Riskområden för höga fosforförluster via ytavrinning och vattenerosion från åker

Riskområden för höga fosforförluster via ytavrinning och vattenerosion från åker - en tillämpning av det Danska P-index på två pilotområden i Skåne och Halland

Titel: Riskområden för höga fosforförluster via ytavrinning och vattenerosion från åker en tillämpning av det Danska P- index på två pilotområden i Skåne och Halland Utgiven av: Författare: Redaktör: Beställningsadress: Länsstyrelsen i Skåne Län Ekologgruppen i Landskrona AB Länsstyrelsen i Skåne Län Länsstyrelsen i Skåne Län Miljöenheten 205 15 MALMÖ Tfn: 040-25 20 00 skane@lansstyrelsen.se Copyright: Länsstyrelsen i Skåne Upplaga: 150 ISBN/ISSN: 978-91-86533-26-7 Länsstyrelserapport: 2010:31 Tryckt: Tryckeri Årtal: 2010 Omslagsbild: Spår av rännilserosion i Långevadsbäckens avrinningsområde, mars 2010. Foto: Tette Alström.

Förord Övergödning är ett utbrett problem i södra Sverige. En ökad näringstillförsel leder till högre primärproduktion och ökad grumlighet i vattnet vilket i sin tur kan leda till bl.a. algblomning. I både Skåne och Halland har en stor del av vattenförekomsterna sämre status än god med avseende på näring enligt vattendirektivets statusklassning. Sverige har med Baltic Sea Action Plan åtagit sig att minska fosforutsläppen med 290 ton till år 2021. Vi har även ett åtagande enligt vattendirektivet att arbeta för att våra vatten ska uppnå god ekologisk status. Fosfor spelar en väsentlig roll i övergödningen av våra vatten. På senare år har fosforförluster från jordbruksmark uppmärksammats allt mer. De transportprocesser som styr hur fosfor förflyttar sig från åkermarken till vattendragen är olika och vilket transportsätt som dominerar kan variera stort beroende på geografiska förutsättningar och väderleksförhållanden. En stor del av fosforförlusten sker på en liten yta och under en mycket begränsad tid. För att kunna sätta in rätt åtgärder på rätt plats måste dessa hot-spots för fosforförluster identifieras. Ekologgruppen i Landskrona har på uppdrag av Länsstyrelserna i Halland och i Skåne undersökt möjligheten att göra en riskklassning av fosforläckaget från jordbruksmark till ytvatten med hjälp av det fosfor-index som tagits fram i Danmark. Den här rapporten fokuserar främst på fosforförluster till följd av ytavrinning och erosion. Modellen har testats i två pilotområden; Örstorpsbäcken i Skåne och Långevadsbäcken i Halland. För att verifiera riskklassningen genomfördes även en synoptisk provtagning i bäckarna. Dessutom inventerades spår av vattenerosion i både fält och i flygbilder. Arbete ses som en början på målsättningen att kunna använda modellen vid riktad rådgivning till lantbrukare. Det är önskvärt att få ett allomfattande fosfor-index som kan användas som ett planeringsinstrument för åtgärder i hela Sverige. Rapporten är upprättad av Tette Ahlström och Bengt Wedding, Ekologgruppen i Landskrona, i samråd med Hillevi Hägnesten, Länsstyrelsen i Skåne, och Arne Joelsson, Länsstyrelsen i Halland. November 2010 Hillevi Hägnesten och Arne Joelsson Länsstyrelsen i Skåne och Länsstyrelsen i Halland 3

Innehållsförteckning Förord... 3 Innehållsförteckning... 4 Sammanfattning... 7 Inledning... 9 Bakgrund... 9 Förluster av fosfor från jordbruksmark en kort introduktion...9 Vattenerosion och ytavrinning från åkermark...11 Ytavrinning och olika typer av vattenerosion... 12 Styrande faktorer för ytavrinning och vattenerosion i åkermark... 13 Transport av fosfor via vattenerosion... 15 P-index olika nordiska tillämpningar...17 Det danska P-indexet... 17 Det norska P-indexet... 20 Svenska studier av P-index... 22 Skillnader och likheter mellan de beskrivna P-indexen... 23 Metodbeskrivning...24 Undersökningsområden en kort beskrivning...24 Örstorpsbäckens avrinningsområde... 24 Långevadsbäckens avrinningsområde... 25 Kartering av vattenerosion...26 Provtagning...27 Databearbetning...27 Höjddata... 27 Jordbruksblockkartor... 28 Jordartskartor... 28 Vattendrag och övriga ytvattenförekomster... 29 Nederbördsdata... 29 Övrigt kartmaterial... 29 GIS hantering... 30 4

Beräkningar... 30 Resultat med kommentarer...32 Urval inför riskklassning...32 Topografisk information... 32 Avgränsning av klassningsenhet... 33 Transportfaktorn... 34 Framtagning av klassningsgränser... 35 Kalibrering mot inventering av ytavrinning och vattenerosion...37 Slutlig riskklassning...39 Klassgränser... 39 Storlek på riskklassade områden... 39 Klassning av pilotområdena... 39 Kommentar till klassningsresultaten... 40 Resultat av provtagning i bäckarna...40 Provtagning i pilotområdena... 41 Resultat av analys av JRK-data för Örstorpsbäcken... 44 Diskussion och slutsatser...50 Möjligheten att ta fram ett P-index för tillämpning på svensk åkermark...50 Behov av en förbättrad riskkartering för ytavrinning och vattenerosion... 50 Behov av förbättrad riskkartering för övriga transportprocesser... 52 Förslag till ytterligare studier...53 Slutsatser...53 5

Kartbilagor 1. Långevadsbäcken - översiktskarta 2. Örstorpsbäcken översiktskarta 3. Långevadsbäcken, grundklassning ytavrinning 4. Långevadsbäcken, riskklassning ytavrinning 5. Långevadsbäcken, grundklassning vattenerosion 6. Långevadsbäcken, riskklassning vattenerosion 7. Örstorpsbäcken, grundklassning ytavrinning 8. Örstorpsbäcken, riskklassning ytavrinning 9. Örstorpsbäcken, grundklassning vattenerosion 10. Örstorpsbäcken, riskklassning vattenerosion 6

