Utbredning av snabbväxande makroalger

Utbredning av snabbväxande makroalger I relation till belastning av kväve och fosfor i regionen Orust Tjörn Caroline Carlsson Uppsats för avläggande av naturvetenskaplig magisterexamen i Biologi 30 hp Institutionen för Marin Ekologi Göteborgs universitet Contribution number 447

Detta examensarbete inom marin ekologi har genomförts på Institutionen för marin ekologi på Göteborgs Universitet i samarbete med Vattenvårdsenheten på Länsstyrelsen Västra Götalands län. Handledare: Leif Pihl på Institutionen för marin ekologi på Göteborgs Universitet Ingela Isaksson på Vattenvårdsenheten på Länsstyrelsen Västra Götalands län Examinator: Susanne Baden på Institutionen för marin ekologi på Göteborgs Universitet

Innehållsförteckning Sammanfattning 1 1. Bakgrund 2 1.2 Områdesbeskrivning 3 1.2.1 Belastning till Orust Tjörn området 5 1.3 Syfte och Hypoteser 5 2. Metod& Material 6 2.1 Geografiska indelningsgrunder 6 2.2 Vattendrag och punktkällor 7 2.2.1 Vattendrag 7 2.2.2 Punktkällor; Avloppsreningsverk (Arv) och Industrier 7 2.3 Algdatan 8 2.4 Hydrografi 10 2.5 Bearbetning och analys av data 10 2.5.1 Total belastning av näringsämnen från vattendrag och punktkällor 10 2.5.2 Jämförelse mellan hydrografistationernas DIN/DIP-kvoter 10 2.5.3 Jämförelse mellan DIN/DIP-kvoter i vattendragen och pelagialen 10 2.5.4 Samband mellan alger och näringsbelastning från vattendrag och punktkällor 11 3. Resultat 11 3.1 Total belastning av näringsämnen från vattendrag och punktkällor 11 3.2 Jämförelse mellan hydrografistationernas DIN/DIP-kvoter 14 3.3 Jämförelse mellan DIN/DIP-kvoter i vattendragen och pelagialen 15 3.4 Samband mellan alger och näringsbelastning från vattendrag och punktkällor 16 4. Diskussion 20 4.1 Åtgärdsförslag för förbättring av näringsämnesbelastningen i Orust Tjörn området 22 4.2 Förslag på vidare studier 23 5. Slutsatser 24 Tackord 25 Referenser 26

Sammanfattning Algförekomsten samt täckningsgraden av snabbväxande makroalger relaterades till tillskottet av totalfosfor (Tot-P), totalkväve (Tot-N) och dess fraktioner fosfat (Fosfat-P), ammonium (Ammonium-N), nitrat (Nitrat-N) och nitrit (Nitrit-N) från landavrinning (vattendragen) och punktkällor (avloppsreningsverken och industrierna) i regionen Orust Tjörn under maj september och perioden 1998 2007, för att se om det fanns samband mellan mängden alger och näringstillskottet från land. Vattendragen stod generellt sett för den största belastningen av kväve och fosfor till de olika kustvattenförekomsterna innanför Orust och Tjörn, medan belastningen från punktkällorna var koncentrerad till vissa kustvattenförekomster där de hade betydande andel av belastningen. Pelagialens DIN/DIP - kvoter hade en säsongsvariation över året som gick från en svag till en starkare fosforbegränsning under vinter och vår, och sedan under sommaren över till en periodvis förekommande kvävebegränsning. DIN/DIP - kvoterna i vattendragen och pelagialen uppvisade en skillnad från kvävebegränsning i den yttre innerskärgården till en fosforbegränsning i den inre innerskärgården. Vattendragen hade flest tillfällen där DIN/DIPkvoter indikerade optimal tillväxtkvot för algerna, vilket ger förutsättning för tillväxt av alger i de grunda vikarna som ligger i nära anslutning till vattendragen. Det var signifikanta och näst intill signifikanta korrelationer mellan vattendragens belastning av de lösta oorganiska fraktionerna av kväve och fosfor och förekomsten och täckningsgraden av snabbväxande makroalger. I områden där reningsverk och industrier stod för en stor del av tillskottet av näringsämnen till havet, var belastningen av totalfosfor och totalkväve från dessa punktkällor signifikant korrelerade med täckningsgraden av alger i området. Nollhypotesen som var; Förekomst och täckningsgrad av snabbväxande makroalger är inte relaterat till utsläpp av näringsämnen från landavrinningen eller punktkällor i form av avloppsreningsverk och industrier, kunde därmed förkastas. Åtgärder för att reducera näringsbelastningen till och i kustvattenförekomsterna innanför Orust och Tjörn behöver anpassas till de olika förekomsternas karaktär då belastningens omfattning och källor skiljer sig sinsemellan dem. 1

1. Bakgrund Ett vanligt förekommande globalt problem av idag är övergödning, eutrofiering, av grunda marina kustområden. Den ökade tillförseln av näringsämnen från land, främst via vattendrag och punktkällor, leder i sin tur till en ökad primärproduktion och snabbare tillväxt av makroalger. En händelse som fick stor internationell uppmärksamhet var de enormt stora mängderna av Enteromorpha och andra arter av flytande gröna makroalger som utgjorde ett hot mot seglingstävlingen i OS 2008 i Peking (Naturvårdsverket 2008). Utbredningen av snabbväxande makroalger förändrar i många fall kustekosystemets struktur och funktion både i pelagialen och på bottnarna. Övergödning är ett allvarligt problem i både Östersjön och Västerhavet (Nixon 1990, Pihl et al. 1997). Ökad tillförsel av näringsämnen leder indirekt till syrefria bottnar då det gynnar tillväxten av planktonalger, som i överskott sjunker till botten och bryts ner under förbrukning av syre. Under de senaste decennierna har syrebrist utgjort ett vanligt förekommande höstfenomen i södra Kattegatt och i fjordarna längs Bohusläns kust. Syrebristen har gjort att både geokemiska processer på botten och faunan påverkats, vilket b.l.a inneburit att kommersiella fiskarter som torsken flytt de drabbade områdena då uppväxtplatserna försämrats (Baden et al. 1990, Rosenberg et al. 1990, Pihl et al. 1997). I den landnära marina miljön är det huvudsakligen kväve som är begränsande för tillväxten av växtplankton och alger, d.v.s behovet av kväve är större än tillgången (Granéli et al. 1990). Tillförseln utifrån av kväve till Östersjön och Västerhavet är i storleksordningen 260 000 ton/år (Janson et al. 1994). Omvandlat i procent så har den externa tillförseln ökat med 300 % sedan 40 - talet (Rosenberg et al. 1990). Hälften av den externa tillförseln av kväve till havet kommer från landavrinningen och hälften utgörs av diffust atmosfäriskt nedfall. I Västerhavet anses ca en fjärdedel härstamma från nationella källor (Janson et al. 1994, Pihl et al. 1997). I akvatiska ekosystem utgörs DIN (Dissolved Inorganic Nitrogen) av de oorganiska fraktionerna nitrat-n (nitrat-n och nitrit-n) och ammonium-n, där den sistnämnda utgör den minsta delen. Nitrat-N och nitrit-n analyseras tillsammans då dagens standardmetoder inte kan skilja mellan de två fraktionerna. Algerna tar lättare upp ammonium-n än nitrat-n, och därmed sägs ammonium-n vara mer biotillgängligt. I vattenfas utgörs DIP (Dissolved Inorganic Phosphorus) av polyfosfater och ortofosfater, som är ett annat ord för fosfat-p. Fosfat-P är den enda fraktionen som är biotillgänglig för algerna (Ruist 2008). Redfield ratio är det förhållande mellan kol (C), kväve (N) och fosfor (P) då marina planktonalger har en maximal tillväxt. Ration för marina planktonalger är 106 C : 16 N : 1 P. Jämfört med planktonalger så bygger bentiska marina makroalger in betydligt mindre fosfor och kväve jämfört med kol och har därmed en ratio på 550 C : 30 N : 1 P. Denna höga ratio tros bero på den stora mängden kol som dels finns i strukturen och dels i lagrad form hos makroalger och sjögräs, då de använder kol för att bygga upp sina cellväggar (Lobban et al. 1985, Barnes & Mann 1991). En variant av N/P-kvoten är DIN/DIP-kvoten, förhållandet mellan de lösta oorganiska fraktionerna av kväve (nitrit-n, nitrat-n, ammonium-n) och fosfor (fosfat-p). DIN/DIP-kvoten är mera rättvisande än N/P-kvoten, då det endast är dessa fraktioner som är direkt tillgängliga för upptag hos algerna. Den optimala DIN/DIP-kvoten för tillväxt av marina makroalger är 30 (Lobban et al. 1985, Barnes & Mann 1991). I de fall DIN/DIP-kvoten är högre än 30 så sägs fosfor vara begränsande för tillväxten, och då DIN/DIP-kvoten är lägre än 30 så är det istället kvävet som anses vara den begränsande faktorn. 2

