Emmi Rankonen 2010 KARTERING OCH KLASSIFICERING AV SURA SULFATJORDAR (SSJ) I FINLAND Peter Edén, Annu Martinkauppi, Jaakko Auri och Emmi Rankonen Geologiska forskningscentralen (GTK) / Västra Finlands enhet, Karleby 4.11.2010 1
HUR UPPKOMMER SURA SULFATJORDAR? 1. Östersjöns utveckling efter istiden Litorinahavet (början 8 000 år sen) > > Sulfid(svavel)haltig lera /mo /mjäla /gyttja 2. Landhöjningen > > sulfidleran stigit / stiger upp ur havet Låglänta flacka marker, som täcks av torv 4.11.2010 2
3. Torkar/Torrläggs >> kontakt med syre > > sura sulfatjordar Nydikning i Nedervetil Människans verksamhet den huvudsakliga orsaken Torrläggning av jordbruksmark, skog och myrar, muddringar, byggnadsverksamhet ph 2.4 ph 6-7 ph 3-4 Peter Edén 2010 4.11.2010 3
SÖDERFJÄRDEN ca. 40 cm ca. 150 cm Peter Edén 2007 Aktiv sur sulfatjord Järnhydroxider, sulfater (bruna) + sulfidlera (mörk) = Aktiv + potentiell sur sulfatjord 4.11.2010 4
Sulfidsediment bildas ännu i dag! Vassorfjärden 2006 Peter Österholm 4.11.2010 5
Från sulfatjordar mera metaller ut i vattendragen än från Finlands hela industri 9000 6000 600 1500 Aluminium Mangan Zink 400 1000 3000 500 200 0 1982 1990 1998 60 0 1978 1986 1994 120 0 1978 1986 1994 2002 1,5 40 Kobolt 80 Nickel 1 Kadmium 20 40 0,5 0 1978 1986 1994 2002 0 1978 1986 1994 2002 0 1978 1986 1994 2002 Sundström, Åström & Österholm, 2002 Metaller + lågt ph (ph 3-4) > > - 10-100 gånger mera aluminium, zink, nickel, kobolt, kadmium än i finska bäckar i medeltal - tidvis fiskdöd i vattendrag och utlopp, en del åar helt livlösa - bottendjur, rom och nyckläckta yngel dör - bildas nytt problemsediment i mynningar och kustområde - rekreations- och turismvärdet minskar 4.11.2010 6
Problemen har varit kända i över 50 år Utbredd fiskdöd 2006-2007 EUs vattendirektiv GTKs förundersökning 2008 > > Nätverk arbetsgrupp för kartering av SSJ 2009 Två ministeriers arbetsgrupp >> betänkande 2009 >> nationell strategi 2010 Vattenvårdsplaner 2009 genomförandeprogram 2010 1. Vattendirektivets krav på gott tillstånd i ytvattnen till 2015 kan inte uppnås p.g.a. sulfatjordarna 2. Kartering behövs snabbt (utbredning, djup, kvalitet, klassificering) 3. Information, utbildning, utveckling och ibruktagande av metoder bör påbörjas genast Klimatförändringarna förvärrar problemen 4.11.2010 7
TIDIGARE KARTERINGAR OCH KLASSIFICERINGAR Purokoski 1950-talet (1259 markprover från misstänkta områden ) Erviö 1970-talet. Fiskdöd 220 åkrar / 3 djup i Kyro älv 26 390 ha SSJ Palko et al 1980-1990-talen. Flera stora dräneringsområden Flera lokala karteringar KUTI 1994 (Puustinen m.fl) - 1065 punkter á 2100 ha längs hela kusten (2 236 500 ha) - ph <5 / 40-60 cm 336 00 ha sura sulfatjordar Varierande metoder, varierande kriterier Motsvarar inte dagens internationella krav Yli-Halla m.fl. (1999) analyserade KUTI-materialet enligt Soil Taxonomy / WRB 50 000 130 000 ha 4.11.2010 8
Sura sulfatjordar i Finland > 100 000 ha (300 000 ha) 80 (100) m över havet Mesta och värsta mellan Vasa och Uleåborg > 20 milj ha i hela världen I Europa endast i Finland och Sverige (50 000 ha) Annu Martinkauppi, GTK 4.11.2010 9