Sammanfattning Denna studie undersöker möjligheten att göra en riskbedömning av fosforläckaget från jordbruksmark till ytvatten med hjälp av det danska P-indexet. Till skillnad från det danska indexet omfattar detta arbete enbart en riskklassning av transportprocesserna ytavrinning och vattenerosion. I det danska P-indexet ingår även en riskklassning av fosfortransport via makroporflöde och infiltration. En klassning, helt enligt den danska metoden, kunde inte genomföras eftersom lättillgänglig och heltäckande indata med tillräcklig upplösning saknas för svensk åkermark. Två jordbruksdominerade pilotområden; Örstorpsbäcken (15,7 km 2 ) i Skåne samt Långevadsbäcken (15,1 km 2 ) i Halland har ingått i studien. I områdena genomfördes en klassning av risken för ytavrinning och vattenerosion, enligt metodiken i det danska P-indexet, men med en viss modifiering. För att verifiera riskklassningen genomfördes synoptisk provtagning i bäckarna och deras tillflöden. Dessutom inventerades spår av vattenerosion i både fält och i flygbilder. I Örstorpsbäcken (tidigare JRK-område) gjordes även en viss analys av tidigare insamlade mätdata för att få en uppfattning om fördelning mellan olika fosforfraktioner vid olika flödessituationer. I rapporten beskrivs även de P-index som tillämpats i Norge och Sverige och jämförs mot det danska P-indexet. Testet av det danska P-indexet och kalibreringen mot inventerade spår av vattenerosion och ytavrinning visar att lägen för aktiva transportprocesser kan identifieras genom en relativt enkel riskklassning av ytavrinning. Riskklassningen kan göras med hjälp av den belgiska modellen Watem som ingår i det danska P-indexet. För att kunna göra denna klassning krävs högupplöst topografisk indata, vilket än så länge inte finns heltäckande för Sveriges jordbruksområden. Men om detta prioriteras skulle redan nu ett förenklat P-index med fokus på ytavrinning och vattenerosion kunna tillämpas för Sverige. Vid en riktad rådgivning mot brukare med riskklassad mark, kan man sedan vid själva rådgivningstillfället ta reda på t ex fosfortal, jordart, standard på täckdikningssystem, risk för uttransport via brunnar och/eller till närliggande ytvattendrag samt förekomst av skyddszoner. På så vis skulle många av de parametrar som ingår i ett P-index kunna bedömas, trots brist på digital information, och ett åtgärdsarbete riktat mot källområdena för fosfortransport via ytavrinning och vattenerosion skulle kunna påbörjas. Parallellt med ett eventuellt arbete med riktad rådgivning föreslås att man även utnyttjar erfarenheter från danska, norska och svenska tillämpningar av P-index och snarast möjligt sätter upp någon form av forsknings/utvecklingsprogram. Målsättningen bör vara att så snart som möjligt få ett allomfattande P-index (inkluderande även makroporflöde, infiltration, bäckerosion och översvämningar) 7

som går att tillämpa i rådgivningssammanhang. Dessutom bör behovet av indata ses över så att ett P-index kan tillämpas i all svensk åkermark som ett planeringsinstrument. En sammanställning av enstaka provtagningar, från vattenerosion i rännilar och temporära raviner i åkermark, visar att förlusterna av fosfor via dessa kan vara mycket betydande och liknas vid punktkällor. Förvisso är rännilserosion och temporär ravinerosion transportprocesser med en kort livslängd men en dags utflöde från dessa kan vara i samma storleksordning som den årliga medeltransporten av fosfor från drygt 10 ha åkermark (ca 5 kg Tot-P). Fokus bör därför även sättas på att tydliggöra betydelsen av ytavrinning och erosion, för fosfortransporten till vattendragen, jämfört med andra transportprocesser. På så vis kan gränserna för riskklassningen av dessa processer optimeras och åtgärderna kan sättas in där de får allra bäst effekt. Ett sätt att studera detta vore genom analys av sambandet mellan väderleksdata och provtagningsresultat från landets JRK-områden samtidigt som man i ett urval av dessa områden utför flerårig synoptisk och flödesproportionell provtagning samt kartering av spår av rännilserosion. 8

Inledning Denna studie är utförd på uppdrag av länsstyrelserna i Hallands och Skåne län med det övergripande syftet att testa möjligheten att använda det fosfor-index (P-index) som tagits fram i Danmark för sydsvenska förhållanden. Uppdraget har innefattat att: genomföra en studieresa till Danmark för orientering kring modellens uppbyggnad och tillämpning samt träffa personer som deltagit i det danska projektet utse ett pilotområde i Halland respektive ett i Skåne insamla relevant bakgrundsdata för pilotområdena som indata till modellen genomföra en beräkning för att ta fram riskområden för vattenerosion och ytavrinning i pilotområdena genomföra en intensivprovtagning vid minst ett högflödestillfälle inom pilotområdena verifiera resultatet av riskberäkningen mot provtagningsresultaten och förekomsten av vattenerosion diskutera betydelsen av olika vädersituationer och källor till fosforutflödet genom bearbetning av data från Örstorpsbäcken, tidigare JRK-område Beräkningen av P-index omfattar bara en riskkartering av ytavrinning och vattenerosion. Avgränsning av uppdraget har gjorts med hänsyn till tillgänglig indata (med tillräcklig upplösning). Sådan heltäckande data saknas idag för att kunna beräkna risken för fosforläckage via makroporflöde och infiltration i svensk åkermark. Bakgrund Förluster av fosfor från jordbruksmark en kort introduktion På senare år har fosforförluster från jordbruksmark uppmärksammats allt mer, inte minst p g a övergödningsproblematiken i Östersjön och den stora åtgärdssatsning som genomförs med anledning av BSAP 1, vattendirektivets målsättningar mm. Rapporterna Fosforförluster från mark till vatten 2, Fosfor från jordbruksmark till vatten - tillstånd, flöden och motåtgärder i ett nordiskt perspektiv 3, 64 åtgärder inom jordbruket för god vattenstatus 4 samt Fosforförluster från jordbruksmark vad kan vi göra för att minska problemen 5 ger bra sammanfattningar om 1 Baltic Sea Action Plan, Avtal om åtgärder för Östersjön mellan länderna inom HELCOM 2 Ulén B, 2005, Fosforförluster från mark till vatten, Naturvårdsverket, Rapport 5507 3 Bergström L., Djodjic F., Kirchmann H., Nilsson I, Ulén B., 2007, Rapport MAT 21 nr 2, Sveriges lantbruksuniversitet 4 Malgleryd J., Albertsson B., Folkesson Ö., de Maré L., 2008, Jordbruksverket Rapport 2008:31 5 Bergström L., Linder J., Andersson R., 2008, Jordbruksinformation 27:2008 9