Grunda sedimentbottnars vegetation längs med Bohuskusten har genomgått ett skifte från långsamväxande fleråriga alger till snabbväxande ettåriga makroalger (Wennberg 1987, Pihl et al. 1995, Pihl et al. 1996). Detta skifte har skett under den senare hälften av 1900-talet och då främst under sommar- och höstmånaderna. Långsamväxande fleråriga alger kan lagra näring i bålen och är inte beroende av en kontinuerlig tillförsel av näringsämnen (Wallentinus, 1984a). Snabbväxande makroalger som har ett stort yta/volym förhållande kan direkt utnyttja ett näringsöverskott i vattnet och har därmed en snabb tillväxt jämfört med långsamväxande alger som exempelvis blås- och sågtång (Wallentinus 1984a, 1984b med tillhörande referenser, Pihl et al. 1996). Därmed är de snabbväxande makroalgerna en indikation på en övergödningssituation. Förekomsten av snabbväxande makroalger kan ha en negativ påverkan på faunan som har de grunda sedimentbottnarna som sitt naturliga habitat. Det är främst artsammansättningen för den bottenlevande faunan och bestånden av de kommersiellt viktiga fiskarterna som förändras. Exempel på algernas negativa påverkan på faunan är försämring av rödspottans rekrytering (Pihl & van der Veer 1992, Wennhage & Pihl 1994) och torskens födosök (Isaksson et al. 1994). I motsats till detta har ål och strandkrabba fått en fördel av utbredningen av snabbväxande makroalger (Isaksson & Pihl 1992). Stora mängder av snabbväxande makroalger omsätter dessutom betydande kvantiteter av b.l.a ämnena kol, kväve, fosfor och syre. Förändrad omsättning av dessa ämnen samt en massiv syreförbrukning i det bottennära vattnet kan leda till syrebrist och bildning av giftigt svavelväte ( Nicholls et al. 1981, Pihl et al. 1997, Carlsson 2008). Förutom makroalger så ger ökad produktion av mikroalger som inte betas ner så småningom låga syrekoncentrationer i djupvattnet i det inre fjordsystemet (Ljungman et al. 1996 med tillhörande referenser). Detta examensarbete har genomförts inom ramen av regeringsuppdrag 51 b Inventera behovet av och möjligheterna till restaurering av övergödda havsvikar och kustnära sjöar i Västerhavets vattendistrikt som i sin tur är nära kopplat till regeringsuppdraget Finn de områden som göder havet mest. Som ett led i arbetet av dessa regeringsuppdrag har man på Länsstyrelsen i Västra Götaland valt ut fyra områden, s.k fallstudier, som representerar olika karaktäristiska miljöer längs Västkusten. Fallstudierna är Fjällbacka inre skärgård, Orust Tjörn, Inre Kungsbackafjorden och Skälderviken. Orust Tjörn är ett exempel på ett innerfjordsområde som har ett begränsat vattenutbyte och hög belastning av näringsämnen som kväve (N) och fosfor (P). Denna kombination gör fjordområdet eutrofieringskänsligt och en indikation på detta är snabbväxande makroalger och syrebrist (Lann et al. 2009 (in press)). 1.2 Områdesbeskrivning Fjordsystemet som är beläget runt öarna Orust och Tjörn består av en serie sammanlänkade fjordar, där de flesta är avgränsade genom olika tröskeldjup. Fjordarna har i söder en ganska bred och djup förbindelse med Skagerrak och i norr utgörs förbindelsen av ett par grunda och smala kanaler (Ljungman et al. 1996). De fjordar som ingår i undersökningen är; Älgöfjorden, Hake fjord, Askeröfjorden, Halsefjorden, Stigfjorden, Kalvöfjorden (söder om Orust), Havstensfjorden, Ljungs kile, Byfjorden och Kalvö fjord (norr om Orust) (Figur 1). 3

Figur 1. Avrinningsområdeskarta till hela fjordsystemet innanför Orust - Tjörn. Fjordsystemet innanför Orust Tjörn karaktäriseras bland annat av en stark stratifiering av vattenmassan som framförallt bildats genom ett vattenutflöde med låg salthalt från Östersjön, men också genom ett lokalt tillskott av färskvatten från Göta Älv, Nordre Älv samt vattendrag inom fjordsystemet. Bäveån är det största enskilda färskvattentillflödet inom området och sedan tillkommer diffusa utsläpp som beräknas uppgå till den dubbla mängden av det som kommer från Bäveån (Ljungman et al. 1996 med tillhörande referenser). Vattenståndsskillnaden mellan södra och norra delen av fjordsystemet, som till viss del är uppbyggd av färskvattentillförsel, driver genomflödet av vatten från söder till norr i området (enligt samtal med Lars Rydberg, professor i oceanografi, Göteborgs Universitet). Den starka stratifieringen ger ett tydligt språngskikt, och dess vertikala variation dominerar vattenutbytet mellan de olika tröskelfjordarna (Lann et al. 2009 (in press)). På den minsta skalan, i de grunda vikarna, dominerar tidvattnet vattenutbytet och vattencirkulationen. De inre fjordarna i systemet har ett mycket begränsat utbyte av djupvattnet, vilket leder till långa uppehållstider 4

