Wifsta vattentäkt - effekter av ett lokalt förändrat klimat Institutionen för teknik och hållbar utveckling Ekoteknikprogrammet, kurstermin 6 Miljövetenskap C, Självständigt arbete 15 hp Linn Glad
Handledare: Mats Bergmark, Klimatanpassa Sundsvall Examinator: Erik Grönlund, Mittuniversitetet 2010-06-06 Ord: 8697 ii
Sammanfattning Västernorrlands klimat, liksom världens klimat kommer att påverkas till följd av växthuseffekten. De klimatscenarier som SMHI (Statens Meteorologiska och Hydrologiska Institut) har tagit fram indikerar att Västernorrland kommer att få ökad medeltemperatur, med varmare och blötare vintrar samt ökade nederbördsmängder främst under hösten och vintern. Då temperaturen ökar i vattnet förändras den kemiska sammansättningen. Då vattnet blir syrefattigt löses järn och mangan lättare ut i vattnet. Parametrar som kalcium, alkalinitet och ph kan också påverkas. Uppehållstiden för vattnet i marken påverkar även den naturliga reningen. En ökad nederbörd kan förväntas öka men även förändra typen av humusämnen i Indalsälvens vatten vilket leder till förändrad syreförbrukning i grundvattnet i grusåsen. Wifsta vattentäkt i Västernorrlands län har mycket god dricksvattenkvalitet, men förändringar kan ses i vattnets kemiska och fysikaliska sammansättning i insamlade data under de senaste 15 åren. Indalsälvens och grundvattnets temperatur har ökat. Mängden total organisk kol i älven har ökat något. Kalcium, alkalinitet, konduktivitet och ph har sjunkit i grundvattnet. Älvens vattenkvalitet har stor betydelse för Wifsta vattentäkt då den bygger på induceras infiltration. Att kunna koppla dessa trender och förändringar till redan inträffade klimatförändringar kan bidra till att förutse hur vattenförsörjningen och dess vattenkvalitet kommer att påverkas av framtida klimatförändringar. Det ger möjlighet att planera och vidta åtgärder i ett tidigt skede. Abstract The Greenhouse effect will influence the climate in Västernorrland County, as well as globally. SMHI (Swedish meteorological and hydrological institute) outlined climate scenarios for Västernorrland that indicate increasing mean temperature, warmer and wetter winters including increasing precipitation mainly during autumn and winter. When temperatures raise in water the chemical composition change. Water deficiency in oxygen easily precipitates iron and manganese. The time ground can hold the water also impact the natural purify process. When water flow increase, due to increase in precipitation, the amount of humic substances will change, this changes the oxygen demand. Wifsta water catchment in Västernorrland County has a very good quality of drinking water, thanks to natural conditions formed during last ice age. However, the chemical and the physical composition seem to change when analysing assembled data during the last 15 years. The temperature in the river has increased, as well as the ground water temperature. The total amount of organic coal in the river has increased. Calcium, alkalinity, conductivity and ph have all increased in the river and decreased in the groundwater. To join these changes to already occurred climate changes, work can be done to anticipate in which way water maintenance and quality can be affected by future climate changes. This iii
Erkännande Jag skulle vilja tacka främst min handledare Mats Bergmark, samt Uno Schön, som bistått med fakta, mätvärden och kunskap om Wifsta. Tack för er inspiration och för att ni har lagt ner så mycket energi i mitt projekt. Sen vill jag tacka min handledare och examinator vid Mittuniversitetet Erik Grönlund som besvarat mina många frågor om rapportskrivande. iv
Innehållsförteckning Introduktion...1 Syfte och mål...2 Avgränsning...2 Metod...2 Disposition...3 Teoretiska utgångspunkter...3 Grundvattenkemiska processer...3 Indalsälven...4 Grundvattentäkt...6 Wifsta vattentäkt och vattenverk...6 Trender...7 Lufttemperatur...7 Sverige...7 Västernorrland...8 Nederbörd...9 Humushalter...9 Islossning...10 Mikrobiologi...10 Trender Indalsälven...10 Temperatur... 11 ph... 12 Kemiskt oxiderbar substans (COD)... 12 Totalt organiskt kol (TOC)... 13 Färgtal... 13 Alkalinitet... 14 Kalcium... 14 Trender Wifsta...15 Vattentemperaturer... 15 Brunn 10... 15 Syre brunn 10... 16 ph brunn 10... 17 Alkalinitet brunn 10... 17 Konduktivitet brunn 10... 18 Klimatscenarier...18 Temperaturscenarier Västernorrland... 20 Nederbördsscenarier Västernorrland... 22 Wifsta vattentäkt i ett förändrat klimat... 23 Mätosäkerhet...25 Förslag på åtgärder för att säkra vattenkvaliteten...26 Slutsatser... 27 Referenser... 29 Bilaga 1... 32 v
Introduktion De flesta klimatforskare är överens om att det är främst antropogen påverkan i form av växthusgaser som är orsaken till den snabba höjningen av jordens medeltemperatur. Under de senaste 100 åren har jordens medeltemperatur ökat 0,7 grader, vilket i klimattermer är en drastisk ökning. Klimatförändringar har under jordens historia ägt rum flertalet gånger, men aldrig har det skett i den takt som nu. (SMHI 2009a) Klimat och sårbarhetsutredningen gjordes på beställning av regeringen för att påbörja en anpassning av samhället till framtida klimatförändringar, samt utreda vilka kostnader ett förändrat klimat kan komma att innebära. I denna utredning framgår att dricksvatten kvaliteten är en av de delar i samhället som kan komma att påverkas av ett förändrat klimat. (Svenskt vatten 2007) Europaparlamentets och Rådets direktiv 2006/118/EG är ett direktiv för grundvatten vars huvudsakliga syfte är att skydda grundvatten mot försämring och kontaminering av föroreningar (Vattenmyndigheten 2010). Vattendirektivet inom EU trädde i kraft 2000 och har resulterat till att Sverige delats upp i olika vattendistrikt. Vattnets naturliga avrinningsområden, inte de administrativa gränser, har avgjort gränserna. Detta för att skapa ett bättre samarbete kommuner och län emellan. Miljökvalitetsnormer används som styrmedel för att förbättra miljösituationen i Sverige. Dock finns inga miljökvalitetsnormer för dricksvatten. Några av de övergripande målen Västernorrlands län satt upp för att uppnå en god vattenstatus i till 2015 är: att inga försämringar i vattnen ska ske att säkra vattentillgången och dess kvalitet. (Länsstyrelsen