kunskapsläget i Sverige. Övergripande slutsatser och egna slutledningar från ovanstående rapporter kan förenklat sammanfattas: De transportprocesser (vattenerosion, ytavrinning, översvämningar, infiltration eller makroporflöde) som styr hur fosfor förflyttar sig från åkermarken till vattendragen är olika och vilket transportsätt som dominerar kan variera stort beroende på geografiska förutsättningar i ett avrinningsområde och väderleksförhållanden. Förutom de processer, som transporterar fosfor från jordbruksmarken, finns även erosion i vattendragen som en fosforkälla. De kemiska processerna som styr i vilken form fosfor förekommer och hur fosfor rör sig mellan olika kemiska bindningar (löst, partikelbundet, organiskt bundet) är komplexa och inte helt kända, vilket förklaras utförligt i Bergström et al 2007 3. Vilka processer, såväl kemiska som fysiska, som styr fosfortransporten kan förändras genom påverkan av väderlekssituationer, såsom t ex utfrysning av fosfat från växtmassan, förändring av jordens aggregatstabilitet vid tjällossning samt markens infiltrationskapacitet vid tjäle. Även utbredningen och läget för de områden som bidrar till transport av fosfor från åkermarken kan variera beroende på intensiteten i vädersituationen (Sharpley et al 2008 6 ). Komplexiteten i de kemiska och fysiska processerna och deras känslighet för olika väderförhållanden gör att det krävs en stor mängd detaljerad indata för att modellera fosfortransporten eller beräkna ett riskindex. I ovan refererade rapporter understryks att åtgärdsförslagen måste göras med stor eftertänksamhet eftersom målkonflikter kan uppstå då åtgärder för att minska transporten via en process kan öka transporten via en annan. Som exempel nämns att en gräsklädd skyddszon som skall öka sedimentationen av yteroderad jord samtidigt kan innebära ökad utfrysning av fosfat och att minimerad plöjning (direktsådd) som ger ett skydd mot vattenerosion kan öka förekomsten av makroporer och därmed öka transporten av fosfor genom markprofilen. Studier av de olika fysiska processernas betydelse bör sannolikt utföras i olika skalor beroende på vilken process man vill studera. Transportprocesserna genom markprofilen (makroporflöde och infiltration) är mer beroende av fysiska och kemiska förhållanden i fält/markprofilskala och kräver ingående fakta om jordens kemiska innehåll och hydrauliska egenskaper. Vattenerosion, ytavrinning samt risk för översvämning av jordbruksmark är mer beroende av landskapets topografi som starkt påverkar hydrologiska förhållanden inom mindre avrinningsområden och bör därför studeras med vattendelare som begränsande enhet. 6 Sharpley A., Kleinman P., Heathwaite L., Gburek W., Weld J., Folmar G. 2008, J. Environ.Qual. Nr:37 sid. 1488-1496 10

Kalibrering av såväl modeller som riskindex för beräkning av fosforförluster görs oftast mot befintliga mätdata. I fältskala finns relativt många och långa tidsserier med flödesproportionell provtagning, medan man i avrinningsområdesskalan oftast har att förlita sig på stickprovtagning. Fosfortransporten till ytvatten brukar ibland beskrivas som att 90 % av fosforförlusterna kommer från 10 % av arealen under 1 % av tiden. Stickprovtagning innebär att man riskerar att missa de korta intensiva flöden som ger de största transporterna i vattendragen och därmed de tillfällen då transportprocesserna via ytavrinning, vattenerosion och översvämningar sannolikt är mest aktiva. Transporttillfällen när dessa processer är som mest aktiva (t ex regn och snösmältning på tjälad mark) förekommer inte heller varje år utan kanske snarare vart 5-10 år och är beroende i vilken klimatzon man befinner sig. Dagens modeller bör därför kalibreras mot mätresultat från flödesproportionell provtagning med avrinningsområden som geografisk avgränsning under långa tidsserier för att man ska få en rättvis bild av när och var de största transporterna sker, vilket t ex framförts i Ekstrand et al. 2009 7. Frågan om vilken process som har störst betydelse för transporten av fosfor från ett avrinningsområde under lång tid är svår att hitta svar på i litteraturen och, mot bakgrund av vad som sagts ovan, antagligen svårt att räkna ut innan befintliga modeller är kalibrerade mot flödesproportionell provtagning. Förutom vad som framhållits ovan har vi även frågan om fosforns växttillgänglighet, dvs vilken form av fosfor som verkligen bidrar till övergödning. Löst fosfor och vissa lösta organiska fosfater är direkt biologiskt tillgängligt. Växttillgängligheten av fosfor i dräneringsvatten kan variera mellan 0-58 %. Partikulärt fosfor kan ha så låg tillgänglighet som 5 %, men kommer den från ren ytjord är i medeltal 20 % tillgängligt. Vattenerosion och ytavrinning från åkermark Eftersom denna studie fokuserar på att med det danska P-indexet kartera riskområden för ytavrinning och vattenerosion, gör vi här en kortfattad beskrivning av ytavrinning och de olika former av vattenerosion som kan förekomma i den svenska åkermarken. Den allmänna beskrivningen har hämtats ur Alström och Åkerman 1991 8 om inget annat anges. 7 Ekstrand S., Persson T., Wallenberg P., 2009,Tillgängliga modellverktyg för beräkning av belastning, åtgärdseffekt och retention kväve och fosfor. IVL Rapport B1915 8 Alström K., och Åkerman A., 1991 Vattenerosion i sydsvensk jordbrukmark, Licentiatavhandling, Lunds Universitets Naturgeografiska Institution, Rapporter och Notiser Nr 73 11

Ytavrinning och olika typer av vattenerosion Vid vattenerosion transporteras jordpartiklar med hjälp av regndroppar eller ytavrinnande vatten. Regndroppserosion är en viktig erosionsprocess i tropiska klimat medan den i tempererade klimat har en underordnad betydelse. Ytavrinning uppstår vid två olika situationer, dels som Hortons ytavrinning, då nederbördens intensitet överstiger jordens infiltrationskapacitet (t ex vid intensiva åskregn) och dels som mättad ytavrinning, vilket bildas i områden där grundvattenytan når upp till markytan (eller tjälen gör den ogenomtränglig) och omöjliggör infiltration (t ex vid perioder av långvarigt regn, snösmältning på tjälad mark). Det ytavrinnande vattnets förmåga att lösgöra, transportera och deponera partiklar är framförallt beroende av dess hastighet som i sin tur beror på flödets mäktighet (tillrinningsområdets storlek, jordförhållanden mm), sluttningens lutning och vegetation eller andra hinder i dess väg. Det ytavrinnande vattnet ger upphov till ytavspolning (sheeterosion) som ofta koncentreras till rännilar. Det sediment som lösgörs via ytavspolning och rännilserosion (rillerosion) transporteras främst i rännilarna. När rännilarna koncentreras till svackor uppkommer kraftigare erosion, kallad temporär ravinerosion (ephemeral gully erosion). Till skillnad från rännilserosion, vars exakta läge kan variera, återkommer oftast temporär ravinerosion i samma lägen i terrängen. Detta innebär att den jord som sedimenterat vid ett tillfälle kan transorteras vidare vid nästa tillfälle med ytavrinning. I denna rapport kommer vi att använda vattenerosion som samlingsnamn för de olika erosionsformer som beskrivits ovan. I figur 1 och 2 illustreras de olika formerna av erosion som kan uppträda i svensk åkermark. Figur 1. Exempel på rännilserosion som övergår i temporär ravinerosion. 12