SYSTEMATISK KARTERING PÅBÖRJATS 2009 ENLIGT INTERNATIONELLT ANPASSAD KLASSIFICERING GTK / Västra Finlands enhet ansvarar för karteringen Samarbete med Åbo Akademi och Helsingfors universitet 1. GTK med egna budgetmedel 2. Förhindra uppkomsten av surt flöde i Siikajoki- Pyhäjoki 2009-2012 (HaKu) (MTT) EUs regionala utvecklingsfond 1. Kartering av sura sulfatjordar (GTK) utbredning, djup och egenskaper 3. CATERMASS LIFE+ 2010-2012 (SYKE) AKTION 1: Kartering och riskklassificering av sura sulfatjordar (GTK, HY, ÅA) I projekten dessutom: vattendragen, utveckling av åtgärder, socio-ekonomiska aspekter, information och rådgivning 4.11.2010 10
KARTERINGSSKEDEN / METODUTVECKLING 1. Multielementanalys sannolikhetskarta provtagningsplan Jordartskarta Flyggeofysik Sannolikhetskarta Förbättras med några training points 4.11.2010 11
UTMANING: Lokalisera och klassificera Lokalt uppträder sulfatjordarna / sulfidlerorna fläckvis (bilden) Lestijokis nedre lopp 55% av åkrarna sura sulfatjordar (ph < 5.0!) (1% av hela avrinningsområdet) Lägsta ph 2.68 (Weppling et al. (1999): LIFE Lestijoki) Hur planera dräneringen? Hur och var vidta hurudana åtgärder? Andra problem: Torv- och sandtäckta områden. Torvtäkter! Hur inverkar sulfatjordens / sulfidsedimentens djup, tjocklek och svavelhalt på de geofysikaliska anomalierna 4.11.2010 12
Provtagning 2010 Sondering med spets Borrning med Cobra, 3 m:s jordprofil Sulfidjord provtagen Foton: Emmi Rankonen 4.11.2010 13
ph mäts direkt från provet Emmi Rankonen 2010 Direkt inmatning av data. Provtagning för kemisk analys. Olli Breilin 2009 4.11.2010 14
0 0,5 ph 2 3 4 5 6 7 8 0 0,5 ph 3 4 5 6 7 syvyys [m] 1 1,5 2 AMMA-2009-24. Stot syvyys [m] 1 1,5 2 AMMA-2009-25. Stot 2,5 2,5 3 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 3 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Stot [%] Stot [%] AMMA-2009-17. Stot [%] syvyys [m] 0 0,5 1 1,5 2 ph 2 3 4 5 6 7 8 S y v y y s [m ] 0 0,5 1 1,5 2 2,5 ph 2 3 4 5 6 7 8 Mm Hs Sa Sulfidi 2,5 3 3 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 S [%] Stot [%] 4.11.2010 15
S högt också i torv! Svartskiffrar ursprungskälla? Varifrån S i SSJ? 4.11.2010 16
KLASSIFICERING (icke slutlig) Klass 0: I: mycket problematisk II: problematisk III: måttliga problem IV: ingen risk Egenskaper Sulfid 0 1 m Sulfid 1-1,5 m djup och/eller minimi ph<3.5 på 0-1,5 m djup Sulfid 1,5-2,5 m djup och/eller minimi ph<4.0 på 0-2,5 m djup Sulfid 1,5-2,5 m djup och minimi ph<4.5 på 0-2,5 m djup Ingen sulfid 0-2,5 m djup, minimi-ph >4,5 4.11.2010 17
RESULTAT 31.12. 2012 Fritt tillgänglig databas över SSJs utbredning och egenskaper Kartor över SSJs utbredning och riskklassificering på nätet Guide hur identifiera och karakterisera SSJ RESULTAT HITTILLS Problemet erkänt även på nationell nivå Nätverk skapade Arbetet kommit igång PROBLEM Nu korta projekt, lite pengar endast översiktskartor / sannolikheter Hur få fast finansiering för 10(?) år Få nyckelaktörer att förbinda sig att nå en lösning på problemen med SSJ Om / när åtgärder krävs av markägare, bör stödsystem vara klara 4.11.2010 18
4.11.2010 19
TACK KIITOS THANK YOU Emmi Rankonen 2010 4.11.2010 20