finns i FU 15 se ovan. Projektet behöver dock inte vara begränsat av den skrivningen. Underlag eller uppdrag som angivits i Skogsstyrelsen och Naturvårdsverket projektplan (GROTprojekt, 2016-06-02): 1. Prioriterade delavrinningsområden som pekats ut av länsstyrelserna, där askåterföring är intressant som försurningsmotverkande åtgärd. De län där detta underlag finns från tidigare arbete inom Skogsstyrelsen är: Västra Götaland,,,,,,,,,, Östergötland, och. 2. Annat kartmaterial och data från miljöanalys som med utgångspunkt från aktuell kunskap kan användas för att visa på försurningskänsliga områden. Variabler som är av intresse är bland annat dominerande bergarter, vittringshastigheter, havssaltsdeposition och jorddjup. Även resultat från relevanta forskningsprojekt kan utgöra underlag. 3. Skogsstyrelsens handlingsplan, 2015 och 2016, för ökad askåterföring som bygger på Aktörsrådets för askåterförings arbete. 4. Skogsstyrelsens statistik baserad på enkäter kring GROT-uttag på länsnivå. Det finns även statistik för askåterföring. 5. I vattenmyndigheternas förslag till åtgärdsprogram för vatten finns ett åtgärdsförslag om att Skogsstyrelsen behöver fortsätta utveckla underlag, information och rådgivning samt vid behov utveckla styrmedel för att minska försurningspåverkan från skogsbruket. Åtgärdsprogrammen prövas nu av regeringen. 6. Skogsstyrelsen håller på att förbättra redovisningen av genomförd askåterföring. Målet är att få all spridd areal levererad i digitalt format. Materialet kommer att underlätta uppföljningen av projektet. Uppdraget syftar till att med befintligt underlag som utgångspunkt Utröna vilka områden som är försurningskänsliga. Diskutera vad detta beror på. Ge Skogsstyrelsen underlag för att kunna kommunicera ut mot aktörer i skogssektorn och askåterföringsbranschen att näringskompensation är särskilt viktigt hur uttag av biomassa görs och storleken på uttaget har särskild stor betydelse där Försurningskänsliga områdena ska pekas ut med högsta möjliga geografiska upplösning med tanke på de underlag som finns. Variabler som är av intresse är bland annat dominerande bergarter, vittringshastigheter, havssaltsdeposition och jorddjup. Utnyttja befintligt material. 6

Utifrån dessa förutsättningar har arbetet genomförts i två delar: Del 1 Peka ut områden som är särskilt försurningskänsliga inom de län som räknas upp. Resultaten från de utpekade områdena ska jämföras med intressanta variabler för att se om dessa samvarierar. Ta kontakt med länsstyrelserna för att utröna vilka kriterier de använder för att peka ut sina delavrinningsområden så att detta kan redovisas. Del 2 Föra en diskussion om vilka variabler (t.ex. vittringshastighet och jorddjup) som mest bidrar till att vissa områden är mer försurningskänsliga. En allmän diskussion ska även föras om områdenas känslighet jämfört med den påverkan som uttag av biomassa kan bedömas ge. Detta resonemang kan vara kvalitativt och principiellt och beror av det underlag som finns för varje geografiskt område som pekas ut. Slutresultatet ska göras tillgängligt på ett enkelt sätt med en kombination av kartor och förklarande text, för att kunna användas som ett verktyg för Skogsstyrelsens rådgivning. Inom försurningskänsliga områden kan Skogsstyrelsen särskilt uppmuntra till askåterföring. Om inte aska återförs kan Skogsstyrelsen avråda från att ta ut GROT. SGUS UTGÅNGSPUNKTER Alltsedan Sverige frilades ifrån inlandsis och efterföljande sjö- och havsstadier har processer pågått som lakat ur lättvittrade basiska ämnen. Skogsbruk har bidragit genom att vid avverkning föra bort basämnen (se nedan om biologisk försurning). Svaveldepositionen åtföljdes av vätejoner. Tillsammans har dessa processer medfört att markens övre delar försurats. Hur långt ner försurningen nått beror på många faktorer såsom mineralogi, markens textur, nederbörd, deposition, skogstillväxt, etc. Det beror också på terrängläget i inströmningsområden med en vertikal nedåtriktad vattentransport når försurningen djupare medan det i rena utströmningsområden normalt sett inte finns förutsättningar för försurning att tränga djupare ned i marken. Många områden är varken utpräglade inströmnings- eller utströmningsområden utan något däremellan. I dessa områden kommer försurningen av marken mycket bero på hur djupt i marken huvuddelen av vattnet rör sig. Detta kan variera årstidsvis och också bero på om området dikas. I dessa intermediära områden och i utströmningsområden pågår också olika redoxprocesser vilka både kan bidra till och motverka försurning. 7

Syftet med askåterföring är förutom att förbättra näringsbalansen i skogsmark också säkerställa att försurningsstatus i mark och vatten inte försämras genom den ökade försurningsbelastning som uttag av GROT innebär. 1 I detta uppdrag ligger fokus på att ytvattendrag inte ska försuras genom GROT-uttag. Områden med god syraneutraliserande kapacitet har ett naturligt skydd mot försurning. Detta gäller kalkområden som producerar vatten med hög alkalinitet men kan också sägas gälla bl.a. myrområden där vattnet redan är surt p.g.a. stort innehåll av organiska syror. Faktorer som visar hur lättvittrade jord- och berggrund och betydelsen för markens försurningskänslighet kan analyseras på en regional nivå. För att komma ett steg längre och utvärdera hur det avrinnande vattnet påverkas är ett större problem eftersom lokal kunskap om vattnets väg från infiltration till bäck är av fundamental betydelse. Detta gäller både förutsättningen att enbart med naturliga vittringsprocesser och utan askåterföring upprätthålla en acceptabel nivå på ph och relaterade parametrar i ytvattnet under året och förutsättningarna för att vid askåterföring i verkligen få den nytta i vattendraget som avses. Vad gäller dessa lokalhydrologiska faktorer finns begränsade möjligheter att ge generella svar. I tabell 1 har en rad faktorer sammanställts som kan användas vid utvärdering på olika skalor. Tabell 1. Sammanställning av variabler som kan användas på regional, lokal respektive fältskala. I tabellen anges också vilka data källor som kan användas. Variabler i fet stil har behandlats i projektet. Variabel / Skala Regional Lokal Fält Deposition - svavel EMEP Havssalt SMHI Bonitet Riksskogstaxeringen X Markanvändning Marktäckedata X Typ av skog Marktäckedata X Berggrundens SGU vittringsbenägenhet Kalciumhalt i morän* Geokemi -SGU Jorddjup Modell - SGU Läge - HK SGU Jordart SGU X Grundvattenbildning SMHI - SMED Blekjordens mäktighet Markinventeringen X Basmättnadsgrad Markinventeringen Humustäckets mäktighet Markinventeringen X Djup till grundvattenytan Skogsvattenkartan X Avstånd till ytvattendrag Skogsvattenkartan X Avrinningsområdet storlek X Läge i avrinningsområdet X *Data finns inte för hela området. 1 Skogsstyrelsen (2008) Rekommendationer vid uttag av avverkningsrester och askåterföring. Meddelande 2/2008. 8

