Karin Wesslander Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut Oceanografiska Laboratoriet 2015-09-07 Dnr: S/Gbg-2015-121 Rapport från SMHIs utsjöexpedition med R/V Aranda Expeditionens varaktighet: 2015-08-31-2015-09-07 Undersökningsområde: Skagerrak, Kattegatt, Öresund, Egentliga Östersjön och Finska viken Uppdragsgivare: SMHI samt Havs- och Vattenmyndigheten SAMMANFATTNING Under expeditionen, vilken ingick i det svenska havsövervakningsprogrammet, besöktes Skagerrak, Kattegatt, Öresund, Egentliga Östersjön och Finska viken. Denna rapport är baserad på preliminära, endast delvis kvalitetskontrollerade data. Vattentemperaturen i ytlagret hade nu stigit och var i huvudsak normal för årstiden. I södra och sydöstra Egentliga Östersjön uppmättes förhållandevis höga halter av fosfat och silikat. Det stora inflödet under december 2014 kunde inte följas längre norrut än vid förra expeditionen och syrehalterna i det inflödande bottenvattnet hade minskat ännu mer. I norra och västra Gotlandsbassängen samt i yttre Finska viken var syresituationen fortsatt allvarlig då helt syrefria förhållanden påträffades från djup överstigande 70-80 meter. Akut syrebrist återfanns från 60 meter i västra Gotlandsbassängen. Syrgashalterna i bottenvattnet i Bornholmsbassängen och Hanöbukten hade sjunkit ytterligare sedan förra mättillfället i juli och även där noterades akut syrebrist. I Arkonabassängen hade syrgashalten ökat sedan förra mättillfället till >2ml/l och det rådde inte längre akut syrebrist. Nästa ordinarie expedition är planerad starta 12 oktober 2015. Address: Sven Källfelts Gata 15 Nya Varvet 426 71 Västra Frölunda Telefon: 011-495 80 00 E-post: karin.wesslander@smhi.se WWW: http://www.smhi.se/
PRELIMINÄRA RESULTAT Expeditionen genomfördes ombord på det finska forskningsfartyget Aranda och startade i Helsingfors den 31:e augusti samt avslutades i samma hamn den 7:e september. Vindarna under expeditionen var mestadels svaga till måttliga. I delar av Egentliga Östersjön rådde dock bitvis kulingstyrka. Lufttemperaturen varierade mellan 11 och 18 C. I Finska viken och norra Egentliga Östersjön besöktes även denna expedition fyra stationer som vanligtvis provtas av Finlands Miljöcentral (SYKE). Den här utökade provtagningen ingår i ett nytt samarbete mellan SMHI och SYKE med syfte att bl.a. öka provtagningsfrekvensen på svenska och finska övervakningsstationer. Under expeditionen deltog även en forskare från Danmarks tekniska universitet (DTU) som samlade in vattenprover för analys av jodisotoper. Syftet med projektet är att undersöka hur kylvatten från kärnkraftsverk sprids i Östersjön. Med ombord var också två forskare från SYKE som provtog zooplankton från olika lager i vattenmassan för att undersöka hur saltvatteninflödet december 2014 har påverkat sammansättningen av zooplankton. Skagerrak Temperaturen i ytvattnet hade nu stigit sedan senaste expeditionen och var nu kring det normala och varierade mellan 16,03 och 17,34 C, högst närmast kusten. Salthalten i ytlagret varierade mellan 22,14 och 33,87 psu, lägst vid kusten. I utsjön var salthalten något högre och närmast kusten var den något lägre än normalt. I utsjön återfanns språngskiktet kring 35 meter och närmare kusten låg skiktningen grundare kring 10-20 meter. Närsalterna i ytvattnet var fortfarande mycket låga både vid kusten och i utsjön men hade börjat stiga något vid några stationer vilket är normalt för årstiden. Fosfatkoncentrationerna i ytvattnet låg i intervallet 0,03 och 0,08 µmol/l, oorganiskt kväve (nitrit + nitrat och ammonium) <0,1-0,37 µmol/l och <0,20-0,67 µmol respektive, medan halterna av silikat varierade mellan 0,8 och 1,8 µmol/l. De lägsta syrehalterna i bottenvattnet, 3,31 ml/l, uppmättes vid Släggö i Gullmarsfjorden mynning. Fluorescensmätningarna visade på biologisk aktivitet med något högre intensitet strax över språngskiktet. För mer detaljer om artsammansättning se separat rapport om algsituationen. Kattegatt och Öresund I hela