Hvordan fastsættes reference tilstanden i fjorde og andre marine områder? Stiig Markager, Marc Bassompierre, Ditte Petersen Danmarks Miljøundersøgelser/Århus Universitet

Det korte svar - Det gør man ud fra gamle optegnelse af den maksimale dybde for ålegræs. Så trækker man 30% fra og så har man grænsen mellem god og moderat tilstand.

Ålegræs

Ålegræs år 1900

Eksempel dybde- grænse Kd* Historisk dybdegrænse: 6,4 m 0,32 m-1 God tilstand=90% 5,8 m 0,35 m-1 Moderat tilstand=70 eller 75% 4,8 m 0,43 m-1 4,5 m 0,45 m-1 *Kd=lyssvækkelseskoefficienten (m-1), under antagelser af at lyset ved dybdegrænsen er 13% af overfladeindstråling. Limfjorden 0.55 m-1 Mariager F. 0.83 m-1 Randers Inderf. 1.32 m-1 Horsens Yderf. 0.52 m-1

Lyssvækkelses koef. (Kd) Beregning af Kd: I(z) = I(0)*e-Kd*z 2,8 m Kd = 0.73 m-1

Eksempel dybde- grænse Kd* Historisk dybdegrænse: 6,4 m 0,32 m-1 God tilstand=90% 5,8 m 0,35 m-1 Moderat tilstand=70 eller 75% 4,8 m 0,43 m-1 4,5 m 0,45 m-1 *Kd=lyssvækkelseskoefficienten (m-1), under antagelser af at lyset ved dybdegrænsen er 13% af overfladeindstråling. Limfjorden 0.55 m-1 Mariager F. 0.83 m-1 Randers Inderf. 1.32 m-1 Horsens Yderf. 0.52 m-1

Kriterier for en god indikator Udbredelse af ålegræs Siger noget væsentligt om økosystemet *** Alment forståelig *** Estimat af referencetilstand *** Objektiv grænse ** Følsom for år til år udvikling nej Mekanisme for sammenhæng til N og P tilførsler forstået nej

Udvikling for ålegræs Kvælstoftilførsler 1988: 25767 tons/år 84-87  00-02 = -11% 84-87  00-03 = -17% Afstrøm. korr. = -21%

Sigtdybde i Limfjorden – marts til juni Hvorfor kommer ålegræsset ikke tilbage? Sigtdybde i Limfjorden – marts til juni

Hvorfor kommer ålegræsset ikke tilbage? Hypotese 3. Lyskravet måles forkert i dag eller er højere under reetablering Hypotese 2. Minimums iltkonc. i vandet omkring bladene er for lav. Lys [O2] Hypotese 1. Sedimentet er for ustabilt

Hvorfor kommer ålegræsset ikke tilbage?

Hvorfor kommer ålegræsset ikke tilbage? - måske kan det ikke komme tilbage? Vi har irre- versibelt ødelagt vores fjordsystemer! iltforholdene skal være væsentligt bedre sediments indhold af organisk stof skal ned genetablering er en meget langsom proces Uanset det korrekte svar et der en stor tidsforsinkelse fra tilførslen reduceres til genetablering af bestande – 5 år? 10år? 20 år? 100 år?

Ålegræs og forvaltning Konklusion: Udbredelse af ålegræs er en glimrende indikator for sluttilstanden, men kan ikke anvendes i forvaltningen af vandrammedirektivet for marine områder.

Andre indikatorer Åle- Ilt Lys Tot. N Kloro- Sommer græs svind svæk Tot. P konc. DIN/DIP Siger noget væsentligt om økosystemet *** *** ** * * *** Alment forståelig *** *** ** * ** * Estimat af referencetilstand *** * *** * nej nej Objektiv grænse ** *** * nej nej *** Følsom for år til år udvikling nej nej * ** ** *** Mekanisme for sammenhæng til N og P tilførsler forstået nej nej * ** ** ***

Antal dage med fosforbegrænsning, marts-juni Sommer DIN/DIP konc. Antal dage med fosforbegrænsning, marts-juni Antal dage [DIP] < 0,2 umol middel [DIP]