METOD Projektet omfattar alla län i södra och mellersta Sverige förutom Stockholms, Uppsala och Gotlands län. I uppdraget ingår länsstyrelsernas bedömning av vilka områden som bör prioriteras för askåterföring som ett viktigt underlag. Ett huvudmoment har därför varit att karakterisera de områden som valts ut och att göra en jämförelse med de områden som inte bedömts vara i lika stort behov av askåterföring. Efter att de tillgängliga underlagen har studerats har det inte bedömts vara möjligt att inom projektets ram presentera detaljerad kartinformation på lokal nivå. I stället genomförs en utvärdering av variabler på regional nivå. I denna första del har kartskikt för GIS-analys tagits fram för de studerade variablerna. Kartunderlaget har hämtats från olika håll: EMEP: Den modellerade depositionen från EMEP har summerats för 1980 2014. 2 Markinventeringen: Interpolation av data från markinventeringen 2003 2012. 3 Marktäckedata: Information om markanvändning. En del klasser har slagits ihop. 4 SGU: Jordartskarta sammansatt av olika databaser för att representera bästa tillgängliga noggrannhet. SGU: Läge i förhållande till HK framtaget genom modellering av tidigare sjö- havs och landnivåer. 5 SGU: Jorddjup framtagen genom bl.a. interpolering av kända jorddjupsdata. 6 SGU: Kalciumhalt i morän Kalciumhalt (uttryckt som % CaO) i morän (C-horisont). Kartan är interpolerad ifrån data från SGUs geokemiska databas med mätningar i finfraktion med XRF respektive efter extraktion med salpetersyra. Mätningar saknas från delar av området. SGU: Berggrundens vittringsbenägenhet äldre utvärdering av olika bergarter. 7 SMHI: Har tidigare presenterat våtdepositionen av natrium på hemsidan. De beräknade värdena för 2011 2015 har här använts som ett mått på deposition av havssalter. 8 Punktdata har interpolerats med Inverse Distance Weighted (IDW) teknik. De areella fördelningar som presenteras i tabeller och stapeldiagram har tagits fram genom extraktion av punktinformation från de olika kartskikten. Totalt har ca 28 800 punkter i ett jämnt rutnät använts för de 2 http://www.emep.int/mscw/mscw_ydata.html 3 Nilsson, T., Stendahl, J. & Löfgren, O. (2015) Markförhållanden i svensk skogsmark - data från Markinventeringen 1993 2002. 4 Naturvårdsverket (2014) Svenska Marktäckedata. Produktbeskrivning. Utgåva 1.2. <http://gpt.vicmetria.nu/data/land/smd_produktbeskrivning_20140627.pdf>. Hämtat mars 2015. 29 s. 5 Maxe, L. & Thunholm, B. (2007) Områden där grundvattennivån är av särskild betydelse för vattenkvalitet, markstabilitet eller ekosystem. SGU rapport 2007:20. 6 SGU Produktbeskrivning jorddjupsmodell (2015). http://resource.sgu.se/dokument/produkter/jorddjupsmodellbeskrivning.pdf 7 Naturvårdsverket (1995) Grundvattnets kemi i Sverige. Naturvårdsverket rapport 4415. 8 Alpfjord, H. & Andersson, C. (2015) Nationell miljöövervakning med MATCH Sverige-systemet ny metodik, utvärdering och resultat för åren 2012-2013. SMHI Nr 2015:7. 9

deltagande länen, varav ca 18 700 i skogsmark. Rutnätet har punkter med ett avstånd på 2,5 km. Varje punkt representerar således 6,25 km 2. PRIORITERADE ÅTGÄRDSOMRÅDEN Uppgifter om vilka områden som är lämpliga för askåterföring insamlades av Erika Björndotter, Skogsstyrelsen år 2015. Närmare upplysningar om vilka kriterier som har använts vid urvalet samlades in för detta projekt av Stefan Anderson, Skogsstyrelsen med början 2016. I underlaget ingår material från följande län: Östergötland,,,,,, Västra Götaland,,,, och. I figur 1 redovisas de områden som pekats ut av länsstyrelserna, där askåterföring är intressant som försurningsmotverkande åtgärd. Figur 1. Av länsstyrelserna utvalda områden prioriterade för askåterföring. Det fanns inga direkta instruktioner för hur urvalet av områden lämpliga för askåterföring skulle utföras men flertalet län har valt samma områden som befintliga åtgärdsområden för kalkning. I många län har alltså behovet i avrinnande vatten styrt urvalet. Man har inte vägt in det eventuella behovet av förbättrad näringsbalans i skogsmark, eventuella effekter på grundvatten eller behov av att prioritera områden utifrån tillgång på aska. Man har heller inte vägt in någon tidsaspekt, om återföring av aska är viktig i historiskt försurningsutsatta områden eller för att minska framtida risker t.ex. vid ett förändrat klimat. Aspekter som har vägts in i vilka områden som bedöms vara lämpliga för askåterföring (och som kalkas) kan vara områden som är biologiskt värdefulla och där det är svårt att nå ph-målen () förekomst av oorganiskt aluminium i ytvattnet (), andel skog och läge över HK (). Annars har man i de flesta län inte direkt tagit hänsyn till faktorer som andel skog eller myrmark inom avrinningsområdet. Olika län har haft något olika strategier vid urvalet vad gäller storleken på de områden som valts ut. Av kartan kan skönjas att Västra Götaland har angivit mycket små avrinningsområden medan t.ex. 10