Västernorrland 2010a) Sveriges gynnsamma förhållanden har på många platser bidragit till att vattnet ej behövts renats på annat sätt en det naturliga (genom en grusås t.ex.) innan leverans till ledningsnätet. Detta hanteringssätt är inte säkert det rätta i ett förändrat klimat. Svenskt vatten har genomfört en enkätundersökning där de ansvariga för vattenförsörjningen vid Sveriges kommuner bedömer att förorening av dricksvattnet i samband med kraftiga skyfall och översvämningar i framtiden innebär en ökad risk jämfört med i dag. Vid 86 % av täkterna bedöms riskerna för förorening att öka. (Svenskt vatten 2007) Sundsvallsområdet har ett av världens bästa dricksvatten enligt många, men det är inte en självklarhet att det kommer att fortsätta vara fallet i framtiden. För att behålla den goda vattenkvaliteten kan olika åtgärder behövas. Wifsta grundvattentäkt i Timrå, Västernorrlands län, försörjer Timrå och norra Sundsvall med dricksvatten. Vattnet håller mycket god kvalitet och tas från Indalsälven genom inducerad infiltration, via grusåsens grundvattenmagasin. Två av frågorna som ställs i denna c-uppsats är om Wifstas goda dricksvattenkvalitet har påverkats av klimatförändringarna hittills och hur kvaliteten kan komma att förändras vid en fortsatt global uppvärmning. 1
Syfte och mål Syftet med rapporten är att bidra med en utredning om dricksvattnets framtida kvalitet inom projektet Klimatanpassa Sundsvall. Vidare är syftet att rapporten ska kunna användas i MittSverige Vattens långsiktiga planering för Sundsvall/Timrå vattenförsörjning. Målet är att redogöra hur kvaliteten på dricksvattnet från Wifsta vattentäkt kan påverkas av framtida klimatförändringar. Samt att föreslå åtgärder för att förhindra en försämring av dricksvattenkvaliteten. Frågeställningar: Vilka trender kan ses i dag vad gäller vattnets kemiska och fysiska vattenkvalitet? Går det att koppla dessa trender till klimatförändringar som hittills ägt rum? Kan en bedömning göras av framtida förändringar, med hjälp av klimatscenarier? Vilka framtida åtgärder kan bli nödvändiga för att klara vattenkvaliteten i Wifsta vattentäkt? Kan resultaten på Wifsta vattentäkt översättas till andra vattentäkter? Avgränsning Uppsatsen omfattar Wifsta grundvattentäkt under de år som vattentäkten varit i bruk 1995-2010. Att just denna täkt blev den att analysera beror på att den har konstanta vattennivåer och flödestider, jämfört med vattentäkterna Grönsta och Nolby, i Västernorrlands län, där nivåer och flöden varierar över tid. Arbetet har avgränsats genom att endast vattentäkten och älven, som är källan till dricksvattnet, har studeras. Brunn 10 har använts för mått på grundvattnet då denna är den som används mest frekvent vid vattenverket. De utsläppsscenarier som studerats är IPCC:s (Intergovernmental Panel on Climate Change), FN:s klimatpanels utsläppsscenarier A2 och B2 gjorda under år 2000. Även SMHI:s olika klimatmodeller har använts för de scenarier som tagits med. Havsnivån har inte berörts då effekten av denna i Västernorrland har liten påverkan jämfört med andra platser i Sverige, eftersom landhöjningen kompenserar en stor del av nivåstigningen av havet. Fokus för denna uppsats har varit analys av luftens temperaturer, nederbördsmängder samt älvens och grundvattnets temperatur och kemi. Föroreningsspridning genom grundvattnet har behandlats översiktligt likaså mikrobiologiska risker. Metod Litteratur i ämnet har studerats och studiebesök på Wifsta vattentäkt har gjorts. Mätdata från Wifsta vattentäkt har analyserats och trender har identifierats. Ifrån SLU (Sveriges lantbruksuniversitet), som har regeringens uppdrag att genomföra fortlöpande miljöanalys, har mätvärden gällande Indalsälven vattenkvalitet hämtats. Även IVF (Indalsälvens Vattenvårdsförbund) har använts som källa för vattenkemi gällande Indalsälven. SMHI:s klimatscenarier har studerats och en bedömning av framtidens klimatförändringar och dess påverkan för Västernorrlands län, och vattenkvaliteten i Indalsälven har gjorts. 2
Mats Bergmark, projektledare Klimatanpassa Sundsvall och tidigare ansvarig utredare för vattenfrågor i Klimat och sårbarhetsutredning, samt Uno Schön, utredningsingenjör/hydrolog MittSverige Vatten har bistått med information rörande klimatscenarier respektive vattentäkten. Andra insatta i ämnet har även kontaktats. Disposition De första kapitlen berör bakgrunden till arbetet så som vattenkemiska processer som påverkar vattnets kvalitet, vattentäkters funktion och Wifsta vattentäkt. I kapitlet Trender redovisas de resultat och trender som har kommit fram genom analys av mätvärden tillgängliga för Indalsälven och grundvattenbrunnar på Wifsta vattentäkt. Vidare ges i kapitlet Klimatscenarier Västernorrlands och Sundsvallsområdets möjliga påverkan av växthuseffekten. Dessa klimatscenarier ligger sedan till grund för diskussionen i kapitlet Wifsta vattentäkt i ett förändrat klimat. Diskussionen berör vidare förslag på fortsatt arbete, mätosäkerheter och förslag på åtgärder för att förhindra att kvaliteten på dricksvattnet försämras. Avslutningsvis dras slutsatser av de trender som har identifierats. Teoretiska utgångspunkter Grundvattenkemiska processer En mycket viktig del i grundvattnets kemi är det översta jordskiktet där störst mängd organiskt material är ansamlat. Organiskt material och lerpartiklar är viktiga källor till jonutbyte eftersom de är negativt laddade och binder andra ämnen och föreningar lätt, som t.ex. metaller. De geologiska material som grundvattnet kommer i kontakt med avger innehållsämnen till vattnet, som kan blida nya jonföreningar eller fungera som adsorbtionsytor till andra lösta beståndsdelar. (Deutsch 1997) Alkalinitet är ett mått på vattnets förmåga att motstå försurning, dess förmåga att acceptera vätejoner, H +, utan att ph sänks. En hög alkalinitet ger vattnet en bättre motståndskraft mot försurning. Vid lägre alkalinitet är vattnet känsligare för försurning. Beståndsdelarna som alkaliniteten beror på är främst bikarbonat-, karbonat- och hydroxidjoner: HCO 3 - + H + CO 2 + H 2 O (Manahan 2005) CO 3 2- + H + HCO 3 - OH - + H + H 2 O Humus är den viktigaste gruppen av komplexbildande agenter (beståndsdelar i vattnet binder till metaller och bildar komplex). Olika sorters humus klassificeras utifrån dess löslighet. Då organiskt material bryts ned bildas koldioxid som påverkar kemin i vattnet (Manahan 2005). Då koldioxid löses i vattnet bildas även kolsyra, H 2 CO 3. Den fria kolsyran i vattnet delas in i två olika kategorier, marmoraggressiv och tillhörande kolsyra. Den marmoraggressiva kolsyran är den som främst löser kalcium (Barkander pers.kom). Lösning av kalcium påverkas även av vattnets temperatur. Vid varmare temperaturer är kalcium och andra karbonatmineraler mindre lösliga. (Deutsch 1997) 3
