Beräkningar av belastningen på havet från landområden : Genomgång av dagens beräkningar och jämförelser med recipientkontrolldata och PLC5-data, samt förslag till förbättringar

Övervakning av olika ämnens förekomst i våra sjöar och vattendrag sker fortlö-pande inom den nationella miljöövervakningen, samt genom undersökningar av mer regional och lokal karaktär. Resultaten från den nationella miljöövervakningen av våra större vattendrag används, tillsammans med uppgifter på punktkällor med direktutsläpp till havet, till att beräkna belastningen på havet för olika ämnen. Be-räkningarna används nationellt för bland annat uppföljningen av olika miljömål och internationellt genom rapporteringar till olika internationella organ. Basen för de nationella belastningsberäkningarna är det s.k. flodmynningsnätet som är ett stationsnät för vattenkemisk övervakning i mynningarna till havet av våra största vattendrag. Övervakningen växte fram under 1960– och 1970–talen framförallt för att beräkna belastningen av olika eutrofierande ämnen. Nätet täcker ca 82% av Sveriges landyta och omfattar det mesta av det avrinnande vattnet (ca 85-90%). Täckningsgraden är således inte fullständig, utan det finns vissa kustnära områden, som saknar kontinuerlig nationell övervakning. I dagsläget uppskattas belastningen från dessa oövervakade områden1 med hjälp av belastningen från de övervakade områdena. 1 Benämns här som oövervakade områden även om det kan finnas regional och/eller lokal övervakning i vissa områden. 2 PLC (Pollution Load Compilation) är de modellerade källfördelnings- och belastningsberäkningar som rapporteras till HELCOM vart sjätte är. PLC5 var den femte rapporteringen som gäller för belastningen 2006. Tidigare arbeten med att gå igenom belastningsberäkningarna har omfattat att do-kumentera de områden som övervakas inom den nationella övervakningen och de områden för vilka sådan övervakning saknas och belastningen därför måste upp-skattas (Sonesten m.fl. 2006). För de oövervakade områdena har även jämförelser med andra belastningsberäkningar utförts. I första hand har jämförelser gjorts med olika regionala och lokala övervakningsprogram. Dessa jämförelser har även kom-pletterats med modellerad belastning från PLC5-data2. Samtliga arbeten har kon-centrerats på näringsämnen främst på grund av bristen på jämförelsedata för t ex organiskt material och metaller. Vid jämförelser mellan de nationella beräkningarna och de arealspecifika belast-ningarna framtagna ur underlaget till PLC5-rapporteringen, samt mellan detta un-derlag och recipientkontrolldata finns det i vissa fall stora skillnader. Orsakerna till dessa skillnader är inte helt klarlagda utan bör undersökas vidare. Flodmynnings-data användes vid framtagandet av PLC5-underlaget i regel till att validera mo-dellsimuleringarna. PLC5-analysen visar att den arealspecifika belastningen varie-rar relativt mycket även mellan områden inom samma region som till synes har likartad markanvändning. Bland annat kan några procents ökning i jordbruksmark få ett relativt stort genomslag på grund av högre läckagehalter jämfört med skog. 7 De största förbättringspotentialerna förefaller finnas utefter delar av Östersjökusten och Skagerrak, där det i vissa fall förefaller vara stora skillnader mellan uppskatt-ningarna av de oövervakade områdena. I dessa fall är det motiverat att se över beräkningsrutinerna och antingen förändra själva beräkningssättet (t ex genom en områdesspecifik faktor) eller beräkningsunderlaget, eller genom att kontinuerligt komplettera belastningsberäkningarna med "nya" regionala underlag. En känslighetsanalys av effekterna av osäkerheten i uppskattningarna av när-saltsbelastningen från de oövervakade områdena visar att de största procentuella effekterna ligger på Öresund och Skagerrak, där belastningen från de oövervakade områdena är störst i förhållande till den totala belastningen. Om man däremot ser till de faktiska mängderna av närsalter så är belastningsmängderna från de oöver-vakade områdena störst för Egentliga Östersjön och Kattegatt, vilket således har störst inverkan på osäkerheten för de totala belastningsuppskattningarna av kväve och fosfor på havet och därigenom först och främst borde vara föremål för ett ut-vecklingsarbete. Belastningsberäkningarnas kvalitet skulle kunna ökas genom att öka provtagnings-frekvensen, men detta skulle sannolikt bli mycket dyrbart och det finns mer kost-nadseffektiva lösningar för att utveckla uppskattningarna. Likaså bedöms det som svårt att införa automatiska flödesproportionerliga provtagare framförallt i områden där isproblem är vanliga. För att utveckla belastningsberäkningarna vidare ges följande kostnadseffektiva förslag med två olika ambitionsnivåer: 1) I samband med att datavärdskapet för sjöar och vattendrag byggs om från grunden föreslås att samtliga sju nationella trendvattendragsstation-er 3 som ligger kustnära inkluderas i belastningsberäkningarna. 2) För de områden som tidigare pekats ut som känsliga områden där be-lastningsuppskattningarna behöver utvecklas görs en översyn med hjälp av underlag från det samordnade delprojekt som styrs av Länsstyrelsen i Östergötland (Årnfelt 2010). Urvalet av objekt som kan inkluderas dis-kuteras med respektive länsstyrelse för att få en uppfattning om mätstat-ionernas stabilitet över tiden. 