har angivit större sammanhängande områden. Östergötland angav endast målområden (sjöar och vattendrag), dessa har i detta projekt utökats med tillrinningsområden för att bli mer jämförbara med övriga län. Av tabell 2 framgår att tillsammans med s län är de län som angett störst andel av länets yta som område prioriterat för askåterföring (>60%). Eftersom hela avrinningsområden har angivits som prioriterade behöver man i ett nästa steg identifiera mindre delområden som är lämpliga för askåterföring. Områdena domineras av skog. I tabell 3 redovisas markslagsfördelningen i de utvalda åtgärdsområdena. Tabell 2. Områden prioriterade för askåterföring (åtgärdsområden) i de olika länen. Som jämförelse anges även summavärden för områdena utanför åtgärdsområdena. Län Åtgärdsområde Landareal km 2 Åtgärdsområde % av landareal Åtgärdsområde % av skogsmark Östergötland* 2 200 20,9 26,3 2 800 27,1 28,5 5 300 62,4 64,3 2 200 20,6 24,1 700 26,2 32,3 1 000 9,1 19,7 2 400 44,9 58,4 4 200 18,1 27,2 13 100 74,7 76,3 2 100 24,6 29,7 500 10,1 14,2 6 700 24,0 24,8 2 200 12,6 12,8 Åtgärdsområden 45 500 28,6 33,6 Ej åtgärdsområden 113 400 71,4 66,54 *Östergötland angav endast målområden (sjöar och vattendrag), dessa har i detta projekt utökats med tillrinningsområden för att bli mer jämförbara med övriga län. 11

Tabell 3. Markslagsfördelning i områden prioriterade för askåterföring. Som jämförelse anges även fördelningen för områden som inte prioriterats ( Ej åtgärdsområde ). Län Jordbruk Skog Våtmark Sjö, vattendrag Övrigt Summa % Östergötland 11,3 72,2 1,0 14,5 1,0 100,0 8,7 78,8 6,0 5,4 1,0 100,0 8,3 79,1 3,8 7,6 1,1 100,0 6,2 87,0 1,6 3,2 1,9 100,0 4,1 87,7 0,0 4,9 3,3 100,0 7,7 80,4 3,6 6,0 2,4 100,0 11,8 78,9 4,4 4,4 0,5 100,0 1,4 94,3 1,6 1,7 0,9 100,0 7,5 79,1 5,9 6,9 0,6 100,0 1,8 81,6 5,5 11,0 100,0 3,3 87,0 1,1 8,7 100,0 0,3 78,3 15,0 5,2 1,2 100,0 1,7 84,2 10,3 3,9 100,0 Åtgärdsområden 5,8 81,0 6,0 6,3 0,9 100,0 Ej åtgärdsområden 19,2 59,1 3,8 13,9 4,0 100,0 Huvuddelen av skogsmarken i åtgärdsområdena är barrskog på vanlig fastmark (tabell 4). Undantag utgörs av s, s, och län med en betydande andel skog på myrmark. I, och utgör lövskog en relativt stor andel av åtgärdsområdena. Av tabellen framgår att åtgärdsområdena inte skiljer sig så mycket från övriga skogsområden men att t.ex. lövskog något mindre ofta ingår i åtgärdsområdena. 12

Tabell 4. Fördelning av olika typer av skog i områden prioriterade för askåterföring. Som jämförelse anges även fördelningen för skogsområdena inte prioriterats ( Ej åtgärdsområde ). Län Skog på berg-idagen Barrskog, ej på lavmark Skog på lavmark Blandskog, ej på myr eller berg-idagen Hygge, ungskog mm Lövskog, ej på myr eller berg-idagen Skog på myr Summa % Östergötland 6,8 4,1 50,2 5,8 19,5 7,8 5,8 100,0 61,2 5,3 14,2 5,5 13,7 100,0 0,6 60,6 6,7 13,6 6,2 12,3 100,0 0,3 2,8 54,3 10,6 21,7 8,1 2,2 100,0 55,1 7,5 20,6 14,0 2,8 100,0 50,4 10,4 16,3 11,1 11,9 100,0 47,5 7,8 8,4 18,3 18,0 100,0 3,7 2,5 57,0 9,2 12,0 8,3 7,4 100,0 1,3 5,4 59,8 5,9 20,6 4,2 2,9 100,0 0,3 3,5 60,5 7,4 19,0 1,6 7,7 100,0 3,8 5,0 58,8 6,3 20,0 2,5 3,8 100,0 6,1 55,4 4,9 29,3 1,8 2,5 100,0 3,3 56,8 4,6 26,4 4,0 5,0 100,0 Åtgärdsområden 1,1 3,4 57,3 6,6 19,2 5,8 6,4 100,0 Ej åtgärdsområde 1,8 4,0 51,1 7,3 21,0 10,5 4,3 100,0 REGIONALA VARIABLER Deposition av försurande ämnen Sverige har genomgått drastiska förändringar i deposition av försurande ämnen efter industrialiseringen på 1800-talets slut. Från 1960-talet fram till 1990-talet var nedfallet av svavel i Sverige högt, detta gällde särskilt i de sydvästra delarna av landet. En bild över det totala nedfallet av svavel sedan 1980 ges i figur 2. Nedfallet av försurande ämnen över Sverige har sedan minskat under flera decennier allt eftersom utsläppen av försurande ämnen främst svaveldioxid och kväveoxider, har minskat kraftigt i Europa. Minskningen av kvävedeposition är dock betydligt mindre än svavelminskningen. 9 Svaveldepositionen har medfört betydande försurningsrelaterade effekter i mark- och vattensystem medan nedfallet av kväve har bedömts ge mindre påverkan eftersom huvuddelen av kvävet åtminstone i skogsmark har tagits upp av vegetationen. Den ökade skogstillväxt detta innebär kan emellertid öka den biologiska försurningen. 9 Naturvårdsverket (2016) Miljömålen. Årlig uppföljning av Sveriges miljökvalitetsmål och etappmål 2016. 13

