Kustzonssystemet i regional miljöanalys

I denna rapport presenteras det modellsystem som SMHI byggt upp för att beskriva miljötillståndet i kustvattenområden. I rapporten beskrivs kustzonssystemets olika användningsområden, systemets uppbyggnad och behov av indata. Rapporten har tagits fram inom ett projektarbete som Länsstyrelsen Östergötland och SMHI utfört på uppdrag av Naturvårdsverket (NV Dnr 721-2732-02Mm).Kustzonssystemet är speciellt anpassat för beräkning av eutrofieringstillståndet i kustvattenbassänger. Systemet finns uppsatt för Hanöbukten, Östergötlands kustvatten och norra Bohuskusten. I modellsystemet indelas kustområdena i bassänger med en meter tjocka sikt i djupled. Vattenavgränsningarna (oftast sund) mellan bassängerna beskrivs geometriskt och områden med tillrinning till olika delar av kusten definieras. I modellen beräknas flöden av vatten och ämnen till och mellan bassängerna. Flödena skiktas in på olika djup i bassängerna beroende vattnets täthet, som huvudsakligen beror på salthalten. Modellen beräknar nya tillståndsvariabler med korta tidsintervall för varje definierat djupskikt. Begreppet kustzonssystemet innefattar även modeller och system för produktion av indata till kustzonsmodellen och system för presentation av resultat från kustzonsmodellen.I den senaste uppsättningen av kustzonssystemet (Norra Bohuskusten) beräknas miljötillståndet i 30 kopplade bassänger. För varje bassäng och varje dygn samt för en tidsperiod på 10-15 år beräknas temperatur, salthalt, syrgashalt, kvävefraktioner, fosforfraktioner, klorofyll, växtplankton, djurplankton och detritus. Modellen har god vertikal upplösning. Upp till 156 djupskikt har definierats i befintliga modelluppsättningar.Kustzonssystemet kan användas i miljöövervakning och vid uppföljning av miljömål. Inom miljöövervakningen kan modellberäknade resultat användas för att ge en heltäckande bild av eutrofieringstillståndet i ett kustvattenområde. I arbete enligt vattendirektivet bedöms modellsystemet vara tillämpbart i samband med karaktärisering av vattenförekomster. Systemet bedöms vara speciellt användbart vid beskrivning av påverkan och för beräkning av scenarier med koppling till miljömål och effekter av åtgärder.Kustzonssystemet är framtaget för användning vid arbete med eutrofieringsfrågor men den fysikaliska delen av systemet kan köras utan att den biologiska modellen är inkopplad. Den typen av beräkningar ger information om salthalt, temperatur, isläggning, vattenomsättning och vattenutbyten mellan bassänger.Kustzonssystemet bör göras mer tillämpbart och rationellt för körning av scenarier på regional skala genom att system för s.k. TRK-beräkningar (tillrinning, retention och källfördelning i avrinningsområden) (se Brandt & Ejhed, 2002) tas fram med finare geografisk upplösning. Mer information om tillämpningar av modellen finns i kapitel 5 och 6. Exempel på grafisk redovisning av resultat finns i figurerna 3-6.I rapportens avsnitt 7 beskrivs översiktligt hur kustzonssystemet byggs upp. Beskrivningen är något mer utförlig när det gäller den information om utsläpp från punktkällor som behövs vid modellsystemets uppbyggnad. Denna information är nämligen viktig för tillämpningen av kustzonsmodellen och det är information som inte är lättillgänglig för modellbyggaren.I slutet av rapporten finns ett förslag på ytterligare 8 kustområden för framtida implementering av kustzonssystemet. Förslaget är baserat på en prioritering av kustområden med sammanhängande skärgård. Dessutom bygger förslaget på antagandet att varje område omfattas av ca 30 bassänger