Mer nederbörd och ett aktivt skogsbruk ger ökade mängder humus i vattnet vilket inte bara påverkar dricksvattenkvaliteten utan samtidigt ökar transportmöjligheten av föroreningar, som t.ex. miljögifter via partikelbunden spridning. Ett varmare klimat förändrar också organiska ämnens omsättningstid (Jonsson pers.kom). Om humusmängderna ökar i vattnet, hinner inte kolsyra lösa kalcium i lika stor utsträckning, utan istället kommer kolsyran att påverka ph i vattnet. (Bergmark pers.kom) De processer som påverkar grundvattnets kvalitet vid infiltration är att turbiditeten minskar, mängden organiskt innehåll minskar och med den även syrehalten. Längre flödestider i marken ökar kalcium- och vätekarbonatjoner (Svenskt vatten 2007). Syrebrist leder vidare till att järn och mangan löser sig i vattnet, vilket kan leda till att vattnet blir tjänligt med anmärkning. (Bergmark pers.kom) Viskositeten, ett ämnes tröghet, påverkas av temperatur. En ökad temperatur leder till en sjunkande viskositet. Då viskositeten minskar ökar vattnets hastighet genom materialet i marken (Schön pers.kom). Även markens kornstorlek påverkar vattnet flöde vilket är en viktig aspekt vid föroreningsspridning (Svenskt vatten 2007). En relevant uppehållstid för en grundvattentäkt med inducerad infiltration är mellan 40 och 60 dagar, för en tillräcklig reduktion av mikrobiologiska smittämnen. Vad gäller persistenta föroreningar påverkar inte uppehållstiden halterna. För att uppnå en temperaturutjämning i grusåsen krävs en uppehållstid på ett par månader. (Bergstedt pers.kom) Vid ökade nederbördsmängder är risken större att föroreningar från vägar, betesmark, cisterner, avloppssystem och översvämmade förorenade ytor tar sig till vattentäkten. Detta är speciellt en risk i grundvattentäkter där tillrinningen är långsam varför föroreningarna påverkar vattentäkten under en lång tid. Vattentäkter med kort uppehållstid kan vid ökad nederbörd och ökad vattentillströmning bli särskilt känsliga vad gäller mikrobiologiska risker. En ökad partikelbunden föroreningsspridning riskeras vid skred och ras, exempelvis vid kraftiga skyfall. Föroreningsspridningen ökar också om torka uppstår före ett skyfall eller en översvämning. (Svenskt vatten 2007) Indalsälven Vattendraget som försörjer Wifsta grundvattentäkt med dricksvatten är Indalsälven. Älven rinner från Norsk/Svenska fjällvärlden vid Storlien och mynnar ut i Sundsvallsbukten och Bottenhavet vid Timrå (Jonsson 2006). Avrinningsområdet är 26 740 km 2 (se figur 1) och särskiljer sig jämfört med andra norrländska älvar då tillrinningen i de övre delarna av älven sker från samtliga väderstreck, vilket beror på en sänkning i landskapet. 4
Figur 1. Indalsälvens avrinningsområde. De röda punkterna markerar provtagningsstationerna för området. (Jonsson 2006) Mellan punkt 20 och 21 ligger Wifsta vattentäkt. I denna sänka bestående av ett silurområde är Storsjön belägen, en av Sveriges största sjöar. Nedströms denna formar älven ett antal sjöliknande vattendrag efter varandra, vilka är sammanlänkande med forsar. På flertalet platser längs älvens lopp består geologin av kalkhaltiga bergarter som ger vattnet en god buffringsförmåga genom tillförseln av vätekarbonat. Längre nedströms bildar älven istället en bred dalgång där vattnet skurit ned i jorden och bildat branta strandkanter, så kallade nipor. Storsjön fungerar som en fälla för humusämnen, där dessa sedimenterar, då denna sjö har en relativt lång uppehållstid. (Jonsson 2006) Förr var strandområdena längs med Indalsälven platsen för flertalet industrier och sågverk, vissa med impregnering. Med tanke på skogsråvaran, vattenkraften och närhet till havet och dess hamnar och har Västernorrland varit ett mycket framgångsrikt industriområde historiskt. Många föroreningar, t.ex. metallsalter, dioxiner, PAH och tungmetaller finns fortfarande kvar i marken efter dessa verksamheter. Från cellulosaindustrin som växte fram runt sekelskiftet 1800-1900 härör föroreningar som kisaska, innehållande arsenik, kadmium och bly (Länsstyrelsen Västernorrland 2010b). Då tillförseln av föroreningar till älven i dag är minimal håller vattnet, i de flesta fall, relativt god kvalitet. I de nedersta delarna av älven, vid dess mynning är påverkan som störst, då det är där industrierna är belägna i dag. Längs med älven är skogs- och jordbruket de främsta källorna till förorening. Periodvis har mängden bakterier gjort vattnet otjänligt, detta i de delar där befolkningen är som tätast. (Jonsson 2006) Tillrinningen av biflöden är som störst högt upp i Jämtland. Vattenkraftverket Midskog vid Storsjön har ett medelflöde på 373 m 3 och Bergeforsen som ligger strax nedströms Wifsta har ett medelflöde på 444. Detta ger att 85 %, grovt räknat, av vattnet som passerar Wifsta kommer från Storsjön. (Schön pers.kom) 5