Deposition av havssalt Deposition av havssalt kan bidra till att försurning transporteras ned i marken och ut i vattendrag. Speciellt stormepisoder med extra högt salttillskott kan ge surstötar i mindre vattendrag. Depositionen av havssalt är särskilt hög på västkusten vilket exemplifieras av figur 2 som visar modellberäknade resultat för våtdepositionen av natrium. Figur 2. Total sammanlagd deposition av svavel under perioden 1980 2015 (t.v.). Data från EMEPs modellberäkning. Punkterna visar EMEPs rutnät. 10 Medelvärde våtdeposition av natrium 2011 2015 (t.h.). Data från SMHIs modellberäkning MATCH. 11 Biologisk försurning I skogar med hög bonitet är tillväxten högre och den biologiska försurningen potentiellt större än i områden med låg tillväxt. Detta motverkas dock av att den höga tillväxten åtminstone till del beror på att de växer på mineralogiskt rika marker som innehåller mer av olika näringsämnen som behövs för att träden ska växa. Sammantaget bör emellertid hög bonitet öka den biologiska försurningen. Andra närliggande, och samverkande, faktorer är den summerade mängden skogsuttag och tiden som förflutit sedan senaste istiden. I södra Sverige där boniteten är hög är skogens tillväxt hög, omloppstiden är kortare och tiden sedan istiden längre alla faktorer som ger en högre potentiell biologisk försurning jämfört med skogar längre norrut. Förutom i och förekommer hög bonitet även bl.a. i delar av Småland och (figur 3). Delar av de områden som på kartan markerats med hög bonitet utgörs idag i själva verket av jordbruksbygd med endast mindre inslag av skogsmark. 10 http://www.emep.int/mscw/mscw_ydata.html, hämtat juli 2016 11 Alpfjord, H. och Andersson, C. Nationell miljöövervakning med MATCH Sverige-systemet. SMHI 2015-7. 14

I skogar där trädens rötter och näringsupptag är koncentrerade till ytliga marklager så kommer de ytliga horisonterna försuras, detta gäller t.ex. granskogar. I flera olika typer av lövskog, t.ex. med stort björkinslag, är rötterna fördelade till ett större djup vilket innebär att markens försurning också fördelas i en större jordmassa. Eftersom baskatjoner och andra näringsämnen också transporteras upp genom träden och vid lövfällning tillförs markytan så resulterar detta i en mindre biologisk försurning av markens översta delar. Atmosfärisk deposition av svavel, kväve och salt är alla större i granskog än i lövskog vilket ger en större luftburen försurning men också ökar den biologiska försurningen genom större kvävetillförsel till granskog än till lövskog. Figur 3. Bonitet för granskog. Kartan visar en interpolerad bild och bygger på data från Riksskogstaxeringen. Vittring Försurning motverkas av vittring. Olika bergarter är mer eller mindre lättvittrade vilket gör att även jordar som byggs upp av fragment av dessa bergarter är olika vittringsbenägna. Mest lättvittrat är kalksten, minst lättvittrat är hårda, kvartsrika bergarter som kvartsit. I figur 4 visas en karta över Sveriges berggrund som har klassats utifrån hur lättvittrade bergarterna är. I tabell 5 redovisas länsvis förutsättningarna för att berggrunden, och därav bildade jordarter, ska ge ett vittringstillskott till skogsmark. Kalksten består av mineralet kalcit (kalciumkarbonat; CaCO 3 ). Även andra mineral som innehåller kalcium tenderar att vara mer lättvittrade än andra mineral. I figur 5 visas en karta över kalciumhalten i C- horisonten i moränjordar. En jämförelse med kartan över berggrundens vittringsbenägenhet visar vissa likheter men även skillnader. Generellt har kalkmaterial från kalkberggrund spridits i isrörelseriktningen i samband med den senaste istiden. Det är emellertid ganska begränsade områden som har förhöjd kalkhalt i moränen. Detta beror på att den lättvittrade kalken redan har vittrat bort i markens övre delar och endast mer svårvittrade mineral finns kvar. På Öland och Gotland, där berggrunden till största helt består av kalk, är dock kalkhalten i morän fortsatt hög. 15

I tabell 5 kan ses att åtgärdsområdena knappt finns i områden med den mest lättvittrade berggrunden utan är koncentrerade till områden med vittringsklass 2 och 3. Att det finns en relativt liten del i berggrundsområdena med den minst vittringsbenägna berggrunden (klass 1) beror på att kvartsitområdena i norra inte omfattas av åtgärdsområde. Figur 4. Berggrundens vittringsbenägenhet. Klassindelad från mycket låg (1) till mycket hög (7) vittringsbenägenhet. Tabell 5. Berggrundens vittringsbenägenhet, jämför med kartan i figur 4. Fördelning av vittringsklasser för skogsmark i områden prioriterade för askåterföring. Som jämförelse anges även fördelningen för skogsområden som inte prioriterats ( Ej åtgärdsområde ). Vittringsklasser Län 1 2 3 4 5 6 7 Totalt % Östergötland 6,3 57,3 35,0 1,0 0,3 100,0 0,5 57,3 35,9 6,3 100,0 15,0 63,7 18,4 2,9 100,0 11,8 83,5 2,2 1,9 0,6 100,0 44,3 50,9 4,7 100,0 87,9 9,8 2,3 100,0 22,0 71,4 6,5 100,0 14,9 82,9 2,2 100,0 1,2 64,0 30,3 4,5 100,0 52,1 45,3 1,9 0,6 100,0 8,8 88,8 2,5 100,0 18,6 33,4 36,7 10,9 0,1 0,2 100,0 5,3 4,0 87,1 3,6 100,0 Åtgärdsområden 5,9 48,7 40,7 4,7 0,1 0,1 100,0 Ej åtgärdsområde 9,2 31,9 50,6 5,1 1,0 0,9 1,2 100,0 16

Figur 5. Kalciumhalt (uttryckt som % CaO) i morän (C-horisont). Kartan är interpolerad ifrån data från SGUs geokemiska databas.12 Observera att data saknas för delar av, och s län vilket ger en osäker kartbild i dessa län. Sambandet mellan kalciumhalten i marken och berggrundens vittringsbenägenhet är således tydligast i områden med lättvittrade jordar, se även figur 6. I denna figurs högra del visas att blekjorden, d.v.s. den del av marken som nästan helt berövats lättvittrade mineral, är mäktigast i områden med svårvittrad berggrund. En karta över blekjordens mäktighet visas längre fram (figur 15). Figur 6. Sambandet mellan berggrundens vittringsbenägenhet (Vittringsklass) och kalciumhalten i morän (t.v.) respektive blekjordens mäktighet (t.h.). 12 Mätningar i finfraktion med XRF respektive efter extraktion med salpetersyra. 17

