Skip to main content
SLU publication database (SLUpub)

Report2024Open access

Restaurerade våtmarker – punktkällor för metanavgång och kvicksilvermetylering?

Ehnvall, Betty; Nilsson, Mats; Smeds, Jacob; Liu, Tong; Bertilsson, Stefan; Bishop, Kevin; Björn, Erik; Skyllberg, Ulf; Öquist, Mats

Abstract

Våtmarker är värdefulla ekosystem som bidrar med viktiga ekosystemtjänster. De står för en långsiktig kolinlagring, reglerar vattenflöden, förbättrar vattenkvalité och främjar biodiversitet, samt erbjuder enastående naturupplevelser. Under de senaste två seklerna har omfattande dikning av våtmarker utförts för jord- och skogsbruksändamål, samt för torvutvinning. De värdefulla ekosystemtjänster som dessa ekosystem erbjuder är i dag därför kraftigt påverkade och regionalt inom Sverige mycket begränsade. För att motverka förlusten av våtmarkers ekosystemtjänster är viljan och ambitionen att restaurera dikade våtmarker stor och intresset är växande, både från myndigheter, markägare och andra privata aktörer. Torvmarker, eller myrar, är av särskilt intresse på grund av potentiell klimatnytta i form av stora lager av kol som har tagits upp från atmosfären och som en restaurering anses bevara.

En höjning av grundvattennivån och återupprättandet av syrefria förhållanden i torven i samband med en våtmarksrestaurering kan dock påskynda ett flertal oönskade kemiska processer, såsom bildning och avgång av metan som näst efter koldioxid är den mest betydelsefulla växthusgasen. Metanavgång kan potentiellt motverka den önskvärda klimatnyttan av restaureringen, men i vilken grad och även inom vilket tidsperspektiv detta sker är okänt. En annan miljörisk kopplad till återvätning av våtmarker är ökad metylering av kvicksilver till den mer biotillgängliga och betydligt mer giftiga formen metylkvicksilver. Syftet med den här rapporten är att undersöka i vilken grad restaurering kan förvandla dikade torvmarker till långsiktiga punktkällor av metan och metylkvicksilver.

Undersökningen baseras på åtta förhållandevis näringsfattiga till måttligt näringsrika restaurerade torvmarker från Småland i söder till Västerbotten i norr. Alla torvmarker restaurerades mellan 2012 och 2015 inom ramen för EUprojektet Life-to-ad(d)mire, som genomfördes av länsstyrelserna. För att utvärdera effekten av restaurering på metanbildning och kvicksilvermetylering tio år efter restaurering jämfördes varje restaurerad yta med en närliggande referensyta. Vi undersökte skillnader i torvens fysikaliska och kemiska egenskaper, halterna metan och koldioxid, samt koncentrationerna av kvicksilver och metylkvicksilver på olika torvdjup. Därtill undersöktes mikrobiella samhällen i torven med fokus på förekomst av metanbildande, metanoxiderande och kvicksilvermetylerande organismer. Med hjälp av all denna data kan vi sammanlänka kemiska processer kopplade till metan- och kvicksilverdynamik till relevanta mikrooorganismer, samt utröna effekten av olika markegenskaper som reglerar bildning och förekomst av metan och metylkvicksilver. Genom att kontinuerligt mäta grundvattenytan kunde vi koppla de studerade processerna till rådande syreförhållanden och även utvärdera hur framgångsrik restaureringen har varit för att återskapa hydrologin på de restaurerade objekten.