Grundvattentäkt Tillrinningen av vatten sker från högre områden till lägre belägna områden. I det låga området placeras grundvattentäkten. Då upptaget av vatten sker, då vattnet pumpas upp, förstärks tillflödet mot brunnen (Svenskt vatten 2007). För större grundvattentäkter krävs två grundläggande förutsättningar: Tillräckligt genomsläppliga jordarter och tillräcklig grundvattenbildning för uttaget (Schön pers.kom). Finns inte tillräckligt stark tillrinning kan konstgjord infiltration användas, infiltrationen sker då från vattenbassänger. Grundvattentäkter i Sverige består ofta av inducerad (naturlig) infiltration från ett vattendrag eller en sjö. (Svenskt vatten 2007) För att dricksvattnet ska uppnå en god kvalitet, ur kemisk och biologisk synpunkt, krävs att transporttiden av grundvattnet är väl avvägd, vilket avgör placeringen i grundvattenakvifären. Mängden vattenuttag påverkar också transporttiden (Schön pers.kom). För konstgjord infiltration finns i Livsmedelsverkets föreskrifter för dricksvatten rådet att en omättad zon ska finnas ovanför grundvattnets yta, denna ska helst vara 1 meter. Detta för att säkerställa vattnet från mikrobiologiska problem. Dock saknas föreskrifter vad gäller inducerad infiltration. (Svenskt vatten 2007) Wifsta vattentäkt och vattenverk Vattentäkten anlades 1996 och bygger på inducerad infiltration (infiltration direkt från ett ytvatten till grundvatten). Vattentäkten är belägen i en grusås, bestående av grus, block, sand och sten, som löper längs med Indalsälven från Jämtland till havet utanför Sundsvall. Huvudsakligen sker infiltrationen av älvvatten vid de öar som blev överdämda då Bergeforsens vattenkraftverk byggdes 1956. Vid infiltrationsområdet saknas de ovanliggande sedimenten (Schön et al 2007). Infiltrationsområdet är det som är av störst betydelse för vattentillförseln ligger 4-4,5 km uppströms Bergeforsens vattenkraftverk (VBB VIAK 1992). Isälvsavlagringarna bestående av sand och grus är på södra sidan älven mellan 30 och 50 meter tjocka. Åsen är täkt med ett sand-, silt- och lerlager på 30-40 meter. På åsens norra sida är inte avlagringarna ovanpå grusåsen lika mäktiga, 10-15 meter. På norra finns också ett område för reservvattentäkt. Flödet av grundvattnet beräknas till omkring 1000 liter per sekund (Schön et al 2007). Uppehållstiden för grundvattnet är 6,5 veckor i åsens centrala delar. (VBB VIAK 1992) Brunnarna som förser vattenverket i Wifsta med grundvatten är placerad i grusåsen. Störst tillrinning har de brunnar som belägna centralt i åsen, där sedimenten har grövre kornstorlek än vid de brunnar som ligger i ytterkanterna. Brunnarna centralt i åsen är därför de som oftast är i drift. Totalt finns fyra brunnar i drift inom området, som alterneras, alla är inte kontinuerligt i drift. Brunn 10 är den som används mest frekvent. För att kunna analysera brunnarnas mätvärden bör beaktas att brunnarna 10 och 13 ligger perifert och 11 och 12 ligger mer centralt i åsen och har därmed olika uppehållstid. (Schön pers.kom) Grundvatten pumpas från brunnarna in i vattenverket till lågreservoaren, som består av en inre reservoar, och en yttre, som tillsammans innehåller 6000 m 3. 17 000 m 3 vatten levereras ut i vattenledningsnätet varje dygn. (Schön pers.kom) Vanligen sker ingen annan rening av vattnet än den naturliga, genom grusåsen. Under översvämningen år 2000 klorerades dock vattnet och under de varma 6
sommarmånaderna tillsätts ibland syre för att kompensera vattnets låga syrehalt. (Schön pers.kom) På norra sidan av älven (ovanför infiltrationsområdet i figur 2 nedan) finns borrhål från år 1990 då provborrning genomfördes för de brunnar som skulle användas till vattenverket. (Bergmark pers.kom) Figur 2. Skiss över Wifsta grundvattentäkt. (Bergmark 2009) Trender 1961-1990 är en standardnormalperiod på 30 år som används för att olika klimatparametrar ska kunna jämföras med varandra. Dessa normalperioder är bestämda av Världsmeteorologiska organisationen (SMHI 2009b). Det är dessa standardnormalperioder som används i nedanstående diagrammen. Lufttemperatur Sverige Medeltemperaturen i Sverige har ökat markant enligt figur 3. Figur 3. Temperaturförändringar i Sverige. Mätt utifrån medelvärdet för perioden 1961-1990. De röda staplarna visar temperaturer över denna medeltemperatur, de blå staplarna visar lägre temperaturer. Den svarta kurvan är ett tio-års löpande medelvärde. (SMHI 2010b) 7
Ofta är det en mild vinter som påverkar statistiken. Under de år medeltemperaturen varit över medelvärdet har ofta vintern var varmare än normalt, medan de andra månaderna ofta inte visar samma temperaturskillnader. (Bergmark pers.kom) Västernorrland Enligt SMHI:s mätningar av Västernorrlands temperaturer var de varmaste åren var 2000 och 2006, då temperaturen var 2 grader över medelvärdet för åren 1961-1990. Andra varma år var 2005-2007, 1989-90, 1997 samt 1975. De varmaste vårarna var 1992-1993 och 2002-2004 samt 2007 då temperaturen var som högst 2,4 grader över medeltemperaturen. De varmaste höstarna var 1999-2001 samt 2005-2006. (SMHI 2010d) Tabell 1. Tabellen visar avvikelse från medelvärdet av temperaturen i Västernorrlands län jämfört med åren 1961-1990. Tabellen visar de år som Wifsta vattentäkt varit i bruk. Temperaturavvikelsen visas i årsmedelväret samt samma års vår- och hösttemperaturer i avvikelse mot medelvärdet. Den beräknade förändringen är gjord på ett 10-års löpande medelvärde. (SMHI 2010d) År Temp C Vårtemp Hösttemp 2009 0,8 1,7 1,4 2008 1,7 1,1 0,4 2007 1,5 2,4 0,4 2006 2-1 2,3 2005 1,5-0,1 2 2004 1,2 1,7 0,4 2003 1,2 1,6-0,1 2002 1,4 2,2-1,5 2001 0,7-0,9 1,7 2000 2 1,3 3 1999 0,8 0,4 2,6 1998 0,6-0,6-0,1 1997 1,5 0,1 0,2 1996-0,3-0,1-0,4 1995 0,5 0,1 0,2 I SMHI:s statistik som dessa mätvärden är tagna från fanns åren 1961-2009 med. Åren från 1995, då Wifsta vattenverk togs i bruk, fram till 2009 har tagits med i tabell 1. Från och med år 1997 och framåt har avvikelsen varit minst 0,6 C varmare jämfört med medelvärdet. Endast de två första åren under Wifstas bruksskede (1995-1996) har haft en avvikelse under 0,6 C, enligt tabellen. 1996 hade den största avvikelsen på medelvärdet för 1961-1990 med -0,3 C och var det kallaste sett till avvikelse över hela året. SMHI har vidare sammanställt medeltemperaturer för två perioder för Sundsvall, visas i tabellen nedan. 8
Tabell 2. Sundsvalls medeltemperatur under perioderna 1961-1990 och 1991-2008. (Klimatanpassa Sundsvall 2010a) Månad 1961-1990 1991-2008 Förändring Januari -9,0-5,5 3,5 Februari -7,9-5,8 2,1 Mars -3,1-1,9 1,2 April 2,0 2,8 0,8 Maj 7,8 8,2 0,4 juni 13,4 13,1-0,3 Juli 15,3 16,1 0,8 Augusti 14,0 15,0 1,0 September 9,4 9,9 0,5 Oktober 4,5 4,1-0,4 November -2,0-1,1 0,9 December -6,7-4,5 2,2 Hela året 3,1 4,3 1,2 Tabell 2 visar på en ökning av medeltemperaturen med 1,2 grader mellan de två perioderna. Det är framför allt vintermånaderna som blivit varmare under den senare perioden. Nederbörd Mätningar i figur 4 kommer från 87 stationer runt om i Sverige. Från 1980-talet har nederbördsmängden ökat, i dag är det ovanligt med en årsmedelnederbörd under 600 mm. Figur 4. Årsmedelnederbörd åren 1960-2009. Den svarta kurvan är ett tio-års löpande medelvärde. (SMHI 2009b) Humushalter Humushalter i södra och mellersta Sverige stiger, medan trenderna än så länge inte är så tydliga i norra delen av landet (Bergmark pers.kom). Det finns dock indikationer på att förändringar börjar märkas även längs södra Norrlandskusten, exempelvis vid Kramfors vattenverk (Barkander pers.kom). Humushalter varierar starkt under säsong. Dessa variationer kommer att fortsätta även om inte klimatet förändras. Om klimatscenarier med ökad nederbörd blir verklighet kommer humushalten i vattendrag 9