och stagnationer. Detta i kombination med näringsämnestillförseln från land ger låga syrekoncentrationer i dessa fjordars djupvatten (Ljungman et al. 1996 med tillhörande referenser). 1.2.1 Belastning till Orust - Tjörn området Hela fjordsystemets (13 fjordar) sammanlagda årsbelastning från land har enligt SMED, Svensk MiljöEmissionsData (www.smed.se), modellerats till 933 ton N och 56 ton P. För källfördelningen av vardera näringsämnes läckage och utsläpp, se Figur 2. Kväve Fosfor Figur 2. Källfördelningen av kväve och fosfor för den totala årsbelastningen från land och atmosfär på de 13 fjordarna i Orust - Tjörn området. I de tätbefolkade områdena, Stenungsund, Ljungskile och Uddevalla, finns de största punktutsläppen av kväve, och utgörs främst av industrier och avloppsreningsverk. När det gäller fosforläckage så är det urlakningen av åkermarken (jordbruksmarken) som är den största källan (Lann et al. 2009 (in press)). 1.3 Syfte och Hypoteser Syftet med denna rapport var att undersöka om det fanns samband mellan algförekomsten, täckningsgraden av snabbväxande makroalger och tillskottet av totalfosfor (Tot-P), totalkväve (Tot-N) samt fraktionerna fosfat (Fosfat-P), ammonium (Ammonium-N), nitrat (Nitrat-N) och nitrit (Nitrit-N) från landavrinning (vattendragen) och punktkällor (avloppsreningsverken (Arv) och industrierna), i regionen kring Orust Tjörn med fastlandet innanför. Analyserna har skett på hela fjordsystemet innanför Orust - Tjörn. Nollhypotesen, H 0, i denna rapport var; Förekomst och täckningsgrad av snabbväxande makroalger är inte relaterat till utsläpp av näringsämnen från landavrinningen eller punktkällor i form av avloppsreningsverk och industrier. 5

2. Metod & Material 2.1 Geografiska indelningsgrunder SMHI har delat in Västkustens kustnära havsbassänger till 112 stycken kustvattenförekomster utifrån morfologin och i denna undersökning har 10 av dessa som är belägna i Orust - Tjörn området behandlats. Hela fjordsystemet innanför öarna Orust och Tjörn har som tidigare nämnts delats in i de respektive kustvattenförekomsterna, Älgöfjorden, Hake fjord, Askeröfjorden, Halsefjorden, Stigfjorden, Kalvöfjorden (söder om Orust), Havstensfjorden, Ljungs kile, Byfjorden och Kalvöfjord (norr om Orust) (Figur 3). Figur 3. Karta över Orust - Tjörn området med kustvattenförekomster, hydrografistationer (blå punkter märkta S1-S4), punktkällor (avloppsreningsverk (röda trianglar märkta R1-R5) och industrier (industrisymboler)) och vattendrag. 6

2.2 Vattendrag och punktkällor 2.2.1 Vattendrag Vattendragen och punktkällorna (avloppsreningsverk och industrier) som mynnar i respektive kustvattenförekomst, lokaliserades och slogs samman för att representera belastningen av näringsämnen till varje kustvattenförekomst. Belastningen av Tot-P, Tot-N, Fosfat-P, Nitrat-N, Nitrit-N och Ammonium-N från landavrinningen beräknades för 19 vattendrag fördelat över kustvattenförekomsterna i området Orust - Tjörn. Belastningen beräknades från data på vattenflöde och koncentration i vattnet för varje månad. Följande vattendrag mynnade ut i respektive kustvattenförekomst; Glose å och Grannebyån i Älgöfjorden, Solbergaån/Kollerödsbäcken, Vallby å, Jörlandaån, Anråse å, Norumsån och Gunnebybäcken i Hake fjord, Ödsmålsån i Askeröfjorden, Varekilsån i Halsefjorden, Hagaån i Kalvöfjorden, Resteån/Restebäcken, Forshällaån, Lanebergsån/Holma å och Kleveån i Havstensfjorden, Bratteforsån i Ljungs kile, Bäveån, Kärraån och Bodeleån i Byfjorden och Henån i Kalvöfjord (Figur 3). Informationen om vattenflöde och koncentration av näringsämnen är, med undantag för det större vattendraget Bäveån, hämtad från det regionala miljöövervakningsprogrammet Bohusbäckar som har samordnats av Länsstyrelsen Västra Götaland sedan 1988. Bäveåns data är hämtad från det nationella miljöövervakningsprogrammet Flodmynningar. Samtliga flödesdata är uträknade utifrån SMHI:s PULS - modell. Belastningen under säsongen maj till september summerades för samtliga vattendrag tillhörande samma kustvattenförekomst för varje år under perioden 1998 till 2007. DIN/DIP-kvoter (mol) beräknades också för vattendragen för respektive kustvattenförekomst, och baserades på värdena från majseptember för åren 2004 till 2007. I analyserna då algtillväxt och näringsämnestillförsel jämfördes användes värdena från maj-september för vattendragen, då algerna har sin tillväxtperiod under sommarmånaderna och förväntades ta upp tillskottet av näring relativt omgående. 2.2.2 Punktkällor; Avloppsreningsverk (Arv) och Industrier Punktkällorna (avloppsreningsverken (Arv) och industrierna), kopplades samman med respektive kustvattenförekomst och indelningen blev följande; Höviksnäs Arv släpper ut Tot- P och Tot-N i Hake fjord, de petrokemiska industrierna Neste Oxo AB (Perstorp Oxo AB), Borealis Polyeten, Hydro Polymers AB och Akzo Nobel Surface Chemistry AB och Strävelidens Arv i Askeröfjorden, Svanesunds Arv i Halsefjorden och Havstensfjorden, Ljungskile Arv i Ljungs kile och Skansverket Arv i Byfjorden (Figur 3). Då det saknades månadsvärden för Tot-P och Tot-N från punktkällorna användes helårsvärden i analyserna. Uppgifterna på avloppsreningsverkens och industriernas näringsutsläpp av Tot-P och Tot-N kommer från SMED, Svenska MiljöEmissionsData, som utgör ett konsortium mellan IVL (Svenska Miljöinstitutet), SCB (Statistiska Centralbyrån), SLU (Sveriges Lantbruksuniversitet) och SMHI (Sveriges Meteorologiska och Hydrologiska Institut). 7