Jordarter Jordartsförhållandena i skogsmark skiljer sig en del mellan de olika länen. I länen Östergötland, Västra Götaland, och utgör områden med berg i dagen eller med tunna jordtäcken en betydande andel av skogsmarken medan s och län har mycket små områden utan jordtäcke (se tabell 6 och figur 7). Se även nästa avsnitt Jorddjup. Tabell 7. Fördelning av jordarter för skogsmark i avrinningsområden prioriterade för askåterföring. Som jämförelse anges även fördelningen för skogsområden som inte prioriterats ( Ej åtgärdsområde ). Län Berg Tunt jordtäcke Morän Grus & sand Silt & lera Organisk jordart Övrigt Summa % Östergötland 32,3 18,8 32,3 4,5 2,4 9,4 0,3 100,0 1,6 16,0 57,2 8,2 0,3 16,8 100,0 1,0 5,0 75,0 4,0 15,0 100,0 6,0 7,5 78,4 1,3 6,9 100,0 1,9 10,3 81,3 1,9 3,7 0,9 100,0 1,5 72,6 4,4 20,7 0,7 100,0 5,9 14,6 52,3 8,4 0,6 17,8 0,3 100,0 24,2 32,6 24,4 3,7 4,2 10,6 0,3 100,0 8,2 34,6 43,9 3,5 4,3 5,5 0,1 100,0 7,4 20,0 56,1 3,9 0,6 11,9 100,0 15,0 26,3 40,0 6,3 3,8 8,8 100,0 1,4 14,9 74,3 3,2 6,3 100,0 1,7 10,9 73,5 4,0 0,7 8,9 0,3 100,0 Åtgärdsområde 8,0 20,8 55,4 4,1 1,9 9,6 0,1 100,0 Ej Åtgärdsområde 9,8 12,1 58,4 7,4 4,3 7,5 0,4 100,0 18

Jordarter i skogsmark inom respektive utanför åtgärdsområde Östergötland Östergötland Åtgärdsområde Ej Åtgärdsområde 0% 20% 40% 60% 80% 100% Berg Tunt jordtäcke Morän Grus & sand Silt & lera Organisk jordart Övrigt Figur 7. Jordartsfördelning i skogsmark. För varje län representerar den övre stapeln jordarterna i de områden som prioriterats för askåterföring (Åtgärdsområden) medan den undre visar jordarterna i övrig skog (Ej åtgärdsområden). Längst ner visas fördelningen för skogsmark för samtliga ingående län. Jorddjup I stora delar av Sverige är jordtäcket tunt (figur 8). I dessa områden finns mindre möjlighet att genom vittring motverka försurningsprocesser. Detta innebär att dessa områden kan vara aktuella för askåterföring. Det kan ses att områden med tunna jordtäcken utgör en stor andel av de områden som prioriteras för askåterföring (figur 9 t.v.). Jorddjup upp till ca fem meter ingår eller ingår inte i ungefär lika stor omfattning i åtgärdsområdena. Områden med berg i dagen och med större jorddjup än fem meter är mindre vanliga i avrinningsområden som prioriterats för askåterföring. Förutom områden utan eller med endast tunna jordtäcken så utgörs skogsmarken, både åtgärdsområden och övrig skog, i huvudsak av moränmark. Åtgärdsområden har något större inslag av organiska jordarter och något mindre av silt och lera. Sand och grus är också något mindre ofta prioriterat. 19

Figur 8. Jordlagrens mäktighet. Kartan kommer från SGUs jorddjupsmodell som bygger på uppmätta jorddjup från olika borrningar, geofysiska undersökningar samt observation av områden med berg i dagen. 0-1 m 0-1 m 1-2 m 1-2 m 2-3 m 2-3 m 3-4 m 3-4 m 4-5 m 4-5 m 5-10 m 5-10 m >10 m >10 m 0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 km 2 Berg Tunt jordtäcke Morän Grus & sand Silt & lera Organisk jordart Övrigt 0-1 m 0-1 m 1-2 m 1-2 m 2-3 m 2-3 m 3-4 m 3-4 m 4-5 m 4-5 m 5-10 m 5-10 m >10 m >10 m Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde 0% 20% 40% 60% 80% 100% Figur 9. Jordarts- och jorddjupsfördelning i skogsmark. För varje jorddjup representerar den övre stapeln jordarterna i de områden som prioriterats för askåterföring (Åtgärdsområden) medan den undre stapeln visar jordarterna i övrig skog (Ej åtgärdsområden). Längst ner till höger visas fördelningen för samtlig skogsmark i ingående län. 20

Högsta kustlinjen Områden som ligger över Högsta kustlinjen, d.v.s. områden som inte legat under havsytan eller under något av Östersjöns tidigare utvecklingsstadier efter istiden (figur 10), har generellt mer enhetliga jordtäcken än områden under HK. Det är mer sällsynt med områden med berg i dagen men det är också mer sällsynt med områden med mäktiga finsediment. Figur 10. Högsta kustlinjen (HK) och Marina gränsen (MG). Stora delar av Sverige har legat under salta hav (under Marina gränsen) eller under tidigare söta Östersjöstadier (mellan Marina gränsen och Högsta kustlinjen) efter istiden. 0-1 m 0-1 m 1-2 m 1-2 m 2-3 m 2-3 m 3-4 m 3-4 m 4-5 m 4-5 m 5-9 m 5-9 m >10 m >10 m 0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000 km 2 Under MG Mellan MG och HK Över HK 0-1 m 0-1 m 1-2 m 1-2 m 2-3 m 2-3 m 3-4 m 3-4 m 4-5 m 4-5 m 5-9 m 5-9 m >10 m >10 m Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde 0% 20% 40% 60% 80% 100% Figur 11. Jorddjupsfördelning i skogsmark och läge i förhållande till Högsta kustlinjen (HK) respektive Marina gränsen (MG). För varje jorddjup representerar den övre stapeln de områden som prioriterats för askåterföring (Åtgärdsområden) medan den undre visar övrig skog (Ej åtgärdsområden). Längst ner t.h. visas fördelningen för samtlig skogsmark i ingående län. 21

När man enbart betraktar skogsområden så framträder en annan bild. I skogen är det vanligt med såväl tunna som mäktiga jordlager över HK (figur 11). I områden över HK kan en stor del av grundvattenflödet i morän vara koncentrerat till markens övre delar eftersom markens effektiva porositet ofta är begränsad. I län med skogsområden både under och över HK har framförallt områden över HK valts ut som prioriterade för askåterföring (figur 12). Östergötland Östergötland 0 5 000 10 000 15 000 20 000 km 2 Under MG Mellan MG och HK Över HK Östergötland Östergötland Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde 0% 20% 40% 60% 80% 100% Figur 12. Skogsmarkens geografiska läge i förhållande till Högsta kustlinjen (HK) respektive Marina gränsen (MG). För varje län representerar den övre stapeln de områden som prioriterats för askåterföring (Åtgärdsområden) medan den undre visar övrig skog (Ej åtgärdsområden). Längst ner till höger visas fördelningen för samtlig skogsmark i ingående län. Grundvattenbildning I områden med hög nederbörd har marken ständigt genomsköljts med vatten vilket påskyndat urlakningen av baskatjoner. Till detta kommer att uppehållstiden i marken är kortare vilket ger kortare tid för vittringsreaktioner att äga rum. Därutöver så har nederbörden under försurningsperioden varit särskilt sur i de nederbördsrika områdena på Västkusten och tillförseln av havssalter har ytterligare utarmat marken. I figur 13 visas den beräknade grundvattenbildningen i grovkorniga jordar (grusiga eller sandiga jordar). 22