att öka. En annan aspekt är ett ökat jord- och skogsbruk, som ökar omsättningen av mängden organiskt material, vilket skulle kunna leda till ökat läckage. (Löfgren et al 2003) Islossning Att kunna koppla förändringar i ytvattenkvalitet till klimatförändringar är svårt då även andra faktorer i avrinningsområdet eller i atmosfären kan påverka. Fysikaliska variabler som enbart är relaterat till klimatförändringar är islossningsdatum och vattentemperaturer. Relaterat till stigande årsmedeltemperaturer för luft är trenden för tidigare islossningsdatum tydligare i södra Sverige än i norra. Trenden i söder visar på en förskjutning av islossningsdatumet på 0,5-1 dag per år. Då islossning påverkas icke-linjärt på luftens temperaturökning visar sig trenden olika trots att lufttemperaturen i stort sätt stigit lika mycket över hela landet. Då lufttemperaturen i norr stiger med 1 C förändras datumet för islossning med ca fyra dagar. I söder med ca 35 dagar. (Weyhenmeyer 2007) Mikrobiologi En litteraturstudie gjord av SGU (Statens Geologiska Undersökning) har gjorts angående mikrobiologisk barriäreffekt på grundvattenbildning med konstgjord infiltration. En omättad zon konstaterades vara av stor betydelse för barriäreffekten för att skydda mot smittämnen, främst virus (Ojala et al 2007). För Wifsta vattentäkt som har en inducerad infiltration saknas omättad zon. Trenden som kan ses i tarmbakterier i avrinningsområdet för Indalsälven, så som t.ex. e-coli bakterier, är att antal tillfällen med förekomst av bakterien ökar över tid (Grundström pers.kom). För att skapa skydd mot virus används i Holland och Tyskland en uppehållstid på mellan 40-60 dagar. Då grundvattentäkter med inducerad infiltration blir drabbade av översvämningar eller höga ytvattennivåer förkortas uppehållstiden och därmed försämras virusskyddet. (Ojala et al 2007) Trender Indalsälven I älvens övre delar har minskat med 0,3-0,6 ph-enheter, sedan mätningarna initierades 1993. Även syretillgången är god och färgtalet på vattnet visar ingen tendens att öka. COD Mn visar en trend att öka något från 1993. Ämnen som förbrukar syre i vattnet ökar längs med strömriktningen i Indalsälven. Både sjöar och vattendrag i Indalsälvens avrinningsområde visar en stigande trend vad gäller alkalinitet och ph. (Jonsson 2006) 10
Temperatur Figur 5. Visar Indalsälvens vattentemperatur mellan åren 1998-2006. Den svarta linjen visar trenden över åren. (IVF 2010) Indalsälvens Vattenvårdsförening har mellan åren 1993 och 2010 tagit vattenprover vid de mätpunkter som är markerade i figur 1. Indal är en av dessa mätpunkter. Enligt mätvärdena för denna mätpunkt och för provbrunnen har temperaturen stigit med ca 1 C enligt figur 5. Temperaturen i älven kan även illustreras av mätningar i en av de provbrunnar som borrades 1991 som ligger på norr om vattentäkten i Wifsta. Här var temperaturen 1991 mellan 4,6-4,8 C (mätningar utförda under hela året). 2010 mättes temperaturen till omkring 5,8 C (mätningar utförda under ca tre månader). Vattnet vid dessa provtagningspunkter ligger i samma nivå som älven och har inte samma genomflödeshastighet som längre nedströms i åsen, där tryckskillnaden mellan Bergeforsdammen och havet skapar en högre genomflödeshastighet. Vattnet vid dessa punkter kan fungera som en indikator för älvens temperatur. (Bergmark pers.kom, Schön pers.kom) 11
ph Figur 6. ph för Indalsälven vid mätstation Bergeforsen. (SLU 2010) Figur 6 visar att ph har stigit 0,1 enheter sedan 1969 i Indalsälven. Från ca 7,2 till ca 7,3 enheter. Kemiskt oxiderbar substans (COD) Figur 7. Visar COD för Indalsälven vid mätstation Indal. (IVF 2010) COD för Indalsälven visar en tydlig minskande trend. 12
Totalt organiskt kol (TOC) Figur 8. TOC Indalsälven mätstation Bergeforsen. (SLU 2010) mg/l Totalt organiskt kol har en relativt konstant trend mellan åren 1987-2009. Från 4.1 mg/l till 4,2 mg/l. Färgtal Figur 9. Färgtalet i Indalsälven vid mätstation Indal. (IVF 2010) Älvens färg har en svag minskande trend. Toppvärdena från digrammets första hälft återfinns ej i den andra delen. 13
Alkalinitet Figur 10. Alkalinitet Indalsälven vid mätstation Bergeforsen. (SLU 2010) Under åren 1997-2006 har alkaliniteten ökat från 0,31 till 0,38 mekv/l (milliekvivalenter per liter) Kalcium Figur 11. Kalcium halt för Indalsälven vid mätstation Bergeforsen. (SLU 2010) Kalciumhalten har mellan åren 1969-2010 stigit med 4 %. 14
Trender Wifsta Vattennivåer och flödestider är i Wifsta vattentäkt relativt konstanta över tid. De resultat som redovisas angående grundvattnets kvalitet kan därför inte bero på dessa parametrar. (Bergmark pers.kom, Schön pers.kom) Vattentemperaturer Figur 12.Temperaturen i det utgående vattnet under åren 1995-2010. Den blå linjen visar temperaturen med de blå markeringarna för mätdatumen. Den svarta linjen visar trenden över dessa år. (Mittsverige vatten opublicerade data) En tydlig trend visas i figur 12 vad gäller lägsta temperatur som har en ökande trend. Jämfört med högsta temperatur som varierar år från år. De temperaturer i diagrammet ovan är en blandning av de pumpar som varit i gång och tillfört vatten till vattenverket just för den enskilda mätpunkten. Av de fyra brunnarna i bruk är det brunn 10 som oftast är i gång tillsammans med någon av de andra tre. I diagrammet (figur 12) visas trenden (svart linje) tydligt att vattnet i vattenverket har blivit ca en grad varmare sedan 1995. I en mixning av vattnet som sker i vattenverket ges inget specifikt värde för enskilda brunnar. Därför har brunn 10 använts för analys. Brunn 10 Temperaturen i brunnarna 10 och 13 jämnas ut mer då dessa har en längre transporttid genom åsen. 15