2.3 Algdatan Informationen om förekomst och täckningsgrad av snabbväxande makroalger har hämtats från rappporterna Förekomst, utbredning och biomassa av fintrådiga grönalger i grunda mjukbottenområden i Bohuslän (1998 2007), som ingår i Bohuskustens Vattenvårdsförbunds (www.bvvf.se) övervakningsprogram. Datan i de här rapporterna grundar sig på flygfotograferingar som genomfördes 2-3 gånger/år, under perioden maj - september. I området av kustvattenförekomster innanför Orust Tjörn som ligger till grund för denna undersökning dokumenterades vid varje provtagning täckningsgraden i 60 slumpvis valda grunda havsvikar (0-1 meter) från det totala underlaget av vikar som fanns i området (Figur 4). Figur 4. Det totala antalet grunda vikar (0-1 m), som utgjorde underlag för kartläggning av förekomsten och utbredningen av snabbväxande makroalger i området innanför Orust och Tjörn. Detta gjordes inom ramen för Bohuskustens Vattenvårdsförbund under maj september och perioden 1998 till 2007. Nedan visas täckningsgraden av snabbväxande makroalger i grunda vikar. De markerade vikarna har en eller flera gånger under perioden haft en viss täckningsgrad av de snabbväxande makroalgerna. De olika färgmarkeringarna visar vikens täckningsgrad, 75-100 % (röd), 50-74 % (orange), 15-49 % (gul) och 10-14 % (grön) (Figur 5). 8

Figur 5. De grunda (0-1 meter) vikarnas täckningsgrad av snabbväxande makroalger som uppvisats en eller flera gånger under maj september och perioden 1998-2007. Datan är hämtad från Bohuskustens Vattenvårdsförbunds (BVVF) kontrollprogram och har sammanställts inom RU 51b. Den röda färgmarkeringen visar 75-100 % täckningsgrad, den orange 50-74 %, den gula 15-49 % och den gröna 10-14 %. Källa är Bohuskustens Vattenvårdsförbund. Dokumentationen av de grunda vikarnas täckningsgrad gjordes i syfte att kartlägga algförekomst och algtäckningsgrad av snabbväxande makroalger i området innanför Orust - Tjörn. Datan på täckningsgraden användes sedan för att beräkna medelvärden för maj september/år för förekomst och täckningsgrad av snabbväxande makroalger för varje kustvattenförekomst. Algförekomsten baserades på det procentuella antalet vikar som hade en täckningsgrad på 10 % eller mer, per år och kustvattenförekomst. Medelvärdena för maj september på algförekomsten och algtäckningsgraden kunde sedan användas för att beräkna medelvärden för hela området av kustvattenförekomster innanför Orust och Tjörn. Blomningarna av snabbväxande makroalger är mest omfattande under maj till september och därför användes huvudsakligen de provtagningar som gjorts under den tiden. Begränsningen till den huvudsakliga tillväxtsäsongen gjordes för att erhålla ett så jämförbart resultat som möjligt. 9

2.4 Hydrografi De för denna undersökning mest relevanta stationerna där hydrografiska mätningar genomförts är belägna i Älgöfjorden, Halsefjorden, Havstensfjorden och Byfjorden (Figur 3). För varje månad beräknades det en medelkoncentration (mg/l) av Tot-N, Tot-P, Nitrat-N, Nitrit-N, Ammonium-N och Fosfat-P från pelagialens översta 10 meter. Vidare beräknades det DIN/DIP-kvoter (mol) för vardera hydrografistation för varje månad och månadsvis för perioden maj - september under 1998-2007. Hydrografidatan för perioden maj - september användes då de snabbväxande algerna har sin huvudsakliga tillväxtperiod under den tiden och förväntades ta upp näringen från den omgivande vattenmassan relativt snabbt. Data från dessa mätningar är insamlade inom ramen för Bohuskustens Vattenvårdsförbunds kontrollprogram. 2.5 Bearbetning och analys av data 2.5.1 Total belastning av näringsämnen från vattendrag och punktkällor Det beräknades en total medelbelastning av Tot-P och Tot-N för åren 1998 till 2007 baserat på landavrinningen från vardera kustvattenförekomsts vattendrag, avloppsreningsverk och industrier. Detta gjordes för att få en bild över den totala belastningen till vardera kustvattenförekomst i hela Orust - Tjörn området, men också för att se i vilken omfattning vattendragen respektive punktkällorna bidrog till belastningen i varje kustvattenförekomst. 2.5.2 Jämförelse mellan hydrografistationernas DIN/DIP-kvoter För varje månad under åren 1998-2007 beräknades en genomsnittlig DIN/DIP-kvot för hydrografistationerna, för att få en bild över säsongs- och årsvariationen. Jämförelsen gjordes också för att se vilka förutsättningar algerna hade under sin tillväxtperiod, d.v.s om kvoterna var optimala (30), visade en kvävebegränsning (< 30) eller en fosforbegränsning (>30). 2.5.3 Jämförelse mellan DIN/DIP-kvoter i vattendragen och pelagialen De genomsnittliga DIN/DIP-kvoterna i vattendragen och pelagialen beräknades månadsvis under perioden maj - september och jämfördes med varandra för att se om det fanns ett samband mellan dem, d.v.s om de lösta oorganiska fraktionerna av kväve och fosfor som tillfördes från vattendragens landavrinning kom de snabbväxande makroalgerna till godo för dess tillväxt i pelagialen. Jämförelsen visade också tillväxtförutsättningarna för algerna, d.v.s om det var en optimal tillväxtkvot (30) eller om det rådde kvävebegränsning (< 30) eller fosforbegränsning (> 30) i vattendragen och/eller pelagialen. 10

2.5.4 Samband mellan alger och näringsbelastning från vattendrag och punktkällor Förekomst och täckningsgrad av snabbväxande makroalger relaterades till belastningen av Tot-P, Tot-N, Fosfat-P, Nitrat-N (Nitrat-N och Nitrit-N) och Ammonium-N från vattendragen och Tot-P och Tot-N från avloppsreningsverken och industrierna. Jämförelserna gjordes på medelvärden för maj-september/år och årsmedelvärden genom regressionsanalyser. Mjukvarorna Microsoft Office Excel och statistikprogrammet SPSS användes för bearbetningar och analysering av datan. 3. Resultat 3.1 Total belastning av näringsämnen från vattendrag och punktkällor Den totala uppmätta belastningen av Tot-P och Tot-N per år från vattendrag och punktkällor (avloppsreningsverk (Arv) och industrier) visas för perioden 1998 2007 i Tabell 1. I tabellen visas också uppmätta medelkoncentrationer av näringsämnen (Tot-P och Tot-N) i vattenmassan (vattenkemin) under perioden maj september, samt algförekomst och algtäckningsgrad hos snabbväxande makroalger under maj - september. Hake fjord och Byfjorden hade den största belastningen av både Tot-P och Tot-N från vattendragen, då de tillsammans mottog ungefär hälften av den totala belastningen av näringsämnen till fjordsystemet (Figur 6 och 7). Älgöfjorden och Havstensfjorden hade en belastning av Tot-P som låg strax under, och resterande förekomster hade ungefär 1/3 eller mindre än belastningen till Hake fjord och Byfjorden. Belastningen av Tot-N från vattendragen i Älgöfjorden, Havstensfjorden och Ljungs kile var ungefär hälften av den i Hake fjord och Byfjorden, och resterande fjordar hade ca 1/10 eller mindre av Hake fjord och Byfjordens belastning. Askeröfjorden och Byfjorden mottog också den största belastningen av Tot-P från Arv och Industrierna, vilket i stort motsvarade hela fjordområdets totala belastning. Askeröfjorden och Byfjorden mottog den största belastningen av Tot-N från punktkällorna, där de hade relativt lika inbördes belastning och tillsammans stod för 4/5 av den totala belastningen. Medelkoncentration av Tot-P respektive Tot-N i vattenmassan (vattenkemin) var väldigt lika mellan de olika kustvattenförekomsterna. Algförekomsten var störst i Ljungs kile och Askeröfjorden, men där Ljungs kiles förekomst endast baserades på 5 vikar. Resterande kustvattenförekomster hade relativt lika algförekomster som var ungefär hälften eller mindre av Ljung kiles och Askeröfjordens enskilda förekomster. Askeröfjorden och Stigfjorden hade högst algtäckningsgrad i området och närmast efter följde Kalvöfjorden med ca hälften av tidigare nämnda kustvattenförekomsters enskilda täckningsgrad. Kvarvarande förekomster hade relativt lika värden och var ungefär 1/3 eller mindre av Askeröfjorden och Stigfjordens (Tabell 1). 11