Figur 13. Den beräknade grundvattenbildningen i grovkorniga jordar. Data från SMHI med uppdelning på avrinningsområden. I finkorniga jordar är grundvattenbildningen lägre men den regionala fördelningen är likartad. Basmättnadsgrad Utanför de kalkpåverkade områdena är basmättnaden i markens övre lager låg. I figur 14 visas basmättnadsgraden vid ph 7 (andel baskatjoner, d.v.s. kalcium-, magnesium-, kalium- och natriumjoner, av totala antalet utbytbara katjoner som även inkluderar titrerbar aciditet, d.v.s. väte- och aluminiumjoner 13 ). Kartorna och stapeldiagrammen visar basmättnadsgraden i humuslagret samt på 10 respektive 20 cm djup i mineraljorden. De åtgärdsområden som valts har också en något lägre basmättnadsgrad än övriga skogsområden (se figur 14). Längre ned i markprofilen brukar basmättnaden stiga allteftersom vittringsprocesser motverkar det underskott av baskatjoner som orsakats av försurande deposition och biologisk försurning. Detta sker dock på betydligt större djup än vad visas i figur 14. Undersökningar i slutet av 1980-talet visade att i områden med hög försurande deposition var förrådet av utbytbara baskatjoner var nästan helt uttömt även på djup ner till 2,5 m. 14 13 Nilsson, T., Stendahl, J. & Löfgren, O. (2015) Markförhållanden i svensk skogsmark data från Markinventeringen 1993-2002. 14 Karltun, E. /(ed). (1995) Acidification of forest soils on glacial till in Sweden. NV report 4427. 23

Basmättnad (ph 7) - Humuslager 0 5 10 15 20 % Östergötland Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde Totalt Basmättnad (ph 7) - Mineraljord 0-10 cm 0 5 10 15 20 % Östergötland Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde Totalt Basmättnad (ph 7) - Mineraljord 10-20 cm 0 5 10 15 20 % Östergötland Totalt Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde Figur 14. Basmättnadsgrad (BS %) i ytliga marklager i skogsmark. Kartorna visar en interpolerad bild och bygger på data från Markinventeringen av skogsmark. I stapeldiagrammen visas medelvärden per län och totalt. 24

Senare har betydelsen av havssaltdeposition uppmärksammats. 15 Områden med hög svaveldeposition är delvis desamma som områden med stort tillskott av havssalt (jfr även figur 2). Tillförda havssalter kan genom jonbyte ersätta väte- och aluminiumjoner på utbytespositioner på markpartiklarnas yta (jonbyte) så att dessa med det perkolerande vattnet kan tränga djupare ned i marken. Man kan även se detta som att havssalterna erbjuder tillgång till klorid, en mobil anjon, vilket behövs för att de sura väte- och aluminiumjonerna ska transporteras längre ned i marken. Jordmån En sammanfattande bild av de processer som pågått efter istidens slut kan ges av jordmånens utveckling. I skogsområden på fastmark dominerar ofta olika typer av podsoler. Blekjordens mäktighet ger en indikation på hur hårt marken belastats av processer som löser upp respektive för bort lättvittrade mineral men beror också på hur mycket lättvittrade mineral som fanns i marken från början. Av figur 15 framgår att i stora delar av södra Sverige saknas utbildat blekjordsskikt vilket visar att andra jordmåner, främst olika typer av brunjordar och histosoler, dominerar. I södra Sverige förekommer podsoler framförallt över HK medan podsoler är mer vanligt förekommande, även under HK, längre norrut (jämför även med figur 6). I figur 16 kan man se att länen framförallt har prioriterat områden med relativt mäktiga blekjordshorisonter för askåterföring. Figur 15. Blekjordens (Ehorisontens) mäktighet. Kartan visar en interpolerad bild och bygger på data från Markinventeringen av skogsmark. 15 Löfgren, S., Gustafsson, J.P. & Skyllberg, U. (2015) How does forest biomass production acidify soils and surface waters in comparison with mineral acids? 25

Östergötland Östergötland 0 5 000 10 000 15 000 20 000 km 2 < 0,5 cm 0,5-1 cm 1-2 cm 2-5 cm 5-10 cm > 10 cm Östergötland Östergötland Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde 0% 20% 40% 60% 80% 100% Figur 16. Blekjorden (E-horisontens) mäktighet (i cm) i skogsmark. Diagrammet bygger på värden från den interpolerade kartan (se figur 15). För varje län representerar den övre stapeln de områden som prioriterats för askåterföring (Åtgärdsområden) medan den undre visar övrig skog (Ej åtgärdsområden). Längst ner till höger visas fördelningen för samtlig skogsmark i ingående län. VATTENKVALITET I OMDREVSSJÖAR Vattenkvaliteten i de s.k. omdrevssjöarna uppvisar stora regionala variationer vilket avspeglar de naturliga förhållandena, främst berggrundens vittringsbenägenhet, och försurningspåverkan, se figur 17. Omdrevssjöarna ingår i Havs- och vattenmyndighetens program för sötvattenövervakning och omfattar totalt 4 800 sjöar som provtas vart sjätte år. Urvalet av omdrevssjöar ska vara representativt och yttäckande för hela Sverige. Bland omdrevssjöarna ingår även sjöar som tidigare har kalkats eller som fortfarande kalkas. Det är möjligt att korrigera för den påverkan som kalkningen medför. 16 Detta har inte gjorts i denna studie men trots detta visar kartan i figur 17 en tydlig regional fördelning. De områden som länen valt ut för askåterföring är i stort sett desamma som redan kalkas. Det är därför naturligt att det är ganska stor skillnad i aciditet och alkalinitet i dessa området jämfört med länet i dess helhet (figur 18). 16 Fölster, J. & von Brömssen, C. (2016) Hur kan resultaten från Omdrevssjöarna användas i vattenförvaltningen? SLU, Vatten och miljö: Rapport 2016:17. 26