Den brunn som är mest signifikant är brunn 10 på grund av ovan resonemang. Brunn 10 temperaturer över åren visas i figur 13 nedan. Figur 13. Kalcium (mg/l) och temperatur ( C) för brunn 10 i relation till varandra. (Mittsverige vatten opublicerade data) Trenden i digrammet i figur 13 är inte lika tydlig som i figur 12 på föregående sida. Dock visar trendlinjen att temperaturen har stigit sedan 1995 med ca 0,5 C för brunn 10. I figur 13 ses kalciumets relation till temperaturen. Vid låga temperaturer har vattnet ett lågt innehåll av kalcium, och då temperaturen är hög följer mönstret även för kalcium, en hög kalciumhalt. De linjära svarta linjerna visar trenden över åren för temperatur respektive kalcium. Syre brunn 10 De få mätvärden för syre som har funnits tillgängliga visar en uppåtgående trend. Historiska mätvärden från MittSverige Vatten har ej varit tillgängliga på grund av problem med mätutrustningen. Ett resonemang kring syrehalten i vattnet till följd av ett förändrat klimat förs i kapitlet Wifsta vattentäkt i ett förändrat klimat. 16
ph brunn 10 Figur 14. ph för brunn 10. (Mittsverige vatten opublicerade data) ph visar en sjunkande trend för brunn 10. Alkalinitet brunn 10 Figur 15. Alkaliniteten för brunn 10. (Mittsverige vatten opublicerade data) Alkalinitet för brunn 10 visar på en sjunkande trend. 17
Konduktivitet brunn 10 Figur 16. Konduktiviteten för brunn 10. (Mittsverige vatten opublicerade data) Klimatscenarier Klimatscenarier är antaganden om hur framtidens klimat kan tänkas bli under olika förutsättningar som exempelvis utsläpp av växthusgaser, befolkningsökning och energianvändning. De ger ingen absolut sanning för hur det i framtiden verkligen blir. De scenarier som använts i denna uppsats är IPCC:s scenarios A2 och B2. A2 är ett scenario där befolkningstillväxten ökar snabbt och energianvändningen är hög. I B2- scenariot är befolkningstillväxten inte lika intensiv och energianvändningen inte lika hög. (SMHI 2010a) För att kunna analysera om någon förändring i klimatet faktiskt har skett krävs mycket långa mätserier, då extremvärden sällan uppstår. Något som tydligt visar på en förändring i klimatet är antalet översvämningar den senaste 30-årsperioden. Sen 1980-talet har tillrinningen till vattendragen ökat som en följd av ökad nederbördsmängd och mildrare vintrar. (SMHI 2009a) Rossby Centre regionala klimatscenariokartor, tillgängligt via SMHI:s hemsida har använts för nedanstående kartor. I dessa klimatscenariokartor har den tyska klimatmodellen ECHAM4 och RCA, regionala modeller från SMHI, använts. Figur 17 nedan visar på en ökad medeltemperatur på 5-6 grader för Sundsvallsområdet under åren 2071-201, med scenariot A2 där befolkningen och energianvändningen ökar. Vårens och höstens temperaturer är viktiga då perioden utan vinter blir allt kortare ju mer temperaturen stiger under höst och vår. 18
Figur 17. Kartan visar avvikelsen i medeltemperatur utifrån 1961-1990 års medelvärden och visar ett scenario för månaderna mars, april maj åren 2071-2100. Detta scenario, där den regionala modellversionen RCA3 haft sin utgångspunkt i en global drivande modell, ECHAM4, visar växthusgasscenariot A2. (SMHI 2010c) En följd av ökad medeltemperatur är att så kallade tropiska nätter, då temperaturen under natten inte blir lägre än + 20 C, ökar. Enligt SMHI:s utsläppsscenarion kommer antalet tropiska nätter, vara uppemot 20-25 stycken under perioden 2071-2100. Jämfört med i dag då detta är ytters ovanligt, enstaka nätter kan i södra Sverige vara tropisk under sommartid. (Klimatanpassa Sundsvall 2010a) Figur 18. Mellan åren 2071-2100 visar detta scenario på att den sista vårfrosten kommer att äga rum 20 till 30 dagar tidigare jämfört med åren 1961-1991. Med detta menas den sista dagen på halvåret då dygnstemperaturen är minimum 0 C Även här har den regionala modellversionen RCA3 haft sin utgångspunkt i en global drivande modell, ECHAM4 och visar växthusscenariot A2. (SMHI 2010c) För samma period och samma växthusgasscenario visar figur 18 ovan på att frostnätterna under våren kommer förskjutas till att allt tidigare upphöra. 19
Antal dagar med snötäcke kan komma att minska med 100 dagar till år 2100. Detta innebär en minskad vårflod och därmed varmare temperaturer i den vårflod som bildas. Se figur 19. Figur 19. Minskning i antalet dagar med snötäcke jämfört med 1961-1990. (SMHI 2010c) Även sista vårfrosten har konsekvenser på åsens grundvattentemperaturer. Ju tidigare våren börjar desto tidigare kommer vårfloden från fjällen. Vårfloden innehåller kallt vatten och är vikig för åsens temperaturer. Kommer den tidigare bidrar detta till att den varma perioden förlängs som i tidigare resonemang ovan. Temperaturscenarier Västernorrland Figur 20 nedan visar att temperaturökningen är ett faktum sedan 1960. Enligt scenariot A2 och B2 kommer temperaturen fortsätta öka, med upp till 5 C. Figur 20. Avvikelse från årsmedeltemperaturen (beräknat mellan åren 1961-1990) för Västernorrlands län 1960-2100. Staplarna visar historiska observationer, där röd stapel är temperaturer över det normala och blå stapel, under det normala. den ljusblå kurvan visar avvikelse från årsmedeltemperaturen enligt utsläppsscenario A2 och den rosa visar avvikelse enligt utsläppsscenario B2. (SMHI 2010a) 20
En stor del av avrinningsområdet för Indalsälven ligger i Jämtland vars temperaturförändringar påverkar älvens temperatur nedströms. Temperaturerna för Jämtlands län i beräknad avvikelse från årsmedeltemperaturen är liknande för den som visas för Västernorrlands län ovan. Figur 21. Förändringar i medeltemperaturen för mellersta Norrlandskusten. Ljusblå kurva visar B2 och rosa linje visar A2. För dessa scenariers har SMHI:s regionala klimatmodell RCA3 använts. (Klimatanpassa Sundsvall 2010a) Wifsta vattentäkt ligger vid kusten vilket gör att figur 21, mellersta delarna av Norrlandskusten, kan vara mer representativ än figur 20 för hela Västernorrland. För utsläppsscenario A2 skiljer det en grad i förändrad medeltemperatur mellan dessa två figurer. Mellersta Norrlandskusten enligt figur 21 kan bli 5,2 grader varmare år 2100 än medeltemperaturen för åren 1961-1990. Västernorrland förväntas enligt figur 20 bli 4,1 grader varmare år 2100 än 1961-1990. För utsläppsscenario B2 kan liknande skillnader konstateras i förändrad medeltemperaturtemperatur, mellersta Norrlandskusten 4,2 grader varmare och Västernorrlands län ca 5 grader än referensåren 1961-1990. Tabell 3. Temperaturscenario. Höstens (september, oktober, november) och vårens (mars april, maj) samt årsmedeltemperaturens förändring i Västernorrland. Temperaturscenarios för växthusgasscenarierna A2 och B2 med tio års intervaller fram till år 2100. Antal grader avvikelse från medeltemperatur jämfört med medelvärdet för åren 1961-1990. Den beräknade förändringen är gjord på ett 10-års löpande medelvärde (SMHI 2010a) Höst Höst Vår Vår År År År A2 B2 A2 B2 A2 B2 2020 1,4 1,7 2,3 2,6 1,6 1,9 2030 1,9 2,3 2,9 2,6 2,4 2,2 2040 2 2 2,3 2,5 2 2,1 2050 2,7 2,1 2,9 3,3 2,8 2,6 2060 2,7 2,3 3,6 3,2 3 2,6 2070 3,3 2,6 4,4 3,6 3,6 2,8 2080 3,8 3 4,7 3,5 4,1 3,1 2090 4,2 3,3 5,1 3,7 4,5 3,5 2100 5 3,6 5,3 5 5,2 4,3 21