Kattegatt var temperaturen i ytvattnet omkring 17 C, vilket är normalt för årstiden. Salthalten i ytlagret var något lägre än det normala för årstiden och varierade mellan 16,45 till 1l,46 psu med lägst salthalt i Öresund. Språngskiktet, där haloklin och termoklin sammanföll, återfanns på 10 till 20 meters djup. Koncentrationerna av närsalter i ytvattnet var låga eller helt förbrukade, vilket är normalt för årstiden i Kattegatt. Fosfathalten varierade mellan 0,05-0,11 µmol/l och hade således stigit något sedan förra mätningen. Silikat uppvisade också låga halter omkring 0,4-1,0 µmol/l. I Öresund var halterna av närsalter också normala; fosfathalten var 0,19 µmol/l och silikat var 6,7 µmol/l. Oorganiskt kväve låg under rapporteringsgränsen i både Kattegatt och Öresund. De lägsta syrehalterna i bottenvattnet uppmättes vid Anholt E i Kattegatt, 4,09 ml/l samt vid W Landskrona i Öresund, 2,66 ml/l.
Planktonaktiviteten var låg i ytvattnet men något högre kring språngskiktet. För med detaljer om artsammansättning se separat rapport om algsituationen. Egentliga Östersjön Temperaturen i ytskiktet hade nu ökat sedan senaste expeditionen och var nu normal eller något över det normala för årstiden och varierade från 17,0 C till 18,5 C. Östra delen var något varmare än den västra delen. Ytsalthalten var kring det normala för årstiden och varierade från 5,51 psu i centrala Finska viken till 7,87 psu i Arkonabassängen, i sydväst. Haloklinen återfanns på 60 till 80 meters djup i västra och östra Gotlandsbassängerna, medan den blev något grundare i de södra delarna. I Arkonabassängen återfanns den på 50-70 m djup. Temperatursprångskiktet befann sig på 20-30 meters djup och var väl utvecklad. Koncentrationen av fosfat och silikat i ytvattnet var nu lägre än vid förra expeditionen men ändå över det normala i södra och sydöstra Egentliga Östersjön. De höga halterna av fosfat och silikat torde härröra från inflödet som medfört att näringsrikt bottenvatten nått den övre vattenmassan. I övriga områden var koncentrationerna normala för årstiden. Fosfathalterna varierade mellan 0,05-0,34 µmol/l och silikathalterna mellan 7,9-13,7. Den högsta fosfathalten noterades vid Hanöbukten i sydvästra och den högsta silikathalten vid BCSIII-10 i sydöstra Egentliga Östersjön. Oorganiskt kväve var helt förbrukat ner till 20 meters djup förutom vid den kustnära stationen RefM1V1 där NO2+NO3 ökade från 15 meters djup. För att följa utvecklingen efter det stora inflöde till Östersjön som inträffade under december 2014 togs det den här expeditionen extra provtagningsstationer i norra Gotlandsbassängen norr om Fårödjupet (BY20). Det syns dock inga märkbara effekter av inflödet norr om BY20 men precis som vid förra provtagningen i juli syntes svaga effekter av inflödet på intermediärt djup vid BY20. I västra och norra Gotlandsbassängen samt i yttre Finska viken var syresituationen fortsatt mycket allvarlig. Helt syrefria förhållanden, då svavelväte bildas, återfanns från djup överstigande 70-80 meter. I Gotlandsdjupet, i östra Gotlandsbassängen, förekom akut syrebrist (< 2 ml/l) vid djup överstigande 70 meter. Svavelväte förekom nu i två intermediära lager; 80-95 meter och kring 125 meter. Därutöver var djupvattnet fortsatt syresatt men koncentrationen hade sjunkit ännu något mer sedan förra expeditionen i juli. Akut syrebrist återfanns i västra Gotlandsbassängen redan från 60 meters djup. I norra och östra Gotlandsbassängen samt i yttre Finska viken uppmättes syrebrist från 70-80 meters djup. Syrgashalterna i bottenvattnet i Bornholmsbassängen och Hanöbukten hade sjunkit ytterligare sedan förra mättillfället i juli och även där noterades akut syrebrist. I Arkonabassängen hade syrgashalten ökat sedan förra mättillfället till >2ml/l och det rådde inte längre akut syrebrist. Fluorescensmätningarna visade på viss biologisk aktivitet med högre intensitet över språngskiktet. För mer detaljer om artsammansättning se separat rapport om algsituationen.