Tabell 1. Medelvärden för en 10-årsperiod (1998-2007) för belastning av Tot-P och Tot-N från vattendrag och avloppsreningsverk (Arv) och industrier, hydrografimätningar av koncentrationen Tot-P och Tot-N i vattenmassan (vattenkemin) och algparametrar (förekomst och täckningsgrad). Algförekomsten (%) baserades på det procentuella antalet vikar som hade en täckningsgrad på 10 % eller mer. Belastning Arv/Ind *(ton/år) Kustvattenförekomst Belastning Vd * Vikar (ton/år ) Vattenkemi ** (mg/l) Algdata *** (%) Antal Tot-P Tot-N Tot-P Tot-N Tot-P Tot-N Förekomst Täck.grad Älgöfjorden 4 7,41 81,10 0,015 0,291 6 6 Hake fjord 36 9,45 152,25 0,09 9,91 4 3 Askeröfjorden 22 0,70 13,31 3,09 69,16 14 17 Stigfjorden 28 8 17 Kalvöfjorden 26 2,17 21,86 9 10 Halsefjorden 13 0,95 12,93 0,02 4,16 0,018 0,275 6 4 Ljungs kile 5 2,83 54,83 0,08 9,75 16 5 Havstensfjorden 42 5,81 73,27 0,02 4,16 0,015 0,283 3 3 Byfjorden 2 8,93 165,34 1,40 56,73 0,017 0,308 8 6 Kalvö fjord 11 0,60 9,71 4 3 Summa 189 38,84 584,60 4,70 153,86 Källdatan är hämtad från det regionala övervakningsprogrammet Bohusbäckar som samordnats av Länsstyrelsen Västra Götaland, det nationella miljöövervakningsprogrammet Flodmynningar, SMED, Bohuskustens Vattenvårdsförbunds kontrollprogram samt rapporterna Förekomst, utbredning och biomassa av fintrådiga grönalger i grunda mjukbottenområden i Bohuslän (1998-2007) (där det sistnämnda ingår i Bohuskustens Vattenvårdsförbunds övervakningsprogram). * Belastningen från vattendrag och avloppsreningsverk och industrier baserades på årsvärden. ** Koncentrationen av Tot-P och Tot-N i vattenmassan (vattenkemin) baserades på värden från maj-september. *** Algparametrarna baserades på värden från maj - september. I Figur 6 och 7 visas den totala årsbelastningen av Tot-P respektive Tot-N från vattendrag och avloppsreningsverk och industrier, fördelat på de 9 kustvattenförekomster som är belägna innanför Orust och Tjörn. Det största tillskottet av Tot-P och Tot-N från landavrinningen kommer från vattendragen, medan tillskottet från avloppsreningsverk och industrier är koncentrerat till vissa kustvattenförekomster. När det gäller den totala belastningen av Tot-P från landavrinningen så mottog Byfjorden och Hake fjord de största mängderna, tätt följda utav Älgöfjorden. Byfjordens och Hake fjords största källor var vattendragen medan Askeröfjordens största tillskott kom från avloppsreningsverk och industrier. Byfjorden och Hake fjord mottog de största mängderna Tot-N från land och då framför allt från vattendragen, medan Askeröfjorden som också hade en relativt hög belastning hade punktkällorna som största källa. Byfjorden är belägen längst in i Orust Tjörn fjordsystem och hade den största totala belastningen av fosfor, tätt följd av Hake fjord. Avloppsreningsverk och industrier utgjorde en liten del av den totala belastningen till Byfjorden, medan vattendragen stod för resten, nästan 90 %. Liknande källfördelning gällde i Hake fjord, där vattendragen bidrog med nästan 100 % av den totala belastningen. I Askeröfjorden bidrog det kommunala avloppsreningsverket Sträveliden och de petrokemiska industrierna i stor omfattning till den totala fosforbelastningen med drygt 80 % (Figur 6). 12

Figur 6. Total belastning per år av Tot-P i Orust - Tjörn området under perioden 1998-2007. Byfjorden mottog även det största tillskottet av kväve från land, där vattendragen stod för över 70 % av belastningen. Bäveån, som är det största vattendraget både i Byfjorden och i hela fjordsystemet, och har ett avrinningsområde som utgör 80 % av hela Byfjordens avrinningsområde, stod för en stor del av denna belastning. Uddevalla stads reningsverk, Skansverken Arv, är en stor punktkälla, men har samtidigt över 90 % rening på fosfor och ca 70 % rening för kväve. Även Hake fjord hade en hög total belastning av kväve, där vattendragen var en stor källa och bidrog med drygt 90 % av belastningen. I Askeröfjorden bidrog reningsverken och industrierna till en betydande del av den totala belastningen av kväve, drygt 80 % (Figur 7). Figur 7. Total belastning per år av Tot-N i Orust - Tjörn området under perioden 1998-2007. 13

3.2 Jämförelse mellan hydrografistationernas DIN/DIP-kvoter I Figur 8 visas genomsnittliga DIN/DIP-kvoter i vattenmassan vid hydrografistationerna per månad för 10-årsperioden 1998 till 2007. De hydrografistationer som är belägna inom och i nära anslutning till Orust - Tjörn området är från söder till norr; Instö Ränna (Älgöfjorden), Galterö (Halsefjorden), Havstensfjorden och Byfjorden (Figur 3). Förhållandet mellan koncentrationen av löst oorganiskt kväve och fosfor på de fyra hydrografistationerna i Orust - Tjörn området följde varandra relativt väl över säsong och år. Under vinterperioden januari till och med mars låg kvoterna runt 30 till 40 och då var tillväxtsituationen svagt fosforbegränsande. Under säsongen april - juni var DIN/DIPkvoterna högre och det rådde en ökad fosforbegränsning och här uppnåddes de högsta kvoterna under året. Från juli och till december följde en period med sjunkande kvoter och periodvis förekommande kvävebegränsning, då kvoterna sjönk under 30 (Figur 8). Figur 8. DIN/DIP-kvoter på hydrografistationerna Instö Ränna (Älgöfjorden), Galterö (Halsefjorden), Havstensfjorden och Byfjorden varje månad under perioden 1998-2007. 14