SMHI:s scenarier för Västernorrlands temperaturer visas även i tabell 3. År 2100 beräknas årsmedeltemperaturen ha stigit med 4,3-5,2 C. År 2020 kan temperaturen ha stigit upptill 1,9 grader jämfört med medelvärdet för åren 1961-1990. 2050 kan temperaturen ha stigit upptill 2,8 C jämfört med medelvärdet. Nederbördsscenarier Västernorrland Figur 22. Medelnederbörden 2071-2100 i mm över ett år i utsläppsscenario A2. (SMHI 2010c) För södra Norrlandkusten bedöms medelnederbörden bli ca 800-1000 mm enligt figur 22. Detta kan jämföras med åren 1961-1990 då medelnederbördsmängden var drygt 600 mm. Nederbörden kommer att falla i störst mängder under höst och vinter. (Svenskt vatten 2007) Scenario A2 visar att Västernorrlands läns nederbörd i framtiden (figur 23, nedan) förväntas öka med närmare 40 % fram till år 2100. Trenden visar tydligt att mängden nederbörd kan komma att öka totalt sett över de kommande 90 åren. Figur 23. Västernorrlands läns avvikelse i nederbördsmängd (%) jämfört med det normala 1961-1990. Den ljusblå och den rosa linjen visar A2 respektive B2. De gröna staplarna visar nederbördsmängder över det normala, de gula staplarna nederbördsmängder under det normala. (SMHI 2010a) 22
Wifsta vattentäkt i ett förändrat klimat För att medeltemperaturen inte ska stiga ytterligare måste utsläppen av växthusgaser drastiskt minska. Även om utsläppen av växthusgaser skulle minimeras inom de närmaste åren sker en fördröjningseffekt vad gäller temperaturhöjningen. Än så länge kan ingen kraftfull insats för minskning av växthusgaser ses globalt. Effekterna för en förändrad dricksvattenkvalitet bör därför börja hanteras och anpassningsåtgärder initieras. De trender som kan ses för de 15 år som Wifsta vattentäkt varit i drift, visar inte alltid tydligt starka trender. Vad gäller Indalsälvens trend av ökande vattentemperatur kan detta starkt kopplas till ökad lufttemperatur (Bergmark pers.kom), som enligt SMHI:s scenarier kommer att fortsätta öka. De klimatscenarier som finns gjorda indikerar även ökad nederbörd. Dessa scenarier kan användas för att anpassa samhället utefter nya framtida förutsättningar. Görs detta i tid kan kostnaderna för anpassningen effektiviseras. Även om klimatscenarier har en stor osäkerhet visar de ändå på en troligt framtida förändring. Från 1999 ses trend i höjning av de lägsta temperaturerena även för utgående vatten (figur 12). Från 1999 stiger luftmedelårstemperaturens avvikelse mot det normala för alla år fram till 2008, med över en grad, med undantag för år 2001 tabell 1. Vilket innebär en koppling mellan lufttemperaturer och vattnets temperatur. Grundvattnet i aktuell del av grusåsen är relativt stabilt i flöde och nivå vilket innebär att andra aspekter än dessa påverkar förändringarna i grundvattnet. I många andra vattentäkter är förhållandena inte lika gynnsamma att studera, utan där måste hänsyn tas till nivåer och olika flödestider. Därför kan förändringarna i Wifsta vattentäkt utgöra ett exempel på förändringar som kan bli aktuella i framtiden även för andra vattentäkter. För andra vattentäkter kan dock nivåskillnader och olika flödestider förekomma på grund av fluktuering i tillflödet. Mätningarna av grundvattentemperaturen i provborrningshålen på norra sidan av älven kan även ge indikationer på de förändringar som kan ses i älvens temperatur (Bergmark pers.kom, Schön pers.kom). Halten TOC (totalt organiskt kol) i älven visar en liten ökning medan halten COD Mn (kemiskt oxiderbar organisk substans) och färgtalet visar en tydligt avtagande trend. Eftersom TOC-analysen normalt visar den totala mängden organiskt material och COD-analysen och färgtalet endast visar den del av det organiska materialet som är mer lättnedbrytbart (Barkander pers.kom) antyder detta att halten organiskt material i älven har ändrat karaktär på så sätt att andelen mer svårnedbrytbart humus ökar. Orsaken till detta kan vara att det mer lättnedbrytbara organiska materialet i älven bryts ner tidigare i vattensystemet exempelvis pga. högre vattentemperaturer. Liknande trender kan även exempelvis ses i Mälaren, där Stockholms vattenverk ligger. I sjöns östra delar vid Stockholm stiger halterna svårnedbrytbar humus. I sjöns västra delar stiger också halterna av humus, men där är andelen lättnedbrytbar humus betydligt större (Ericsson pers.kom). De stigande halterna av kalcium och alkalinitet som kan ses i Indalsälven skulle då kunna förklaras av att den kolsyra som bildas vid den allt tidigare nedbrytningen av det organiska materialet som sker i älvsystemet, hinner lösa ut mer kalk än tidigare. Det skulle även förklara det ökade ph som kan ses i älven. 23