Antal dage med fosforbegrænsning, marts-juni Sommer DIN/DIP konc. Antal dage med fosforbegrænsning, marts-juni Antal dage [DIP] < 0,2 umol middel [DIP]

Eksterne påvirkninger Empiriske modeller Eksterne påvirkninger Næringsstoffer: N-tilførsel P-tilførsel Klima: vind temperatur indstråling NAO Hydrografi: vandudveksling salinitet Marint økosystem TN, TP, Chl, Sd el. Kd, Zmax DIN, DIP, O2 etc The Belt Sea is a rather shallow system with depth between 5 and 20 m and a close contact to land and many estuaries along the cost. Kattegat is somewhat deeper, up to 70-80 meters here. The study is based on monitoring data from the Danish monitoring program, and the stations are therefore concentrated in the Danish territory, so when I say The Belt Sea, the results mainly apply to the area around Funen where most of the data are collected.

Empiriske modeller Eksempel: Index Sd = intercept + k1N-tilførsel + k2P-tilførsel + k3Temperatur + k4Vind + k5Lys + k6*NAO + k7*Salt

Vinter konc. af uorganisk N (DIN) IDIN ( jan.-marts ) = 192 + 0,83 IN (marts*-nov*.) - 1,77 IRAD (aug*.-jan.), N = 12.000 tons/år

Empirisk model for sommer DIP

Sommer konc. af DIP Fosfortilførsel Sommer DIP Tilførsel i 80erne 100% 0.69 μmol l-1 Nuværende tilførsel -22% 0.47 μmol l-1 Fuldt implementeret VMPIII -27% 0.44 μmol l-1 Scenario -51% 0.20 μmol l-1 Naturtilstand -64% (0.16) μmol l-1 Ingen tilførsel -100% (-0.17) μmol l-1

- men nogle gange virker det ikke! Kvælstoftilførsel Lyssvækkelse Kd koef. Tilførsel i 80erne 100% 0,74 m-1 Nuværende tilførsel -22% 0.69 m-1 Fuldt implementeret VMPIII -27% 0.68 m-1 Naturtilstand -84% (0.62) m-1 Ingen tilførsel -100% (0.56) m-1 Mål: 0.43 m-1!

Tilførsel - respons Tilstand Tilførsel/påvirkning

Hvorfor tidsforsinkelse? N-deposition Denitrifikation Vandudveksling [N] N-tilførsel

Lager af N og P [N] N-deposition Denitrifikation N-tilførsel Vandudveksling [N] N-tilførsel N

Lager af N og P??

Interne tilførsler NH4+ PO43- tons N md-1 tons P md-1 1999 2000 -200 200 400 600 tons N md-1 intern tilførsel ekstern tilførsel NH4+ PO43- -10 10 20 30 40 50 J F M A S O N D 1999 2000 tons P md-1 intern tilførsel

Eksempel på en helhedsvurdering Limfjorden

Fisk - fangst af enkelt arter Rødspætte Skrubbe Ål Sild

Fiskeri og kvælstof

Bunddyr og kvælstoftilførsel Mængde af bunddyr Kvælstoftilførsel

Bunddyr og kvælstoftilførsel

Samlet vurdering Total kvælstof konc. (TN) 8000 Total kvælstof konc. (TN) Skive-Lovns 10-12.000 Sommer DIN < 2 μmol 9.000 Sigtdybde omkring 4,7 m (25% forbedring) 9.700 Optimal fiskebestand 11.000 Optimal bestand af bunddyr 12.000 Samlet vurdering, 10.000 Interval 8.000-12.000 8000: - klimaændringer, højere nedbør og varmere - tidsforsinkelse 12.000: - differentierede udledninger - iltsvind reduceres > mindre interne tilførsler

Hvad er en sund fjord?

Nej, undtagen for ålegræs. Ja, men hvad er begrundelse for fx 30% afvigelse? Tja! Det er i hvert fald meget svært og meget usikkert, hvis vi er langt fra målet. Er det muligt at fastlægge en reference-tilstand? Er det realistisk at regne sig frem til en grænse mellem god og moderat tilstand ud fra en reference tilstand? Er det økologisk relevant? Er det muligt at beregne en tilhørende tilførsel?

Slut