Figur 17. Aciditet och alkalinitet i sjöar. Kartan visar en interpolerad bild och bygger på data från omdrevssjöarna provtagna mellan 2009-2014. Punkterna på kartan visar provtagna sjöar. Data från SLU. 27

Östergötland Östergötland 0 10 000 20 000 30 000 km 2 < 0,05 mekv/l 0,05-0,1 mekv/l 0,1-0,2 mekv/l 0,2-0,3 mekv/l 0,3-0,5 mekv/l 0,5-1 mekv/l >1 mekv/l Östergötland Östergötland Åtgärdsområde Ej åtgärdsområde 0% 20% 40% 60% 80% 100% Figur 18. Aciditet & alkalinitet (mekv/l) i omdrevssjöar. Diagrammet bygger på värden från den interpolerade kartan (se figur 17). I diagrammet ingår samtlig landareal, inte enbart skogsmark. För varje län representerar den övre stapeln de områden som prioriterats för askåterföring (Åtgärdsområden) medan den undre visar övriga områden (Ej åtgärdsområden). Längst ner visas fördelningen för samtlig mark i ingående län. SAMMANFATTNING AV RESULTAT Sammanfattningsvis finns för de flesta av de genomgångna faktorerna ganska små skillnader mellan de områden som prioriterats för askåterföring och annan skogsmark. Åtgärdsområdena domineras av skogsmark på fastmark även om inslag av andra marktyper förekommer. Lövskog är mindre vanlig i åtgärdsområdena än i annan skog. Den stora andelen av åtgärdsområden som ligger i områden med låg vittringsbenägenhet (klass 2) indikerar att berggrunden i dessa områden inte är tillräcklig för att motverka försurningspåverkan. Morän är den vanligaste jordarten i åtgärdsområdena, liksom i övrig skogsmark. Såväl grus och sand som silt och lera förekommer i mindre omfattning i åtgärdsområdena än i övrig skogsmark, organiska jordarter förekommer däremot oftare. Denna jordartsfördelning kan ses som en effekt av att län med skogsområden både under och över HK har framförallt prioriterat områden över HK. Områden med tunna jordlager förekommer oftare i åtgärdsområden än i övrig skogsmark. Det verkar dock vara ganska stor skillnad mellan länen hur man hanterat avrinningsområden med tunna eller inga jordlager. I skogsmarken allra översta del är skillnaden störst mellan åtgärdsområden och andra skogsområden. I åtgärdsområdena är blekjorden påtagligt djupare och basmättnadgraden vid ph 7 lägre än i annan skogsmark. 28

De områden som länen prioriterat för askåterföring oftast tillrinningsområden till vattendrag och sjöar som redan kalkas är med utgångspunkt från de faktorer som beaktats här rimligt utvalda även om olika län har gjort olika val. Jämförelsen med omdrevssjöarnas vattenkvalitet visar att man i stor utsträckning valt områden där alkaliniteten i sjöar är låg (se figur 18) vilket indikerar att man hamnat rätt. En grov sammanläggning av faktorerna berggrundens vittringsbenägenhet, kalciumhalten i morän och basmättnaden i humuslager samt på 10 respektive 20 cm djup i mineraljorden har prövats. Ingående faktorer delades in i fyra klasser förutom för bergartsklassificeringen vars sju klasser behölls och klasserna summerades därefter. Syftet var att komplettera bergartsklassningen med faktorer som återspeglar påverkan av jordlager och jordmånsutveckling. Moränens innehåll av kalcium beror på transport av bergartsmaterial i isrörelseriktningen och basmättnaden i de översta marklagren beror på utlakning och annan bortförsel av baskatjoner som ägt rum efter istiden. En jämförelse med omdrevssjöarnas alkalinitet visar att en stor del av den regionala variationen i vattenkvalitet kan förklaras med denna aggregerade neutralisationskapacitet, se figur 19. 100% Aggregerad neutralisationskapacitet - alkalinitet i omdrevssjöar 80% 60% 40% 20% > 0,75 mekv/l 0,4-0,75 0,2-0,4 0,1-0,2 0,05-0,1 <0,05 0% 1 - låg 2 3 4 5 6 7 8 - hög Figur 19. Karta över aggregerad neutralisationskapacitet. Neutralisationskapaciteten har beräknats genom en summering av berggrundens vittringsklasser, klassindelad basmättnad i humuslager samt på djupet 10 och 20 cm samt klassindelade värden för moränens kalciumhalt. I stapeldiagrammet visas ungefär med motsvarande klassindelning fördelningen av ytvattnets alkalinitet (mekv/l), jfr figur 17. Ett försök till motsvarande sammanslagning av försurande faktorer har genomförts. I denna summerades svaveldepositionen sen 1980, bonitet i granskog samt avrinning, alla i fyra klasser för att spegla försurande nedfall, biologisk försurning och utlakning av baskatjoner från marken. En jämförelse med omdrevssjöarnas alkalinitet visar att den regionala variationen i vattenkvalitet inte kan förklaras med denna grova uppskattning av den aggregerade försurningsbelastningen, se figur 20. Beräkningen kan vara för grov och vikta ihop faktorer på ett felaktigt sätt. En annan förklaring är att andra faktorer, kanske främst markens förmåga att motverka försurande påverkan väger tyngre för vattenkvaliteten i omdrevssjöarna. 29

100% Aggregerad försurningsbelastning - alkalintet i omdrevssjöar 80% 60% 40% 20% > 0,75 mekv/l 0,4-0,75 0,2-0,4 0,1-0,2 0,05-0,1 < 0,05 0% 1 - låg 2 3 4 5 6 7 - hög Figur 20. Aggregerad försurningsbelastning. Försurningsbelastningen har beräknats genom en summering av klassindelad svaveldeposition sen 1980, potentiell biologisk försurning genom växtupptag (bonitet i granskog) och urlakning genom nederbörd (klassindelad avrinning). I stapeldiagrammet visas ungefär med motsvarande klassindelning fördelningen av ytvattnets alkalinitet (mekv/l), jfr figur 17. En jämförelse har även gjorts med de kritiska belastningsberäkningar som utförts av Cecilia Akselsson. 17 Beräkningarna har tagits fram som ett underlag för en ny indikator för miljökvalitetsmålet Bara naturlig försurning som ska visa skogsbrukets försurande verkan. Om baskatjonuttaget från skogsmark vid avverkning överskrider en kritisk gräns, det kritiska baskatjonuttaget, följer att markvattnet försuras. Det kritiska baskatjonuttaget för att bevara ett ANC-värde i markvattnet över 0 (ett ANC-värde 0 är direkt jämförbart med samma alkalinitetsvärde) jämförs i figur 21 med alkaliniteten i omdrevssjöarna. Även denna uppvisar ganska otydligt samband med omdrevssjöarnas vattenkvalitet. Huvudorsaken till detta kan vara att beräkningen av den kritiska belastningen utgår förhållandena i markvattenzonen och alltså inte tar med transporten vidare genom marken ut till vattendrag och sjöar. Annat som kan påverka är att belastningsberäkningen redovisas i avrinningsområden medan data från omdrevssjöarna har interpolerats. 17 Cecilia Akselsson, 2016. Förslag till ny indikator för skogsbrukets försurning. Slutrapport till Naturvårdsverket. 30

