Skip to main content
SLU publication database (SLUpub)

Report2004Open access

Beräkning av referensvärden för surhetstillståndet i sjöar

Fölster, Jens; Rapp, Lars; Erlandsson, Martin; Wilander, Anders; Bishop, Kevin

Abstract

I föreliggande arbete presenteras en modell för att beräkna referensvärden för surhetstillståndet i sjöar utifrån den nutida sjökemin. Grunden för den modell vi tagit fram är att vi fann ett linjärt samband mellan dagens sjökemi och det förindustriella tillståndet beräknat med både en biogeokemisk (MAGIC) och en paleolimnologisk (diatomé) modell. Den modell vi presenterar är framtagen genom linjär regression mellan 5-årsmedelvärdet av nutida kemi och det förindustriella tillståndet i referenssjöar beräknat med den dynamiska MAGIC. Modellen är därför att betrakta som en metamodell och benämns METAMAGIC . I en validering gav METAMAGIC samma gruppering i klasserna försurat/ickeförsurat i >90% av fallen som de MAGIC-modellerade referensvärdena. METAMAGIC kan användas för klassning av enskilda prover som t ex Riksinventeringar. Referensvärdet beräknas utifrån de uppmätta halterna och kommer därigenom att variera med klimatets växlingar inom och mellan år. Skillnaden mellan nutida tillstånd och referensvärde kommer med ett sådant beräkningssätt till största delen bero av försurningspåverkan och bara till mindre del påverkas av de hydrologiska förhållandena vid provtillfället. Detta visade sig i en förhållandevis stabil bedömning i tiden av enskilda vattenprov i ett och samma objekt. Modellen ger därför ungefär samma bedömning av försurningspåverkan ett blött som ett torrt år. Bakgrunden till arbetet är att senare forskning visat att den statiska F-faktormodellen som hittills använts för försurningsberäkningar förlorat sin giltighet när den minskade depositionen av syra lett till att vi gått från försurning till återhämtning. Sambandet mellan nutida och förindustriellt tillstånd har förändrats under de senaste decennierna. En statisk modell för försurningspåverkan kan därför inte se likadan ut medan förloppet med försurning och återhämtning fortskrider. Parametrarna i en sådan modell måste kalibreras om för varje år för att ge en pålitlig bedömning av försurningspåverkan. Vi har därför gjort en årsvis kalibrering baserad på den föregående 5-årsperioden. Den föreslagna metamodellen är resultatet av ett brett sökande efter ett enkelt samband mellan nutida och förindustriell kemi. Inledningsvis sökte vi data från sjöar provtagna under en period innan försurningspåverkan blev alltför omfattande. Det visade sig då att det materialet var för litet för att utgöra ett tillförlitligt underlag för beräkning av referensvärden. Vi gick då över till att arbeta med de 100 nationella och 89 regionala referenssjöarna med pågående mätningar. För 133 av dessa sjöar fanns referensvärden för surhetstillståndet från MAGICmodelleringar och för de 100 nationella sjöarna fanns förindustriellt pH från en paleolimnologisk rekonstruktion (pH0, PALEO ). I en jämförelse gav de två modellerna i genomsnitt liknande uppskattning av den förindustriella halten baskatjoner (BC*0 ). Jämförelsen var emellertid kraftigt beroende av vilket kolsyratryck som antogs och mer måste därför göras för att undersöka detta samband. Vi prövade med att modellera både BC*0 från MAGIC och pH0 från pH0, PALEO med ett stort antal vattenkemiska variabler och omgivningsfaktorer, inklusive den kumulativa svaveldepositionen. Den modell som gav högst förklaringsgrad var BC*0 från MAGIC som en funktion av nutida halter BC* och SO4 *, baserat på sjöar med en förindustriell alkalinitet < 200µekv/l. En uppdelning i regioner gav inte någon bättre modell. När modellen kalibrerades på 5-årsmedelvärdet för 1998-2002 såg modellen, kallad ”METAMAGIC ” ut enligt följande (samtliga halter avser icke marina andelar): BC°0 = 5,2 + 1,01 BC* - 0,39 SO4 *   (r2 = 0,88  N=81)

Published in

Rapport / Sveriges lantbruksuniversitet, Miljöanalys
2004, number: 2004:5
Publisher: Institutionen för miljöanalys, Sveriges lantbruksuniversitet

SLU Authors

UKÄ Subject classification

Environmental Sciences

Permanent link to this page (URI)

https://res.slu.se/id/publ/132776