Figur 2. Exempel på temporär ravinerosion där ytavrinnande vatten och jord transporteras vidare ner i ett dike. Styrande faktorer för ytavrinning och vattenerosion i åkermark De faktorer som påverkar var och när ytavrinning, och därmed ytavspolning, rännilserosion och temporär ravinerosion, uppträder kan sammanfattas: klimat, topografi, jordens egenskaper, förekomst av dränering, vegetationstäckning på marken samt faktorer som påverkar ytavrinningens möjlighet att ta sig vidare genom ett jordbrukslandskap (brukningsmetoder, landskapselement mm). Tillfällen med vattenerosion i svensk åkermark förekommer företrädesvis under den period av året då åkermarken saknar växttäcke eller har en låg täckningsgrad, d v s från skörd i augusti-september fram t o m april. Framförallt är det under perioder med långvariga regn eller vid tillfällen med snabb avsmältning av snö och tjälad jord som leder till vattenmättnad i jorden. Det skall också understrykas att transport via framförallt rännilserosion och temporär ravinerosion sker episodartat och återkomstperiodiciteten kan vara lång (flera år). Trots att tillfällena uppträder sällan kan de ha en stor betydelse för den totala transporten om man studerar den under flera år (se nedan under Fosfortransport via vattenerosion ). Landskapets form och relief (höjdskillnader) har en stor betydelse för var vattenerosionen uppträder. Enkelt kan man uttrycka det så att erosiviteten hos det ytavrinnande vattnet ökar med ökad lutning, längre sluttningslängd, när det koncentreras i konkava svackor samt när det passerar konvexa sluttningar. Enligt den undersökning som gjordes av förekomsten av rännilserosion och temporär 13

ravinerosion under tre år i Skåne (Alström och Åkerman 8 ) så är de topografiska förhållandena helt avgörande för var dessa typer av vattenerosion förekommer. Jordens erodibilitet (erosionsbenägenhet) avgörs av hur lätt partiklar (både primärpartiklar och aggregat) kan lösgöras och hur lätt de sedan kan transporteras vidare. Hos partiklar mindre än 0,06 mm (lera) begränsas erodibiliteten av kohesionskrafter och därför anses de lättaste icke kohesionsjordarna (mjäla, mo/silt) som mycket erosionsbenägna. Men jordar med aggregatbildning kan i många fall ha minst lika hög erodibilitet. Aggregatstabiliteten minskar med minskat organiskt innehåll, minskad andel lera (> 30 %) samt vid de tillfällen då jorden är vattenmättad eller utsätts för upprepade frysning och upptining. En lerjord innebär dessutom en lägre infiltrationskapacitet vilket gör risken för ytavrinning större. Temporär ravinerosion Pilallé utmed markväg Temporär ravinerosion Stengärdsgård Figur 3. Temporär ravinerosion fotograferad efter snösmältningen i mars 1987 i Kävlingeåns avrinningsområde i Skåne. Ytavrinning och vattenerosion stoppas i dessa exempel varken av en markväg eller ett stengärde. 14

Hur långt den eroderade jorden kan transporteras beror naturligtvis på närheten till öppna vattendrag eller möjligheten att via ytvattenbrunnar ta sig vidare i kulvertsystem till vattendragen. Hinder på vägen såsom vägar, stengärden, trädridåer mm kan innebära att vattnet stoppas upp och den eroderade jorden sedimenterar. Storleken på området som bidrar med ytavrinnande vatten och sediment till vattendragen kan dock variera beroende på avrinningstillfällets mäktighet. Sharpley et al 2008 9 visar i en studie från norra USA att vid 10-årsregnet (återkomst period 10 år) ökar den del av avrinningsområdet som bidrar med sediment och näring från 20 % drygt 60 % om man jämför med de avrinningstillfällen som förekommer varje år. Vi har inte hittat några liknande studier för nordiska förhållanden men av flygbilderna av figur 3 framgår tydligt att ytavrinning och temporär ravinerosion kan ta sig fram långa sträckor även i det svenska åkerlandskapet. Transport av fosfor via vattenerosion Vi har inte funnit några studier på avrinningsområdesnivå där man kan se hur stor del av fosfortransporten i vattendragen som kommer från vattenerosion i svensk åkermark. Sannolikt är variationen stor mellan olika avrinningsområden beroende på landskapets topografi, jordart mm samt klimatiska förutsättningar. För att illustrera betydelsen av fosfortransport via vattenerosion och ytavrinnande vatten ges i tabell 1 exempel på enstaka mättillfällen från Skåne och Halland där prov har tagits i rännilar och ytavrinnande vatten från åkermark. De enstaka mättillfällena visar att transport via ytavrinning i rännilar under en timme från ett fält kan vara mycket stor. De enstaka mättillfällena visar också den mycket stora variationen i fosfortransport via ytavrinnande vatten mellan olika mättillfällen i ett och samma fält även om det bara är tre dagar mellan tillfällena, se mätvärdena från Odarslöv och Hurva i Skåne. 9 Sharpley A.., Kleinman P., Heathwaite L., Gburek W., Weld J., Folmar G. 2008, J. Environ.Qual. Nr:37 sid. 1488-1496 15

Tabell 1. Exempel på uppmätta transporter av fosfor i rännilar i åkermark i södra Sverige. Lokal Datum Gröda Flöde Part-P Tot-P Part-P Tot-P Källa (l/s) (mg/l) (mg/l) (g/timme) (g/timme) Odarslöv, Skåne 870323 1,2 0,8 0,9 3,5 4 1 Odarslöv, Skåne 870326 100 1,8 1,9 640 690 1 Hurva, Skåne 870323 0,2 1,2 1,4 0,9 1 1 Hurva, Skåne 870326 18 13,4 14,3 870 925 1 Viderup; Skåne 870323 120 9,9 10,1 4300 4360 1 Viderup; Skåne 870325 10 1,4 1,5 50 55 1 Magreteberg 1, Halland 050316 Hs >30 2,1 2,1 >130 2 Fjälldalen 1, Halland 050316 Hs >10 2,9 2,9 >36 2 Halland 060328 Vall 30 0,3 0,3 33 2 Halland 060328 Hs 50 0,4 0,4 70 2 Halland 060328 Hs 5 0,5 0,5 9 2 Nyrebäcken, Halland 060327 Hs 0,7 0,7 3 Nyrebäcken, Halland 060327 Hs/fång 2,8 2,8 3 Nyrebäcken, Halland 060328 Vall 0,3 0,3 3 Nyrebäcken, Halland 060331 Höstolje 0,4 0,4 3 Gullbrannabäcken, Halland 060327 Vall 3,6 3,6 3 Gullbrannabäcken, Halland 060331 Vall 0,8 0,8 3 1. Alström, Bergman, 1988, Sediment and nutrient losses by water on arable land in south Sweden a problem with nonpoint pollution?, VATTEN 44:193-204 2. Länsstyrelsen i Halland, 2005, 2006, Arne Joelsson muntlig uppgift 3. Frising, Svensson, 2006, Fosfortransport från åkermark, Examensarbete, Inst. För Miljövetenskap, Högskolan i Halmstad Förutom dessa enstaka mättillfällen så finns även resultat från tre vintersäsonger av mätning i små försöksfält i Skåne. En variation på mellan 0,6 g och 3,5 kg partikelbunden fosfor/ha/mätsäsong. De högsta transporterna uppmättes under en säsong med tjäle och snösmältning samt regn på tjälad mark. Enligt Naturvårdsverkets bedömningsgrunder 10 är förluster högre än 0,32 kg Tot-P/ha extremt högt. Av tabell 1 framgår att förlusterna via rännilserosion och temporär ravinerosion kan vara mycket betydande och närmast liknas vid punktkällor. Som jämförelse kan nämnas att gränsvärdet för god status (enligt vattendirektivet) gällande fosforhalt i t ex Kävlingeån i Skåne ligger på ca 0,02 mg Tot-P/l och som mål för att minska 10 Bedömningsgrunder för miljökvalitet - Sjöar och Vattendrag, 1999, Naturvårdsverkets Rapport nr:4913 16