3.3 Jämförelse mellan DIN/DIP-kvoter i vattendragen och pelagialen En jämförelse mellan sommarsäsongens DIN/DIP-kvoter i kustvattenförekomsternas vattendrag och i tillhörande pelagial har gjorts i Figur 9, för att se om de speglade varandra, d.v.s om de lösta oorganiska fraktionerna av kväve och fosfor från vattendragen kom de snabbväxande algerna till godo för dess tillväxt i vattenmassan. Vidare visar figuren den optimala tillväxtkvoten för de marina makroalgerna, då DIN/DIP-kvoten är 30, samt tillstånden av kvävebegränsning (<30) och fosforbegränsning (>30), i vattendragen och/eller pelagialen. Jämförelsen av sommarsäsongens (maj - september) DIN/DIP-kvoter i vattendragen och pelagialen tillhörande samma kustvattenförekomst indikerade en kvävebegränsning i söder, vilket sedan övergick till en fosforbegränsning i norr. Detta syns tydligt i figuren då Instö Ränna som ligger längst söderut i Älgöfjorden hade en kvävebegränsning och Byfjorden som ligger längst norrut hade en fosforbegränsning. Havstensfjorden, som är belägen mellan Instö Ränna och Byfjorden, hade däremot ingen tydlig trend mot varken kväve- eller fosforbegränsning. Orust - Tjörn områdets samtliga kvoter visade i en regressionsanalys ett signifikant samband mellan DIN/DIP-kvoterna i vattendragen och DIN/DIP-kvoterna i pelagialen (p = 0,001). Ungefär 1/3 av mättillfällena hade en DIN/DIP-kvot under 30, och uppvisade därmed ett tillstånd av kvävebegränsning (ring) och i drygt 1/3 av fallen rådde det fosforbegränsning och kvoten var över 30. Ungefär 1/3 av DIN/DIP-kvoterna var optimala för tillväxten av algerna i vattendragen och/eller pelagialen och visade en kvot av ungefär 30, av dessa var ca 1/10 en optimal tillväxtkvot samtidigt i vattendragen och pelagialen, ungefär 2/3 enbart i vattendragen och ungefär 1/3 enbart i pelagialen (Figur 9). Figur 9. Jämförelse mellan DIN/DIP-kvoter (mol) i vattendragen och pelagialen i Älgöfjorden (Instö Ränna), Havstensfjorden och Byfjorden, under säsongen maj - september då algerna har sin huvudsakliga tillväxtperiod, under perioden 1998-2007. Heldragen linje anger den optimala tillväxtkvoten för marina makroalger, 30; vidare anger kvoterna < 30 N-begränsning (liten ring) och kvoterna > 30 P-begränsning. 15

3.4 Samband mellan alger och näringsbelastning från vattendrag och punktkällor Följande fyra figurer visar sambanden mellan algförekomst, algtäckningsgrad och belastningen från vattendrag och punktkällor (avloppsreningsverk och industrier) i området innanför Orust och Tjörn. Från vattendragen kommer belastningen i form av Tot-P, Tot-N, Ammonium-N, Nitrat-N (Nitrat-N och Nitrit-N) och Fosfat-P och från punktkällorna Tot-P och Tot-N. Resultaten visade på en svag trend till positiv korrelation mellan belastning av Tot-P från vattendragen och Arv och industrier och förekomst av snabbväxande makroalger i Orust - Tjörn området. Den linjära regressionen var inte signifikant i något av fallen (p = 0,463 respektive 0,494). Jämförelserna mellan belastning av Tot-N från vattendragen och punktkällorna och förekomsten av alger visade även de på svaga trender mellan ökad belastning och ökad algförekomst. Regressionsanalyserna var inte signifikanta (p = 0,182 och 0,158) (Figur 10). Figur 10. Belastning av Tot-P och Tot-N (ton/maj - september) från vattendrag och punktkällor (Arv och Industrier) jämfört med förekomst (%) av snabbväxande makroalger (maj - september) i Orust - Tjörn området under perioden 1998-2007. De linjära regressionsanalyserna mellan vattendragens belastning i form av de lösta fraktionerna Ammonium-N, Nitrat-N och Fosfat-P och förekomsten av snabbväxande makroalger visade relativt starka trender mellan en ökad belastning och ökad algförekomst, och där var förhållandet mellan Nitrat-N och algförekomsten signifikant (p = 0,004) och jämförelsen mellan Ammonium-N och förekomsten näst intill signifikant (p = 0,068) (Figur 11). 16

Figur 11. Belastning av fraktionerna Ammonium-N, Nitrat-N och Fosfat-P (ton/maj - september) från vattendrag jämfört med förekomst (%) av snabbväxande makroalger (maj - september) i Orust - Tjörn området under perioden 2004-2007. Resultatet av analyserna mellan belastningen av Tot-P från vattendragen och Arv och industrier jämfört med täckningsgraden av alger skiljde sig åt. Den linjära regressionen mellan Tot-P från vattendragen och täckningsgraden visade på en svagt nedåtgående trend, d.v.s minskad algtäckning med ökad belastning, vilken inte var signifikant (p = 0,558). Däremot så visade analysen mellan belastningen av Tot-P från Arv och industrier och täckningsgraden av snabbväxande makroalger en stark uppåtgående trend som var signifikant (p = 0,007). Belastningen av Tot-N från vattendragen och punktkällorna jämfört med algtäckningsgraden skiljde sig åt på samma sätt som i motsvarande jämförelser med Tot-P, där förhållandet mellan täckningsgraden av alger och en ökad belastning av Tot-N från vattendragen inte var signifikant (p = 0,576) och motsvarande jämförelse med belastningen av Tot-N från Arv och industrier var signifikant (p = 0,004) (Figur 12). 17

Figur 12. Belastning av Tot-P och Tot-N (ton/maj - september) från vattendrag och punktkällor (Arv och Industrier) jämfört med täckningsgrad (%) av snabbväxande makroalger (maj - september) i Orust - Tjörn området under perioden 1998-2007. Vattendragens belastning av samtliga lösta fraktioner, Ammonium-N, Nitrat-N och Fosfat-P, visade mer eller mindre tydliga trender mot att en ökad belastning till området ger en ökad täckningsgrad av snabbväxande makroalger. Förhållandena mellan belastningen av Nitrat-N och algtäckningsgraden och Fosfat-P och täckningsgraden var signifikanta (p = 0,012 respektive 0,0001), medan jämförelsen mellan belastningen av Ammonium-N och täckningsgraden var näst intill signifikant (p = 0,074) (Figur 13). 18