För samtliga fysikaliska och kemiska torvegenskaper kunde vi påvisa skillnader mellan naturliga och restaurerade ytor. Torven i de restaurerade ytorna hade en högre densitet, högre innehåll av kol och kväve, samt lägre halt organiskt material och lägre kvot mellan kol och kväve (C:N). Alla dessa faktorer tyder på en högre nedbrytningsgrad i den tidigare dränerade torven. Även fördelningen av stabila isotoper av kol och kväve i profilen stödjer detta. Flera torvegenskaper pekade också på att förutsättningarna för nedbrytnng i de restaurerade vårmarkerna var fortsatt högre jämfört med de naturliga våtmarkerna, då det rådde mer oxiderande förhållanden. Det visar på en kvarstående högre risk för torvnedbrytning trots återvätning. Tio år efter restaurering påverkas således torven fortfarande i större grad av historisk dräneringen jämfört med effekter av återvätningen. Detta har betydelse för torvbildningens hastighet och måste tas i beaktande vid skattning av restaureringsåtgärdens klimatnytta.

Analys av de mikrobiella populationerna visade att kopplingen mellan olika mikrobiella grupper (syntrofin) skilde sig mellan restaurerade och naturliga ytor. På de naturliga ytorna var graden av interaktion och komplexitet inom mikrobsamhället högre jämfört med de restaurerade ytorna. Däremot fanns ingen skillnad i förekomsten av metanbildande, metanoxidrande eller kvicksilvermetylerande populationer. Halten metan i de restaurerade ytorna var något lägre i de mest ytliga torvlagren, men denna skillnad härrörde i huvudsak från de våtmarker där de naturliga ytorna hade en betydligt högre grundvattenyta. Vi såg en tendens till högre koncentrationer av metylkvicksilver i de restaurerade ytorna.

Sammantaget hade de restaurerade ytorna en lägre grundvattennivå än de naturliga referensytorna, även om de två sydligaste våtmarkerna avvek från detta mönster. I samband med restaurering utformas ofta tydliga mål kring till exempel vilken grundvattennivå som är lämplig för att erhålla önskad effekt på specifika ekosystemtjänster. Våra resultat pekar på hur utmanande en sådan målbild kan vara att uppnå. Ett större teoretiskt och praktiskt kunskapsunderlag kring restureringens effekt på våtmarkers hydrolog är därför nödvändig.

Även om vi ser en variation i undersökta torvegenskaper mellan de naturliga och restaurerade ytorna i olika undersökningslokaler runt om landet var den övergripande responsen av restaureringen tämligen likartad. Om vi utgår från antagandet att de dikade ytorna innan återvätning karaktäriserades av låg grundvattenyta, låga halter av metylkvicksilver, låg metanproduktion och hög potential för metanoxidation har sannolikt återvätning gynnat både metylering och metanproduktion. Ungefär tio år efter restaurering uppvisar de restaurerade ytorna en slående likhet med de naturliga ytorna med anspråk på dessa biogeokemiska processer, även om sammansättningen hos mikrobiella populationer som påverkar metanomsättning och kvicksilvermetylering, samt torvegenskaperna fortfarande skiljer sig tydligt mellan naturliga och restaurerade myrar. Sammantaget visar våra resultat inte på någon förhöjd risk för att restaureringen skapar förstärkta punktkällor för kvicksilvermetylering eller metanproduktion. Då provtagningen utfördes tio år efter restaureringsinsatserna kan vi inte utesluta risken för att en tillfällig punktkälla av till exempel metylkvicksilver uppkommer i torvmarkerna direkt efter restaureringen, men om en sådan effekt uppstår är den förhållandevis kortvarig och försvinner inom ett årtionde. Däremot är det troligt att mängden metylkvicksilver på landskapsnivå ökar när en större andel landskapselement är blöta och erbjuder mer gynnsamma förhållanden för metylering. Den snabba återgången till en metandynamik lik den i naturliga system gör att restaureringens kortsiktiga klimatnytta kan minska, beroende på hastigheten av ny torvackumulering och våtmarkens övergripande kolbalans.

Published in

Rapport / Naturvårdsverket
2024, number: 7158
Publisher: Naturvårdsverket

SLU Authors

UKÄ Subject classification

Environmental Sciences
Ecology

Publication identifier

  • ISBN: 978-91-620-7158-5

Permanent link to this page (URI)

https://res.slu.se/id/publ/140083