Figur 1. Snitt som visar syre- och salthalt genom Egentliga Östersjön från Öresund till Finska viken.
DELTAGARE Namn Från Karin Wesslander Expeditionsledare SMHI Sara Johansson SMHI Johan Kronsell SMHI Daniel Simonsson SMHI Sari Sipilä SMHI Juha Flinkman Maiju Lehtiniemi Haitao Zhang SYKE SYKE DTU BILAGOR - Färdkarta - Tabell över stationer, antal parametrar och provtagningsdjup - Karta över syrehalter i bottenvattnet - Vertikalprofiler för basstationer - Månadsmedelvärdesplottar för ytvatten
SMHis hydrografiska stationer Basstation X HELCOM-station Karteringsstation O Karteringsområde SYKEs hydrografiska stationer Basstation ~Y29 ~~ :._BY31 t> 9 BY32 BY20 :.:.SY15 e BY10 e BCS 111-10 150 300
SMHI ***** Hydrographic Ship: 01-Aranda ****** Date: 2015-09-07 Ocean enh ***** series Year: 2015 ****** Time: 14:00 Ser Stat P Station----------------- Lat----- Lon----- Date Time Bottom Secchi Wind Air Air WCSI C PPCPZZT No T S P O H P T N N N T A S H L P P T C no code r yyyymmdd hhmm depth depth di ve temp pres elec t Hrhhoor de e a h x 2 o o o o h o l i u i O O O o o utc m m C hpa aoae d Cilyooa m l y S 4 t 2 3 4 t k O m g N C C m j tu motpbw p i g P P N N N N a 3 u n m hd PrP l n l s i 0544 GFXX29EXT BY23/LL7 N5950.5 E2450.3 20150831 1139 100 24 4 17.1 1018 1420 x ------- 12 - - - - - - - - - - - - - - - - - - x 0545 BPNX60EXT LL12 N5929.0 E2254.0 20150831 1720 83 25 2 17.6 1016 1210 x ------- 12 x x - - x - - - - - - - - - - - - - x 0546 BPNX00EXT LL15 N5911 E2144.81 20150831 2130 130 17 2 17.5 1016 9990 x ------- 15 x x - - x - - - - - - - - - - - - - x 0547 BPNX00EXT LL17 N5902 E2104.77 20150831 2350 170 14 4 17.5 1014 9990 x ------- 16 - - - - - - - - - - - - - - - - - - x 0548 BPNX27EXT BY21 N5826.5 E2020 20150901 0500 10 10 16.7 1010 2830 x ------- 14 x x - - x - - - - - - - - - - - - - x 0549 BPEX26BAS BY20 FÅRÖDJ N5800 E1953 20150901 0900 195 09 15 16.4 1007 6850 x -xx---- 17 x x - x x x x x x x x - x - - - - - x 0550 BPEX21BAS BY15 GOTLANDSDJ N5720 E2003 20150901 1430 240 6 09 10 17.4 1004 1640 x --xxx-- 19 x x x x x x x x x x x x x - - - - - x 0551 BPEX21EXT BY15 GOTLANDSDJ N5720 E2003 20150901 1630 240 09 9 17.8 1004 1130 x ------- 12 x x - x x x x x x x x - x - - - - - x 0552 BPEX13BAS BY10 N5638 E1935 20150901 2340 147 26 7 18.0 1004 9990 x --x---- 15 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0553 BPSE11BAS BCS III-10 N5533.3 E1824 20150902 0730 89 27 12 17.1 1008 2740 x --x---- 12 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0554 BPSB07BAS BY5 BORNHOLMSDJ N5515 E1559 20150902 1600 90 7 25 9 17.3 1012 1140 x -xxxx-- 12 x x x x - x x x x x x x x - - - - - - 0555 BPSB06BAS BY4 CHRISTIANSÖ N5523 E1520 20150902 1930 92 26 11 17.6 1012 9930 x --x---- 12 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0556 BPSA03BAS BY2 ARKONA N5500 E1405 