På samma sätt skulle de minskande halterna av kalcium och alkalinitet som kan ses i brunnsområdet kunna förklaras: Det organiska materialet i älvvattnet som infiltrerar i åsen blir alltmer svårnedbrytbart, varvid bildningen av kolsyran som sker vid nedbrytningen fördröjs, vilket i sin tur får till följd att utlösningen av kalk ur åsens material minskar. Detta skulle med samma resonemang även förklara de minskande ph-värden som kan ses i brunnsområdet. När nedbrytningsprocessen går långsammare blir mer kolsyra kvar i brunnsområdets grundvatten, med lägre ph som följd. Om dessa trender håller i sig kan det resultera i att det distribuerade vattnet från Wifsta vattenverk i framtiden kommer att behöva alkaliseras för att undvika korrosion i ledningsnätet. Resonemanget med att längre tid behövs för att bryta ned det organiska materialet i åsen kan ytterligare styrkas med beräkning av aggressiv kolsyra (som löser kalk), utförda av Per Barkander, SWECO. Se bilaga 1. Beräkningarna är gjorda utifrån att ph värdena för brunn 10 är riktiga och visar att aggressiv kolsyra har en minskande trend i älven och ökande trend i grundvattnet. Om större mängd svårlöslig humus finns tillgängligt i vattnet, som tar längre tid att bryta ner, blir tiden för att lösa kalk och bilda alkalinitet kortare. Viskositeten påverkar inte transporthastigheten för grundvattnet i en omfattning som skulle ge avsevärt kortare flödestider, vilket annars skulle kunna vara en möjlig förklaring till varför mindre kalcium och alkalinitet hinner lösas ut. I en grov räkning, om en temperaturhöjning av 5 C skulle bli aktuellt i vattnet skulle viskositeten öka med 4 %, vilket översätts till knappt 2 dygn i transporttid, vilket är för kort tid för att räknas som en parameter som skulle förändra vattnets kvalitet märkbart (Schön pers.kom). ph halterna för älven har stigit vid Bergeforsens mätstation. Detta säger dock inget om hur ph värdet har förändrats runt Storsjön. Att kalcium och alkalinitet ökar i älven beror troligen på att vittringen från den kalkrika berggrunden i avrinningsområdets övre delar har ökat, möjligen på grund av sjunkande ph eller av ökad humushalt. År 2050 kan lufttemperaturen i Västernorrland ha stigit med 2,6-2,8 C enligt figur 20 och tabell 3. Detta skulle kunna leda till att förändringarna ovan fortsätter i samma riktning. Då nederbörden kommer att vara som störst, enligt SMHI:s klimatscenarier, är höst och vinter. Under dessa perioder kan marken och växtligheten kan ta emot som minst nederbörd, vilket leder till en ökad tillrinning till vattendrag och sjöar samt hav. Då temperaturen i samband med detta blir varmare kommer konsekvensen bli att nederbörden faller som mindre snö och desto mer regn. Ökade nederbörsmängder leder till ökad avrinning vilket för med sig mer organiskt material till vattnet. (Ojala et al 2007) Ökad nederbörd leder även till att avrinningen från älvens stränder ökar, detta kan leda till ras och skred vilka kan lösgöra föroreningar liggandes i marken. Kvicksilver som finns lagrat i skogsmarken, som härrör från nedfall från atmosfären, kan komma att bli mobilt om inte skogsbruket tar hänsyn till markens beskaffenhet. Då marken är mjuk och skogsmaskinerna lämnar djupa spår efter sig kommer kvicksilvret exponeras och kan spolas med regnvattnet som tar sig ner till lägre liggande vattendrag. I Sverige är bakgrundshalterna av kvicksilver högre än EU:s tillåtna halt i vatten (Öhrström pers.kom). Detta gör att ytterligare mängd i vattnet kan hota dricksvattenkvalitén. Kvicksilver är ett 24
grundämne och bryts därför inte ned i åsen (i Wifstas fall) utan följer med vattnet ut i ledningssystemet. Ökad nederbörd kommer att påverka vattennivån i Indalsälven på ett begränsat sätt vid Wifsta vattentäkt. Detta kommer därför inte få konsekvenser vad gäller vattnets uppehållstider i åsen, nivåskillnaden ner till havet är inte att tillräckligt stor för att kunna påverka grundvattenhastigheten nämnvärt. (Bergmark pers.kom) Då frostnätterna blir färre och medeltemperaturen över året blir mildare blir perioden då det är kallt i vattentäktens grusås kortare. Då uppvärmningsperioden under vår och sommar blir längre blir även vattentemperaturen under hösten varmare. Detta kan i sin tur leda till att grundvattnets topp och bottentemperaturer förskjuts och blir högre. (Bergmark pers.kom.) Vattnet kyls ned av vårfloden från fjällen. Då snömängden minskar, minskar även vårfloden vilket bidrar till att vattnet inte kyls ned som tidigare. Den sjunkande trenden för kalciumhalten för brunn 10 kan även möjligen bero på att temperaturen i åsen ökar, vilket leder till minskad löslighet för kalcium. År 2002 då vattenflöden i området var mycket lågt hade utgående vatten i Wifsta vattenverk rekordhöga temperaturer, även om Indalsälven, som huvudflöde inte har så stora skillnader i flödet. Att temperaturerna i grundvattnet var höga detta år beror på att en mindre vattenmassa tar kortare tid att värma upp. På samma sätt som kan ses i figur 12 över utgående vatten Wifsta, visar år 2000 låga vattentemperaturer trots att året i stort var rekordvarmt. Detta beror på att nederbördsmängden var ovanligt stor detta år vilket ger mer vattenmassa att värma upp, vilket tar längre tid, därav att vattentemperaturen inte följer den höga lufttemperaturen. I ett varmare vatten är även syrehalten lägre och på grund av fortsatta klimatförändringar med ökade temperaturer kan syrehalten förväntas minska ytterligare i älvens vatten. Samtidigt kan syreförbrukningen minska på grund av att det organiska materialet är mer svårnedbrytbart, vilket inte hinner förbruka lika mycket syre som tidigare. Dock är syrehalterna i grundvattnet idag låga när vattnet är som varmast älven. Därför kan en liten minskning i syrehalten ge syrebrist, med utlösning av järn och mangan som följd. Grundvattnet centralt i grusåsen har en uppehållstid på 45,5 dygn. Detta är på gränsen till för kort tid för att vara säkert mot framförallt virus. Uppehållstiden bör snarare vara närmare 60 dygn än 40. Risken för virus i dricksvattnet kommer att vara störst då temperaturerna är som lägst (då virus har en högre överlevnad) och i samband med översvämningar. (Bergmark pers.kom) Mätosäkerhet Temperatur brunn 10 har få mätvärden i början av mätperioden. De värden som saknas under de två första åren är de värden då vattnet är varmast. 1995-1996 var dock kalla år sett till lufttemperatur. Denna avsaknad av mätvärden kan påverka trenden i diagrammet och förklara varför trenden är relativt stabil även då det utgående vattnet har en stigande trend. Något som verkar mycket osannolikt då trenden i älven är stigande. Även om älvens temperatur värden är otillfredsställande i antal har lufttemperaturen ökat, vilket påverkar vattentemperaturen. Mätvärden från SLU är tagna en gång i månaden med jämna mellanrum vilket gör att trenden känns mer trovärdig än mätvärden från MittSverige vatten där antal mätvärden varierar över åren även om intentionen verkar ha varit ett mätvärde per 25