Figur 13. Belastning av fraktionerna Ammonium-N, Nitrat-N och Fosfat-P (ton/maj - september) från vattendrag jämfört med täckningsgrad (%) av snabbväxande makroalger (maj - september) i Orust - Tjörn området under perioden 2004-2007. 19

4. Diskussion Under aktuell studerade period uppvisade Byfjorden en viss koppling mellan den totala belastningen av Tot-N från vattendragen, avloppsreningsverken och industrierna, och koncentrationen av DIN i tillhörande vattenmassa, då denna visade högre värde än Havstensfjordens vattenmassa och en liknande koncentration som Älgöfjordens vattenmassa, som båda hade en betydligt lägre belastning av Tot-N från land. Byfjordens koppling indikerade att kustvattenförekomsten var extra känslig för den lokala tillförseln utav näringsämnet kväve. Denna känslighet beror troligtvis på en kombination av ett kontinuerligt tillskott av kväve, ett begränsat vattenutbyte med utanförliggande kustvattenförekomster och en relativt lång uppehållstid för ytvattnet på ca 7 dagar (Viktorsson, 2007, muntlig kommentar av Carina P. Erlandsson). Att Byfjorden och Älgöfjorden hade en liknande DIN-koncentration i vattenmassan kan förklaras med att Älgöfjorden mottar en stor mängd kväve från Nordre älv (Erlandsson P. et al. 2009 (in press)). När den totala belastningen av Tot-N till en kustvattenförekomst inte återspeglar sig i dess vattenmassa, kan det bero på flera faktorer som exempelvis transportvägarnas mönster av näringsämnet i systemet innanför Orust och Tjörn och omfattningen av näringsämnestransporten utifrån havet till vardera kustvattenförekomst (Muntlig kommentar av Carina P. Erlandsson). DIN/DIP-kvoterna i vattendragen och pelagialen indikerade en kvävebegränsning i söder där Älgöfjorden gränsar till öppna havet som övergick till en fosforbegränsning längre norrut och längre in i systemet, i Byfjorden. Jämförelsen mellan DIN/DIP-kvoterna i vattendragen och i pelagialen visade ett signifikant samband. Detta betyder att de lösta oorganiska fraktionerna av kväve och fosfor som tillförs från landavrinningen finns biotillgängliga för de snabbväxande makroalgerna i vattenmassan. Älgöfjorden som har det största marina inslaget från det öppna havet, påverkas till stor del av dess fosfortillskott vilket ger ett tillstånd av kvävebegränsning, medan Byfjorden som ligger längre in i systemet har en större påverkan från sötvattnets kvävetillskott vilket gör att kustvattenförekomsten blir fosforbegränsad. Både Älgöfjorden och Byfjorden har periodvis ett kraftigt näringstillskott från sötvattenstillförsel, den förstnämnda från Göta Älv och Nordre Älv och den sistnämnda från Bäveån. Beroende på andelen fosfor och kväve i näringstillförseln från vattendragen så resulterar detta i en kväveeller fosforbegränsning i de respektive kustvattenförekomsterna. Älgöfjordens tillstånd av kvävebegränsning under de snabbväxande makroalgernas tillväxtperiod indikerade att de snabbväxande makroalgerna kan ha tagit upp det lösta oorganiska kväve som funnits för sin tillväxt. I Byfjorden, som hade en fosforbegränsning, hade förmodligen de snabbväxande makroalgerna tillgodogjort sig det lösta oorganiska fosfor som fanns tillgängligt. Askeröfjorden, Ellösefjorden och Kalvöfjorden hade alla vikar som uppvisade en hög täckningsgrad av snabbväxande makroalger under den aktuella studerade tidsperioden. Gemensamt för de tre kustvattenförekomsterna är att de är avgränsade med öar gentemot de omgivande kustvattenförekomsterna, vilket gör att de antagligen har instängda vikar med en låg exponeringsgrad och ett begränsat vattenutbyte. Dessa fysiska förutsättningar gör att kustvattenförekomsterna är känsliga för den lokala belastningen och därmed lätt blir eutrofierade, vilket i sin tur gynnar tillväxt av snabbväxande makroalger. Askeröfjordens höga lokala belastning av näringsämnen från industrierna och avloppsreningsverket bidrar också till att kustvattenförekomsten lätt blir eutrofierad. Både Ellösefjorden och Kalvöfjorden är grundområden, där den sistnämnda är ca 2 meter djup, vilket gör att de är känsliga för övergödning trots att de inte har någon stor belastning av Tot-N och Tot-P. Inom Kalvöfjordens avrinningsområde som är litet till ytan, finns det åtskilliga enskilda avlopp som troligen bidrar till näringsämnesbelastningen, vilket i sin tur gynnar tillväxten av snabbväxande makroalger. Genom att ha en s.k hög skyddsnivå på enskilda avlopp som 20

motsvarar minst 90 % fosforrening och 50 % kväverening (Lann et al. 2009 (in press)), skulle det förmodligen reducera den lokala näringsämnesbelastningen till Kalvöfjorden betydligt och därmed minska förekomsten och täckningsgraden av snabbväxande makroalger i området. Enligt Pihl et al (1997) påverkar graden av exponering och vattenutbytets omfattning förekomsten och täckningsgraden av snabbväxande makroalger. För att förbättra vattenutbytet i instängda vikar och därmed förhoppningsvis minska algförekomsten och täckningsgraden av snabbväxande makroalger kan man genom att öppna upp vägbankar och avlägsna andra kustnära byggnationer återställa de naturliga förutsättningarna i området (Lindahl, 2001, Isaksson, 2009 (in press)). Baserat på de lokaler som har haft en täckningsgrad på mellan 50 % och 100 % en eller flera gånger under perioden 1998-2007, har man identifierat följande vägbankar som bedöms ha förutsättningar att uppvisa förbättringar vad gäller vattengenomflödet efter restaurering (Figur 14). Figur 14. De grunda vikar som vid ett eller flera tillfällen har haft en täckningsgrad på 75-100 % (röda punkter) och/eller 50-74 % (orange punkter) under maj september och perioden 1998-2007, har använts för att identifiera de områden som behöver restaureras, i detta fall genom en förbättrad vattengenomströmning genom att öppna upp lämpliga vägbankar som här markerats med en svart ring. Analyserna avseende relationerna mellan belastningen av Tot-P och Tot-N från avloppsreningsverken och industrierna och täckningsgraden av snabbväxande makroalger visade signifikanta samband, vilket antydde att algernas täckningsgrad ökade med en ökad belastning av Tot-P och Tot-N. Detta kan förklaras med att de oorganiska fraktionerna av fosfor och kväve, Fosfat-P, Ammonium-N, Nitrat-N, Nitrit-N, som är lätt tillgängliga för algernas tillväxt grovt uppskattat utgör ungefär hälften av Tot-P och Tot-N. Det kan också vara så att det lösta organiska kvävet, DON (Dissolved Organic Nitrogen), jämfört med det lösta oorganiska kvävet, DIN (Dissolved Inorganic Nitrogen), utgör en större del av det lösta Tot-N. Då det lösta Tot-N har ett överskott av DON jämfört med DIN, kan makroalgerna enligt Tyler et al. (2005) tillgodogöra sig det lösta organiska kvävet istället. 21