utsläppen från reningsverk inom Östersjöområdet diskuteras ett gränsvärde på 0,2 mg Tot-P/l 11. Ett värde som överskrids i samtliga exempel i tabell 1. Förvisso har rännilar som punktkällor en kort livslängd men en dags utflöde från en rännil kan vara i samma storleksordning (ca 5 kg Tot-P) som det årliga utsläppet från ett mindre reningsverk med ca 200-400 anslutna personekvivalenter 12 eller den årliga medelförlusten från drygt 10 ha åkermark. Det är också uppenbart att tillfällen med extrema halter och transporter förekommer episodartat och inte årligen, vilket understryker betydelsen av att studera dessa transportprocesser under flera år för att förstå deras betydelse i förhållande till t ex infiltration och makroporflöde som förekommer mer kontinuerligt. P-index olika nordiska tillämpningar Fosfor index är ett redskap som utvecklats och använts i USA under lång tid. Målet med ett P-index är att beskriva den relativa risken för fosfortransport från jordbruksmarken med hjälp av lättillgänglig indata och att på så vis kunna ge förslag på åtgärder som kan reducera fosforförlusten från marken. Det är en empirisk metod där olika kända riskfaktorer vägs samman till ett värde för ett bestämt markområde. Ett P-index är uppbyggt efter principen att man för olika transportprocesser (vattenerosion, ytavrinning, makroporflöde, infiltration m m) värderar betydelsen av: Källa jordens fosforinnehåll Mobiliseringsmöjligheter intensiteten hos respektive transportprocess Transportmöjligheter möjligheten för lösgjord fosfor att ta sig vidare till vattendraget Nedan sammanfattas tillämpningar av P-indexet i Danmark, Norge och Sverige med avseende på indata som tagits fram samt vilka transportprocesser man valt att ta med i de olika länderna. Det danska P-indexet I Danmark har man sedan 2004 arbetat för att ta fram ett P-index anpassat till danska förhållanden. Projektet har varit ett samarbete mellan såväl statliga institutioner, forskningsinstitutioner som dansk jordbruksrådgivning och i nuläget håller man på att testa verktyget som underlag vid rådgivning till markägare. Målet har varit att få en landstäckande riskklassning och mycket resurser har lagts på att ta fram nödvändig indata. 11 Sveriges åtaganden i Baltic Sea Action Plan Konsekvensanalyser, 2008, Naturvårdsverket Rapport nr: 5984 12 Kävlingeåns Vattenkontroll 2009, Kävlingeåns Vattenvårdsförbund, Ekologgruppen 2010 17

Figur 4. Resultat av klassning med det danska P-index som visar den sammantagna risken för fosfor-läckage inom olika jordbruksblock. Figuren är hämtad från ett föredrag av Rita Hörfarter, Dansk Lantbruks-rådgivning, Landscentret planteproduktion, Århus. Uppbyggnaden av P-indexet framgår av bilaga 1. En bra sammanfattning av indexet finns t ex i Heckrath et al 2009 13. De transportprocesser som ingår i det danska P- indexet är vattenerosion, ytavrinning, infiltration samt makroporflöde. I Danmark har man genom mångåriga forskningsprojekt och omfattande karteringsarbete tagit fram landstäckande data för att kunna riskklassa dessa transportprocesser. I det danska P-indexet beräknas risken för var transportprocess för sig, men kan även slås samman till ett gemensamt riskvärde. Beräkningen görs inom EU s blockenheter. Resultatet av en kartering exemplifieras i figur 4 (sammanslagen risk) och 5 (risk för olika transportprocesser). 13 Heckrath G., Estrup Anderssen H., Rubeak G., Kronvang B. Kjaergaard C., Hoffman C.C, 2009, Et Web-baseret P-indeks som miljöplanleagningsredskap: del 1, Vand och Jord, årg. 16, Nr 2, s 44-48 18

Vattenerosion Ytavrinning Infiltration Makroporflöde Figur 5. Klassning av risk för fosforläckage för olika transportprocesser med hjälp av det danska P-indexet. Röd = hög risk, Gul = mellanhög risk, Grön = låg risk Figuren är modifierad efter Heckrath et al. 2009, se ovan. För alla transportprocesser gäller att källan beräknas genom en sammanslagning av jordens fosforinnehåll och effekten av tillförd gödsel. Beräkning av risken för mobilisering genom vattenerosion beskrivs nedan. Mobiliseringen av ytavrinning riskklassas genom bearbetning av en topografisk höjdmodell där tillrinningsområdet till varje punkt beräknas och därtill läggs betydelsen av nederbörden. Sannolikheten för att mobiliserat löst fosfor binds i jorden genom infiltration har räknats fram för hela Danmark. Denna faktor motsvarar ett mått på jordens fosforbindningskapacitet beräknad utifrån halten av oxiderat järn och aluminium i jordprofilen. Mobiliseringen för makroporflöde sätts lika för alla jordar. Risken för att ytavrinnande vatten och eroderad jord transporteras från kanten av jordbruksblocket till vattendraget beräknas genom avstånd till närmaste vattendrag samt förekomst av 19