3 Trendvattendragen är ett nationellt delprogram inom Naturvårdsverkets sötvattensprogram. Delpro-grammet syftar till att beskriva tillstånd och storskaliga förändringar i vattenmiljön. För mer information se: http://www.slu.se/vatten-miljo/trendvattendrag Mer konkret skulle dessa förslag koncentreras på att förbättra dataunderlaget för beräkningarna av belastningen på främst Egentliga Östersjön och Skagerrak, vilket är de områden som pekas ut som viktiga för det fortsatta utvecklingsarbetet. Därut-över kan organiskt material med fördel ingå tillsammans med näringsämnena i en eventuell utveckling av belastningsberäkningarna om dessa skall kompletteras med data av mer regional och lokal karaktär. 3 Trendvattendragen är ett nationellt delprogram inom Naturvårdsverkets sötvattensprogram. Delpro-grammet syftar till att beskriva tillstånd och storskaliga förändringar i vattenmiljön. För mer information se: http://www.slu.se/vatten-miljo/trendvattendragThe origin of nutrients and other substances that are discharged into the sea can roughly be divided into "land-based" sources and direct discharge from point sources. The riverine load that is continuously monitored within the Swedish na-tional monitoring system mainly covers the land-based sources. The Swedish Envi-ronmental Protection Agency is responsible for the national monitoring pro-gramme, which is performed by the Swedish University for Agricultural Sciences, Department of Aquatic Sciences and Assessment (http://www.slu.se/aquatic-sciences). The individual companies monitor discharges from point source, where-as the data storage is a responsibility of regional and local authorities. These data can be accessed via a national portal, the Swedish Pollutant Release and Transfer Register (http://utslappisiffror.naturvardsverket.se/en/). The Swedish riverine monitoring system consists of major rivers concerning water flow as well as nutrient input to the sea. It is constructed to cover the main part of the input to the marine environment, chiefly nutrients and metals. It covers approx. 82% of the total Swedish land surface, and some 85–90% of the total water flow from land to the sea. The total monitored land area is about 395 000 km2, which includes some transboundary rivers (in total 28 000 km2 outside Sweden). Monitoring of Swedish rivers started in the early part of the 2000th century, but the existing system was developed in 1960-ies, and with some minor changes in the early 1970-ies, comprise at large still the same stations. The monitoring stations are generally positioned as far down in the water system as possible. The actual loca-tion is determined by e.g. prevailing water monitoring stations and possibilities to take samples. In general, the monitoring stations cover the major part of the catch-ments areas (approx. 90–95%). However, in some cases the stations have been located rather high up in the system to avoid salt-water intrusions. The Swedish Meteorological and Hydrological Institute performs the water flow monitoring, which is used for the transport estimates. In general, the water flow is measured at weirs or dams. However, in some cases the flow is modelled by the HBV-model (cf. Bergström 1992) or its successor S-HYPE using climate data. The load from minor coastal areas that are not monitored, or at least are not includ-ed in the national monitoring system, but is estimated using the area-specific load from similar and, in most cases, adjacent monitored areas. These reference areas should be as similar as possible to the unmonitored area in terms of the pressure on the water systems, which include factors as population density, land use and point sources. Moreover, also soil characteristics should be reasonably similar. In a comparison between the load estimates derived from the national and regional estimates some areas show substantial differences. However, the underlying data is 9 often of varying coverage both temporally and spatially. Hence, the diverging re-sults ought to be seen as indications that things ought to be scrutinised further. Areas with comparatively large discrepancies and thus with the highest possibilities for improvements appear to be on the coasts to the Baltic Proper, and Skagerrak. This is due to the high proportion of the load from the unmonitored area compared to other sources. On the other hand, if the actual amounts of nutrients were in focus the largest impact of miscalculated loads from unmonitored areas would be on the central part of the Baltic Sea and on the Kattegat area. Even though some areas stand out by large variability in nutrient loadings estimat-ed by different methods, the national estimates are believed to be accurate enough to deliver trustworthy and consistent approximations of the inputs to the sea at a reasonable cost. However, the estimates may in some cases be improved further. Suggested improvements to ensure the data quality is: 1) Transport data ought to be used from all national monitoring stations that are close to the Sea. Today mainly the large river mouths are included, and an additional seven stations used for trend assessments have been identified as potential candidates. 2) A more elaborate system including regional measuring stations may be constructed in collaboration with the regional County Administration Boards. This ought to be focused to the designated areas presented above, but the regional authorities play a vital role to avoid inclusion of instable monitoring stations that may lead to aggravating data loss