20150903 0145 45 24 5 16.5 1013 9990 x --xxx-- 8 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0557 BPSA02BAS BY1 N5500 E1318 20150903 0530 47 6 21 7 15.7 1013 1320 x --x---- 8 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0558 SOCX39BAS W LANDSKRONA N5552.0 E1245.0 20150903 1200 51 8 17 7 17.2 1012 1620 x --x---- 9 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0559 KAEX29BAS ANHOLT E N5640.0 E1207.0 20150903 1715 62 9 23 5 15.9 1011 2730 x -xxxx-- 10 x x x x - x x x x x x x x - - - - - x 0560 KANX25BAS FLADEN N5711.5 E1140 20150903 2130 85 15 4 15.9 1011 9990 x --x---- 12 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0561 SKEX18BAS Å17 N5816.5 E1030.8 20150904 0445 348 08 1 13.8 1010 1510 x --xxx-- 14 x x x x - x x x x x x x x - - - - - x 0562 SKEX17BAS Å16 N5816 E1043.5 20150904 0710 202 16 3 14.7 1010 2730 x ------- 13 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0563 SKEX16BAS Å15 N5817.7 E1051 20150904 0825 138 18 10 12.7 1010 6830 x --x---- 12 x x - x - x x x x x x - x - - - - - x 0564 SKEX15BAS Å14 N5819 E1056.5 20150904 0935 113 32 4 13.4 1010 2730 x ------- 10 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0565 SKEX14BAS Å13 N5820.2 E1102 20150904 1030 95 32 2 14.2 1010 1430 x --x---- 10 x x - x - x x x x x x - x - - - - - x 0566 FIBG27BAS SLÄGGÖ N5815.5 E1126.0 20150904 1315 77 10 26 3 15.1 1009 1110 x --xxx-- 9 x x - x - x x x x x x - x - - - - - x 0567 SKEX23BAS P2 N5752 E1118 20150904 1720 94 8 21 3 15.3 1006 1120 x --x---- 10 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0568 KANX50BAS N14 FALKENBERG N5656.40 E1212.70 20150904 2325 30 17 6 13.8 1003 6990 x -xxxx-- 7 x x x x - x x x x x x x x - - - - - - 0569 KAEX29BAS ANHOLT E N5640.0 E1207.0 20150905 0145 62 22 6 13.4 999 6990 x --xxx-- 10 x x x x - x x x x x x x x - - - - - - 0570 BPSH05BAS HANÖBUKTEN N5537 E1452 20150905 1710 78 27 11 11.6 998 6840 x --x---- 11 x x - x - x x x x x x - x - - - - - - 0571 BPWK01BAS REF M1V1 N5622.25 E1612.1 20150905 2315 20 28 5 11.6 996 9990 x -xxxx-- 5 x x x x - x x x x x x x x - - - - - - 0572 BPSE00EXT 4.5NE ÖLANDS SÖDRA N5610.06 E0906 20150906 0206 57 31 4 11.0 997 9999 x ------- 9 x x - x - - - - - - - - - - - - - - - 0573 BPWX45BAS BY38 KARLSÖDJ N5707 E1740 20150906 0900 109 6 04 9 14.5 999 1630 x --x---- 14 x x - x x x x x x x x - x - - - - - x 0574 BPWX38BAS BY32 NORRKÖPINGSDJ N5801 E1759 20150906 1515 199 5 06 6 13.5 1004 1740 x --x---- 17 x x - x x x x x x x x - x - - - - - x 0575 BPNX35BAS BY29 N5853 E2019 20150906 2350 175 35 7 13.6 1005 6990 x ------- 16 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Bottom water oxygen concentration (ml/l) Country: Finland Ship : Aranda Date : 20150831-20150906 Series : 0544-0575 H2S H2S H2S H2S 0.41 H2S 4.51 4.15 4.09 0.81 5.93 2.66 0.45 2.34 0.76 1.07 4.77 2.63