skyddszoner utmed vattendraget. Risken för transport genom infiltration beräknas utifrån nederbördsdata och förekomst av täckdikning. Transporten genom makroporer är riskklassad för hela Danmark (tre klasser). Klassningen är gjord genom ett mycket omfattande arbete där bl a olika jordars hydrauliska ledningsförmåga tagits fram 14 Metod för riskklassning av vattenerosion I det danska P-indexet beräknas vattenerosionen med hjälp av en modifierad variant av RUSLE 15 som används i WaTem; en beräkningsmetod framtagen i Belgien 16. RUSLE (Revised Universal Soil loss Equation) baseras i sin tur på den vida tillämpade empiriskt framtagna metoden USLE 17. USLE är framtagen genom mångåriga mätningar av vattenerosion i små standardiserade försöksytor (22,6 m med 9 % lutning) där betydelsen av olika jordarter och växttäcke testades i olika klimatregioner. I RUSLE har de empiriskt framtagna sambanden i USLE kompletterats med processbaserade ekvationer som medger en större flexibilitet och anpassning av de enskilda faktorer som ingår i ekvationen. WaTem är uppbyggd med samma faktorer som den ursprungliga USLE. Det norska P-indexet I Norge har man under många år arbetat med att ta fram ett P-index som nu finns tillgängligt för lantbrukare i Norge och kan användas för åtgärdsarbete. Principen i metoden är den samma som i den danska, men uppbyggnad och framför allt metoder/modeller för att identifiera riskområdena skiljer sig relativt mycket åt. Till grund för det norska P-indexet ligger en studie av Bechmann 2005 18 och en sammanfattning av indexets uppbyggnad finns på Bioforsks hemsida 19. De transportprocesser som ingår i det norska P-indexet är vattenerosion, ytavrinning, infiltration samt risk för översvämningar. I det norska P-indexet beräknas risken genom att de olika transportprocesserna slås samman till ett gemensamt riskvärde för läckage. Beräkningen görs inom ett åkerskifte. 14 Vangsö Iversen B., Duus Börgensen C.,Leagdsman M. Humlekrog Greve M. Heckrath G. Keargaard C., 2009, Kortlaeggning af risiko for makroporeafströmning: Vand och Jord, årg. 16, Nr 2, s 58-61 15 Renard, K.G., Foster, G.R., Weesies, G.A., McCool, D.K., Yoder, D.C. 1996. Predicting Soil Erosion by Water: A guide to conservation planning with the Revised universal soil loss equation (RUSLE). Agricultural Handbook Nr: 703, 404 pp 16 Van Oost, K., Govers, G., Desmet, P., 2000. Evaluating the effects of changes in landscape structure on soil erosion by water and tillage. Landscape Ecology 15: 577-589. 17 Wishmeier, W.H., Smith, D.D. 1978. Predicting rainfall erosion losses a guide to conservation planning. Agricultural Handbook Nr: 537 18 Bechmann M, 2005, The phosphorous index tool for assasseing phosphorous transfer from agriculturalareas in Norway, norweigian univers. Of life sience, Thesesis 2005:4 19 http://www.bioforsk.no/ikbviewer/content/56142/p-indeks%20informasjon.pdf 20

För alla transportprocesser gäller att källan beräknas genom en sammanslagning av jordens fosforinnehåll och effekten av tillförd gödsel. Dessutom ingår en faktor för fosforinnehållet i vegetation om det finns kvar på åkerskiftet under vintern, eftersom man vill ta med effekten av utfrysning av fosfor. Beräkning av risken för mobilisering genom vattenerosion beskrivs nedan. Mobiliseringen genom ytavrinning riskklassas endast för vall och betesmark och genomförs genom en enkel bedömning av jordart (sand/silt/lera 15-25 % samt >25 %) samt lutning i en tabell med utfall av fem olika klasser. Mobilisering av fosfor genom infiltration till dräneringar bedöms efter jordart i tre klasser där organiska jordar ges den högsta risken. Risk för uttransport av fosfor när marker svämmas över bedöms (av markägaren) efter hur ofta detta sker (periodicitet: >100 år, 10-100 år samt < 10 år). Transportrisken bedöms genom avstånd till närmaste vattendrag samt förekomst av skyddszoner utmed vattendraget eller utmed temporära vattenvägar i åkermarken. Möjligheten för var brukare att tillämpa det norska P-indexet finns nu via Internet. Brukaren för här in egna bedömningar om sin mark t ex när det gäller PAL-tal, översvämningsrisk m m och kan sedan pröva olika åtgärder teoretiskt och se vad de har för effekt. Metod för riskklassning av vattenerosion I Norge inledde man ett försök i början av 90-talet med att kalibrera USLE till norska förhållanden. Man kom dock fram till att framförallt bedömningen av jordens erodibilitet (K-faktorn) och den topografiska faktorn inte var tillämpbar för norska förhållanden. Genom beräkningen via USLE får man inte heller fram den stora variation som kan finnas mellan olika år beroende på väderförhållanden. Lundekvam (2002 20 ) tog därför fram en dynamisk modell ERONOR för att modellera vattenerosion och mindre rännilserosion. Modellen beräknar partikelkoncentrationen i avrinnande yt- och dräneringsvatten med ett resultat för var dag som sedan summeras. ERONOR har dock inte använts för att beräkna erosionsrisken för hela Norge utan då har man använt den enklare metoden USLENO som har samma uppbyggnad som USLE men är anpassad till norska förhållanden. För att räkna fram den hydrologiska faktorn i USLENOR har man använt regionala värden beräknade med ERONOR. 20 Lundekvam 2002, ERONOR/USLENO emperical models for norweigian conditions, Rapport no:6/2002, Argricultural University of Norway 21

Svenska studier av P-index Fosfor-index har även utarbetats för svenska förhållanden och finns redovisat i Djodjic & Bergström 2005 21. Indexet har testats mot fosforförluster från sju olika försöksfält och visade sig stämma bra överens med uppmätta förluster. De transportprocesser som ingår i det svenska P-indexet är vattenerosion, ytavrinning, makroporflöde samt infiltration. I det svenska P-indexet beräknas risken genom att de olika transportprocesserna slås samman till ett gemensamt riskvärde för läckagerisken. Beräkningen görs inom ett åkerskifte som delas in i olika enheter om variationen är stor. I det svenska P-indexet gör man separata beräkningar utifrån vilken typ av fosfor, d v s bundet till partiklar eller löst, som transporteras via de olika processerna. För alla transportprocesser gäller att källan beräknas genom en sammanslagning av jordens fosforinnehåll och effekten av tillförd gödsel (tidpunkt, nedbrukning samt skörd). Mobiliseringen genom ytavrinning riskklassas genom en bedömning av jordartens infiltrationskapacitet samt lutning. Mobilisering av fosfor genom infiltration och makroporflöde till dräneringar beräknas genom ett samband mellan mättad hydraulisk konduktivitet och jordstruktur. Transportrisken bedöms genom avstånd till närmaste vattendrag, förekomst av skyddszoner utmed vattendraget samt förekomst av ytvattenintag när det gäller ytavrinning och vattenerosion. För makroporflöde och infiltration tas hänsyn till avstånd till närmaste vattendrag, förekomst av dräneringssystem och förekomst av ytvattenintag. Risken för transport via makroporflöde bedöms även utifrån risk för ytvattensamlingar. P-indexet har ännu inte utnyttjats i någon större utsträckning för rådgivning mot lantbrukare. Metod för riskklassning av vattenerosion I det svenska p-indexet definieras vattenerosionen som en källa till vilken man lägger en berikningsfaktor med utgångspunkt från jordart. Erosionsrisken beräknas med hjälp av RUSLE, enligt den ursprungliga metod som redovisas i Renard et al 11. Den största skillnaden mot den variant av RUSLE som används i WaTem (det danska P- indexet) är att den topografiska faktorn beräknas utifrån lutning och sluttningslängd och inte som tillrinningsområde till en viss punkt. 21 Djodjic F. & Bergström L., 2005, Ambio, Vol.34, No. 4-5,, s 296-300 22