Det fanns starka samband mellan förekomsten av snabbväxande makroalger och belastningen av de lösta oorganiska fraktionerna av kväve från vattendragen, där Nitrat-N hade ett signifikant samband och Ammonium-N ett näst intill signifikant samband. Även jämförelserna mellan algtäckningsgraden och de lösta fraktionerna av kväve och fosfor visade starka samband, där Ammonium-N hade ett näst intill signifikant samband med ökad algtäckningsgrad, och Nitrat-N och Fosfat-P hade signifikanta samband med samma parameter. Att förekomsten och täckningsgraden av snabbväxande alger ökade med ökad belastning av näringsämnenas lösta oorganiska fraktioner beror på att de snabbväxande makroalgerna lätt kan tillgodogöra sig dessa fraktioner från det omgivande vattnet för sin tillväxt. Att sambandsanalyserna med Ammonium-N inte var signifikanta känns oväntat då det är den fraktionen som anses lättast att tas upp av de snabbväxande makroalgerna. Resultatet kan förklaras med att Ammonium-N snabbt omvandlas till andra kväveföreningar och att makroalgerna föredrar att ta upp Nitrat-N om det finns gott om det jämfört med Ammonium-N, som det var i detta fallet (Muntlig kommentar av Elin Ruist och kommentar via mail från Kristina Sundbäck). De signifikanta sambandsanalyserna mellan ökad belastning av Nitrat-N och ökad förekomst och täckningsgrad av snabbväxande makroalger kan förklaras med att Nitrat-N anses vara basen för ny produktion vid vårblomningen av planktonalger, vilket här kan jämföras med de snabbväxande makroalgernas tillväxt, blomning, under sommarperioden (Kommentar via mail från Kristina Sundbäck). Raffaelli et al. (1989), Lavery et al. (1991) och Pihl et al. (1995) indikerar också att näringsämnesbelastning från landavrinning och avloppsvatten gynnar tillväxt av snabbväxande makroalger. Av sommarsäsongens DIN/DIP-kvoter i vattendragen och pelagialen som uppvisade en optimal tillväxtkvot för algerna (30), var ungefär 2/3 enbart i vattendragen och ca 1/3 enbart i pelagialen. Då vattendragen hade flest tillfällen där DIN/DIP-kvoter indikerade optimal tillväxtkvot för algerna, ger detta förutsättning för tillväxt av snabbväxande makroalger i de grunda vikarna som ligger i nära anslutning till vattendragen. Resultatet var väntat då de snabbväxande makroalgerna finns i de grunda vikarna, som ligger i närmare anslutning till vattendragen än till vattenmassan, vilket gör att mängden makroalger borde påverkas mer av vattendragens koncentrationer av DIN och DIP än av pelagialens koncentrationer. Under och efter makroalgernas huvudsakliga tillväxtperiod, maj till september, rådde det periodvisa tillstånd av kvävebegränsning då DIN/DIP-kvoterna låg under 30, och då hade förmodligen algerna tillgodogjort sig det lösta oorganiska kväve som fanns tillgängligt under växtsäsongen för sin tillväxt. 4.1 Åtgärdsförslag för förbättring av näringsämnesbelastningen i Orust - Tjörn området För att reducera näringsämnesbelastningen till och i havet och i detta fall kustvattenförekomsterna innanför Orust och Tjörn, måste både belastningen av näringsämnen från land och i havet reduceras och exempel på åtgärdsförslag som lyfts fram inom regeringsuppdragen Finn de områden som göder havet mest och Inventera behovet av och möjligheterna till restaurering av övergödda havsvikar och kustnära sjöar i Västerhavets vattendistrikt är; Förbättringar inom jordbruket Åtgärder som begränsar erosion Anläggning och underhåll av musselodlingar Borttagande av bottensediment 22

Restaurering av ålgräsängar För mer detaljerad information om förbättringar inom jordbruket, åtgärder som begränsar erosion, anläggning och underhåll av musselodlingar, se Fyra Fallstudier för att minska övergödningen i Västerhavets vattendistrikt, 2009. Detaljerad information om borttagande av bottensediment och restaurering av ålgräsängar finns i rapporten Restaurering av övergödda havsvikar i Västerhavets vattendistrikt, 2009. 4.2 Förslag på vidare studier Framtida studier skulle kunna inkludera sambandsanalyser mellan sedimentkemin, sedimentets innehåll av kol, kväve och fosfor, och täckningsgraden och förekomsten av snabbväxande makroalger. Eftersom makroalgerna innehåller stora mängder kol, dels för sin struktur och dels för uppbyggnaden av sina cellväggar, så vore det spännande att se om det finns något samband mellan mängden snabbväxande makroalger och sedimentets kolinnehåll. Det borde även finnas ett samband mellan mängden kväve och fosfor i sedimentet och mängden alger, då mängden näringsämnen tillsammans med andra faktorer bidrar till algtillväxt. Då sedimentet vid ett högt fosforinnehåll kan fungera som källa för fosforläckage, som i sin tur gynnar tillväxten av snabbväxande makroalger i kombination med andra faktorer, kan det vara av intresse att undersöka eventuella samband mellan dessa parametrar. Flera mätningar av sedimentkemin som sammanfaller med dokumentationen av snabbväxande makroalger i både tid och rum skulle möjliggöra vidare analyser. Analyser på kustvattenförekomstnivå skulle antagligen ge resultat med bättre upplösning, då exempelvis instängda kustvattenförekomster med ett litet vattenutbyte är känsligare för lokala utsläpp av näringsämnen och mera öppna kustvattenförekomster istället får en utspädningseffekt av halterna näringsämnen. På viknivå, där de lokala utsläppen av näring är betydelsefulla, där sedimentet kan vara en starkt bidragande faktor till algtillväxt, och där de snabbväxande makroalgerna är dokumenterade, bör ge den mest rättvisande bilden av övergödningssituationen (Isaksson, 2009 (in press)). Ett större dataunderlag på kustvattenförekomstnivå och viknivå skulle i Orust - Tjörn området möjliggöra analyser som förhoppningsvis skulle visa ett tydligare resultat, som i sin tur kan underlätta lokala åtgärdsinsatser. För närvarande pågår det utökade hydrografimätningar i innerskärgården i samarbete mellan Länsstyrelsen Västra Götaland och SMHI. Dessa mätningar tillsammans med mätningarna vid kusten och i ytterskärgården skulle bidra till att förtydliga den totala bilden över Bohuskustens situation från viknivå till det öppna havet, t.e.x vad gäller halter av näringsämnen. För att se både positiva och negativa effekter av åtgärdsinsatserna, bör man göra uppföljningar i form av en utökad dokumentation av snabbväxande makroalger i de aktuella områdena inom ramen av Bohuskustens Vattenvårdsförbunds kontrollprogram. 23