Kritiskt baskatjonuttag - alkalinitet i omdrevssjöar 100% 80% 60% > 0,75 mekv/l 0,4-0,75 Figur 21. Kritiskt baskatjonuttag i skogsbruk för att ANC i markvattnet inte ska understiga noll. 40% 20% 0% <5 5-10 10-15 15-20 20-25 25-30 30-40 40-100 >100 0,2-0,4 0,1-0,2 0,05-0,1 <0,05 Avrinningsområdesvisa data från Cecilia Akselsson jämförda med fördelningen av ytvattnets (omdrevssjöarnas) alkalinitet (mekv/l), jfr figur 17. mekv/m 2 /år Omdrevssjöarnas vattenkvalitet har även jämförts med blekjordens mäktighet, figur 22. I detta fall är sambanden mer uppenbara; omdrevssjöar med låg alkalinitet förekommer knappt i områden med obefintliga eller mycket tunna blekjordsskikt medan det motsatta gäller områden med mäktiga blekjordsskikt, i dessa är det mycket ovanligt att sjöarna har hög alkalinitet. Jordmånen återspeglar en rad av de faktorer som är av betydelse för kvaliteten av det vatten som perkolerar ned genom marken och vidare till grund- och ytvatten. Det är därför naturligt att det finns ett starkt samband. De interpolerade kartor som ligger till grund för diagrammet har emellertid även tagit med markprov som tagits i skogsområden utan utvecklad blekjordshorisont. I områden där interpolationen i figur 15 gett värden under en centimeters blekjordsmäktighet är inslaget av andra jordmånstyper, t ex brunjordar, stort. Att de framinterpolerade värdena som är tunnare än en centimeters mäktighet ändå förefaller uppvisa ett samband med alkaliniteten i sjövatten (se figur 22) pekar på att enstaka markprov där en utvecklad blekjordshorisont kunnat uppmätas ändå fångar upp en regional variation som kan gälla en större region. 100% 80% 60% 40% 20% Blekjordens mäktighet - alkalinitet i omdrevssjöar > 0,75 mekv/l 0,4-0,75 0,2-0,4 0,1-0,2 0,05-0,1 Figur 22. Blekjordens mäktighet (cm) och fördelningen av omdrevssjöarnas alkalinitet (mekv/l). Diagrammet bygger på interpolerade kartskikt, se figurerna 15 & 17. 0% <0,25 0,25-0,5 0,5-1 1-2 2-3 3-5 5-10 10-15 >15 cm <0,05 31

DISKUSSION Sjöar och vattendrags känslighet för försurning Flertalet sjöar och vattendrag i södra och mellersta Sverige har utsatts för ett betydande försurningstryck från deposition. Till detta kommer försurning från historiskt och nutida skogsbruk. Sjöarna och vattendragen har mer eller mindre påverkats försurats. Hur känsliga är de idag för fortsatt tillförsel av syra? Senare års forskning har tagit fasta på att ytvatten har olika ph-känslighet i olika ph- intervall. De största svängningarna i ph kan förväntas kring ph 5,6 då naturliga vatten har som lägst buffertkapacitet. 18 Kring detta ph kan såväl årstidsvariationer som försurnings- och återhämtningsförlopp förväntas ge stora effekter på ytvattnets ph. I dessa områden är behovet av återföring av aska, eller kalkning, som störst. Avrinningsområden med en stor andel myrmarker är ofta buffrade till ett lågt ph genom ett stort bidrag av humussyror. Vattendrag och sjöar där ständigt aciditet istället för alkalinitet mäts upp och vattnet dessutom innehåller en stor mängd organiska syror (hög TOC) är sannolikt ur ett praktiskt perspektiv okänsliga för ytterligare försurningspåverkan från GROT-uttag. Vattendrag och sjöar som tvärtom ständigt innehåller en stor mängd alkalinitet är sannolikt också okänsliga för den försurningspåverkan som uttag av GROT innebär. De flesta vattendrag och sjöar befinner sig emellertid sannolikt emellan dessa ytterligheter och kan vara i riskzonen att påverkas. Komplexa samband påverkar åtgärdseffekter En omfattande genomgång av de olika processer i markprofilen och på avrinningsområdesnivå som är aktiva och påverkar försurningsstatus vid ökad skogsproduktion och minskad depositionsbelastning visar en komplexitet som även påverkar om, hur, var och när askåterföring till skogsmark är en lämplig åtgärd. 19 I områden med tidigare hög försurande deposition, hög nederbörd (grundvattenbildning) eller stor saltdeposition är behovet av kompenserande tillförsel av basiska ämnen, som aska, stort. Detta gäller i synnerhet områden där även skogstillväxten är stor. Det påtagliga sambandet mellan grad av podsolering som framgår av blekjordens mäktighet och ytvattnets alkalinitet som påvisats i denna studie kan eventuellt användas för att bedöma behov av askåterföring i en lokal skala. Att mäta blekjordens mäktighet i ett skogsbestånd är enkelt och skogsbestånd på podsolerade jordar med en väl utvecklad blekjordshorisont skulle kunna väljas ut för askåterföring. Det finns dock begränsande faktorer. Aska som tillförs markytan riskerar att i första hand komma de övre marklagren och skogen till nytta. Tidigare försök med skogsmarkskalkning har ofta visat att kalken, 18 Löfgren, S. Ågren, A., Gustafsson, J.P., Olsson, B.A. & Zetterberg, T. (2016) Impact of whole-tree harvest on soil and stream water acidity in southern Sweden based on HD-MINTEQ simulations and ph-sensitivity. Forest Ecology and Management (2016; in press). 19 Löfgren, S., Gustafsson, J.P. & Skyllberg, U. (2015) How does forest biomass production acidify soils and surface waters in comparison with mineral acids? Report to Swedish Environmental Protection Agency. Archive no NV- 02134-13. 32