Skillnader och likheter mellan de beskrivna P-indexen Gemensamt för alla indexen är transportprocesserna vattenerosion, infiltration samt ytavrinning, uppgifter om jordens fosforinnehåll och gödningens påverkan, avstånd till närmaste vattendrag samt effekten av skyddszoner. Sättet att arbeta med P-index skiljer sig mellan de olika länderna. I en artikel från 2008 22 görs en jämförelse mellan P-index i norden och här inkluderas även Finland. En viss utveckling av de olika P-indexen har skett sedan denna beskrivning. I en sammanfattande kommentar beskrivs deras syften variera från experimentell och vetenskapligt i Norge och Finland, till utbildningssyfte i Sverige samt miljöplaneringsverktyg i Danmark. Framförallt i Norge kan man se en utveckling mot ett P-index som är tillämpbart för miljöplanering hela landet. I Danmark har indexet förfinats medan man i Sverige än så länge har tillämpat metoden inom begränsade områden. Den stora skillnaden mellan Sverige och de övriga länderna är även att man i Norge och Danmark lagt betydligt mer tid och resurser på att ta fram landstäckande indata för t ex risk för vattenerosion (Norge och Danmark) samt infiltration och makroporflöde (Danmark), vilket underlättar tillämpbarheten. I Danmark har man t ex bedömt alla jordars innehåll av aluminium och järn. Likaså har man lagt ner mycket arbete på att göra en bedömning av jordarnas hydrauliska egenskaper för att bedöma risken för makroporflöde. I Norge finns inte denna transportprocess med i P-indexet överhuvudtaget och risken för infiltration görs genom en enkel bedömning av jordart och lutning. I Norge har man däremot uppmärksammat att översvämning av marken utgör en risk för borttransport av fosfor vilket inte finns med i det danska indexet. Man har även gjort bedömningen att ytavrinning endast sker på betesmark och vall och lagt till en faktor för risken för utfrysning av fosfor från växtmassan. I det svenska indexet uppmärksammar man risken för transport via ytvattenintag (brunnar) och att ytor där vatten blir stående ger ökad risk för transport via makroporer. En annan väsentlig skillnad är att man i Danmark får en riskklassning för varje enskild transportprocess, vilket kan underlätta åtgärdsarbete och förståelsen av skillnaden mellan var enskild process. I den svenska tillämpningen har man istället fokuserat på att kunna särskilja vilken typ av fosfor (löst eller partikelbundet) oavsett transportprocess som har störst risk att transporteras från ett område, vilket ger samma tillämpbarhet i åtgärdsarbetet. 22 Heckrath G, Bechmann M., Ekholm P., Ulén B, Djodjic F., Andersen H.E. 2008, Review of indexing tools for identifying high risk areas of phosphorus loss in Nordic catchments, Journ. of hydrology, Nr 349, s. 68-87 23

I Norge har man satsat mycket resurser på att ta fram en egen metod för erosionsriskkartering och anpassat den till t ex snösmältning och frusna jordar men helt uteslutit betydelsen av makroporflöde. I Sverige däremot har man använt RUSLE utan kalibrering till svenskt klimat. I Danmark har man arbetat genomgripande med transportprocesserna genom markprofilen medan man för vattenerosion och ytavrinning anpassat den Belgiska erosionsmodellen WaTem till danska förhållanden och därmed inte tagit hänsyn till hur snösmältning och tjällossning påverkar vattenerosionen, såsom man gjort i Norge. Trots närheten mellan länderna och likheter i klimat och andra geografiska faktorer är skillnaden mellan ländernas P-index uppenbar både i val av parametrar och hur noggrant dessa bedöms. Skillnaderna mellan de olika länderna beror sannolikt främst på hur mycket resurser som har lagts ned i respektive land, men även regionala geografiska skillnader kan ha gett olika tyngd åt olika transportprocesser i respektive land. Metodbeskrivning Undersökningsområden en kort beskrivning Örstorpsbäckens avrinningsområde Örstorpsbäckens avrinningsområde (15,7 km 2 ), se kartbilaga 2, ligger inom Saxåns avrinningsområde i västra Skåne. Området domineras av jordbruksmark (ca 90 %). Landskapet kring bäcken kännetecknas av stora fältenheter med få avgränsande element såsom stenmurar eller trädridåer. I öster avgränsas kontakten mellan bäcken och åkermarken av en järnvägsbank. Ett fåtal öppna smådiken finns inom området och sparsamt med ytvattenbrunnar har iakttagits vid fältinventering. I princip hela bäcken kantas av skyddszoner medan det i stort sett saknas utmed smådikena. Figur 6. Vy över den västra delen av avrinningsområdet med ett av de fåtal mindre diken som finns inom avrinningsområdet.. 24

Topografiskt kännetecknas avrinningsområdet av långa, relativt flacka sluttningar från öster ner mot bäcken. I väster ligger Rönneberga backar med branta, uppodlade sluttningar som flackar av ned mot den öppna bäcken. Jordarterna domineras av moränfinlera som i mindre områden övergår till morängrovlera. Utmed bäcken finns större områden med postglaciala avlagringar av grövre material med sand och block samt partier med silt. Silt förekommer även uppe på Rönneberga backar. Långevadsbäckens avrinningsområde Långevadsbäckens avrinningsområde (15,1 km 2 ), se kartbilaga 1, ligger inom Edenbergaåns avrinningsområde i södra Halland. Området domineras av jordbruksmark (ca 80 %), men i de övre delarna i öster finns ett större skogsområde. Strax nedströms skogen finns förhållandevis mycket betad mark. Åkerskiftena är mindre än i Örstorpsbäcken och avgränsas i högre grad av stengärden och trädridåer. I den västra delen av området är åkerskiftena större och saknar i stor utsträckning avgränsningar (se figur 10). Bäckfåran kantas till större delen av trädridåer och sträckor både med och utan skyddszon förekommer. Figur 7. Vy över del av Långevadsbäckens avrinningsområde. I de övre delarna av området är topografin flack med långa sluttningar söder om bäckfårorna och kortare och ställvis branta sluttningar norr om bäcken. I den nedre delen karakteriseras den norra sluttningen av något brantare och långa sluttningar medan området söder om bäcken är flackt med korta sluttningar. I norra delen av Långevadsbäckens avrinningsområde dominerar isälvssediment av varierande kornstorlek (silt-block) som sedan övergår i mellansand och silt närmare bäckfåran. Dessa jordarter dominerar även söder om bäckfåran där det även förekommer inslag av glacial lera. 25

Kartering av vattenerosion För att kunna verifiera riskklassningen av vattenerosion och ytavrinning genomfördes en kartering av spår efter rännilserosion, temporär ravinerosion och ytavrinning genom fältarbete (främst i Örstorpsbäcken) och flygbildkartering (främst i Långevadsbäcken). Från flygbilderna karterades spår av fluviala mönster i åkerfälten (se figur 8). Tydliga spår av vattenerosion påträffades även i fält. I figur 9 ges exempel från Örstorpsbäckens avrinningsområde. Områden med spår av ytavrinning och vattenerosion överfördes sedan till ett kartlager i Map Info för att kunna jämföras med den genomförda riskklassningen. Figur 8. Flygbilder från Långevadsbäckens avrinningsområde i april 2010. Exempel på fluviala mönster i åkermarken som visar på spår av ytavrinning och vattenerosion. Figur 9. Exempel på spår av ytavrinning och vattenerosion i Örstorpsbäckens avrinningsområde från fältkartering i mars 2010. 26

Provtagning Vattenprovtagning utfördes på 24 provpunkter i Långevadsbäcken och 21 provpunkter i Örstorpsbäcken. Provtagningen har skett i såväl bäckarnas huvudfåror som deras tillflöden. Vid några av dessa provpunkter har prov tagits vid mer än ett tillfälle. Provtagningarna har utförts med käpphämtare, eller då det har varit möjligt direkt i provflaskan, av personal från Ekologgruppen som är ackrediterade för vattenprovtagning (SS 028185) av SWEDAC (ackrediteringsnummer 1279). Proverna analyserades med avseende på halterna av totalfosfor (ofiltrerat och filtrerat prov, SS-EN ISO 6878:2005), fosfatfosfor (ofiltrerat prov, SS-EN ISO 6878:2005, mod) samt suspenderade ämnen (SS EN 872, mod) av Alcontrol, vilka är ackrediterade för samtliga dessa analyser av SWEDAC (ackrediteringsnummer 1006). Databearbetning Med hänsyn till den begränsning av indata som finns (lätt) tillgänglig i Sverige insåg vi redan i ett tidigt skede av projektet att vi skulle fokusera våra studier på risken för vattenerosion och ytavrinning. Utgångspunkten för själva beräkningen var programvaran WaTem 23 (version 1.0) som utgår från RUSLE i beräkningsalgoritmerna. Detta är också den programvara som har använts i beräkningen av erosions- och ytavrinningskomponenterna i det danska P-indexet. I de fall inget annat nämns har indata erhållits genom uppdragsgivaren, vilken i sin tur har licensavtal med Lantmäteriet, SGU och Jordbruksverket. Höjddata Grunden i beräkningar av risken för erosion och ytavrinning är en höjddatamodell (även DEM; Digital Elevation Model eller DTM; Digital Terrängmodell), över det aktuella området. Högupplöst laserdata är ännu inte allmänt tillgänglig via Lantmäteriet och är därför dyr att införskaffa om det inte redan finns data att erhålla från annat håll, exempelvis kommuner. För Örstorpsbäcken har höjddata erhållits från Landskrona stad. Data har levererats som digitala höjdkurvor med 0,5 m ekvidistans, vilka har konstruerats genom stereokartering av flygbilder. Noggrannheten i höjdled beräknas vara mellan 0,5-1 m. I allmänhet kan man dock räkna med en noggrannhet bättre än ± 0,5 m. 23 Van Oost, K. Govers, G. and Desmet, P. 2000. Evaluating the effects of changes in landscape structure on soil erosion by water and tillage. Landscape Ecology 15: 577-589 27

För Långevadsbäcken har en laserskanning utförts av FORAN Remote Sensing AB genom uppdragsgivaren. Laserdata har levererats som en georefererad rasterfil med en upplösning på 1 m i plan. Noggrannheten i höjdled är bättre än ±0,5 m. För att få en uppfattning om hur betydelsefull höjddatamodellens upplösning är för resultatet har vi för båda områdena också införskaffat Lantmäteriets GSD-Höjddata grid 50+. Data har levererats som punkter i ASCII textformat med en upplösning på 50 m i plan. Noggrannheten i höjdled är ±2,5 m. I detta sammanhang kan nämnas att Lantmäteriet efterhand som laserskanning över Sverige blir färdig, enligt uppgift kommer att leverera dessa data (GSD-höjddata grid 2+) till samma pris som befintliga höjddata, vilket väsentligen skulle underlätta en mer heltäckande riskbedömning. För beräkning i WaTem har samtliga höjddata omvandlats till grider (rutnätsfiler) med en upplösning på 5 m (vid beräkning av danskt P-index användes en gridupplösning på 10 m). Jordbruksblockkartor I Danmark användes jordbruksblocken som begränsning för varje beräkningsområde. Vi har haft hela avrinningsområdet som beräkningsenhet, och har därför i beräkningsskedet använt blockkartorna endast för att markera större vattendelare och områden som ej genererar vattenerosion eller ytavrinning (vägar, bebyggelse, skog mm). Vi har även använt blockkartan i ett försök att göra en klassning som påminner om den danska, där varje jordbruksblock har klassats. Jordartskartor Jordartskartan 24 har använts som grund för beräkning av K-faktorn (jordens erodibilitet) som används i algoritmerna i WaTem. K-faktorn har beräknats enligt Renard et al 11, men i denna beräkning tas ingen hänsyn till jordartens organiska halt. Jordartskartan har använts för att ta fram en approximativ kornstorleksfördelning. Beräkning av K-faktorn utifrån kornstorleksbedömning har gjorts i MS Excel, se tabell 2. Tabell 2. Exempel på beräkning av K-faktorn med utgångspunkt från de jordartsanalyser som funnits i beskrivningar till de jordartskartor som används i pilotområdena. Lera Mo-Mjäla Sand (m-g) > Grus K-faktor (enl 3-5) BESKRIVNIN (%) (mm) (%) (mm) (%) (mm) (%) (mm) Dg (mm) K (US) K (SI) K (WaTEM) Organisk jordart Lera, ospecificerad (glacial och postgla 60 0.001 40 0.02 0 0.6 13 0.00331 0.184 0.0242 24 Silt (glacial och postglacial 10 0.001 85 0.02 5 0.6 13 0.01757 0.331 0.0435 44 Sand 0.001 30 0.02 60 0.6 20 13 0.38018 0.093 0.0122 12 Grus 0.001 0.02 20 0.6 80 13 7.02724 0.026 0.0035 3 24 SGU, Sveriges geologiska undersökningar serie Ae i digtal version 28