Kvælstofs rolle i vandmiljøet i Kattegat

Præsentationer af emnet: "Kvælstofs rolle i vandmiljøet i Kattegat"— Præsentationens transcript:

1 Kvælstofs rolle i vandmiljøet i Kattegat
Thomas Hellström Vækstkonference i fødevareerhvervet 23. februar 2012 Landsforeningen for Bæredygtigt Landbrug

2 Problemer i Kattegat og Østersøen
Forekomst af giftige blågrønne alger (cyanobakterier) Iltsvind i bundvande Hvorfor? Er det kvælstof eller fosfor som er årsagen?

3 Hvordan fungerer algetilvæksten?
Normale alger sollys + N (nitrat el ammonium) + P (fosfat) + andet → alger + ilt Blågrønne alger sollys + N2 (opløst luftformigt kvælstof) + P (fosfat) + andet → alger + ilt (N-fiksering, lidt langsammare)

4 Nedbrydning organisk materiale (døde alger) + ilt → P(fosfat) + N (ammonium) + andet + energi Hvis ikke alger tar op ammonium (NH4) direkte vil NH4 oxideres til nitrat (NO3) Denitrifikation organisk materiale (døde alger) + nitrat (NO3) → P(fosfat) + N2 (luftformigt kvælstof) + andet + energi

5 P-begrænset system normale DETRITUS ALGER DIN DIP denitrifikation
externe input/output DIN DIP denitrifikation DIN (dissolved inorganic nitrogen), DIP (dissolved inorganic phosphorus)

6 Balanceret system N-fikserende ALGER normale ALGER DIN N2 DIP DETRITUS
1(3) Balanceret system N-fikserende ALGER DETRITUS normale ALGER Externe input/output DIN N2 denitrifikation DIP

7 N-begrænset system N-fikserende ALGER DETRITUS normale ALGER DIN N2
externe input/output DIN N2 DIP denitrifikation

8 Algmengde avhængig N och P P-begrænset system (almindeligt i insøvand)
uudnyttet overskud af N (NO3) næringsmængde i alger P N N.B. söljerne for N og P er justeret i forhold til algernes relative behov

9 Algmengde avhængig N och P i Østersøen og sydlige Kattegat - begyndelsen til tillvækstsæsonen
nærings-mængde i alger uudnyttet overskud af P N P

10 Algemengde avhængig N och P i Østersøen og sydlige Kattegat – om sommeren
næringsmængde i alger tilført N gennem N-fiksering N P Gælder også søer med N-mangel - undtagelse kort opholdstid og/eller extremt høj næringsniveau ( (P)

11 Kvælstof om sommeren Forøgende faktorer:
extern tillførsel (fra land + atm. nedfald) N-fiksering (fra blågrønalger hvis overskud af P) Reducerende faktor: Denitrifikation (nitrat→ luftformigt kvælstof)

12 Denitrifikation Stiger med
mængden organisk materiale (dvs alger og således forekomst af P) stigende opholdstid for vandet Reduceres med stigende dybde (denitrifikationen er mest effektiv ved sedimenter og bundvande)

13 Total-kvælstof uden hensyn till N-fiksering kan beregnes ud fra opholdstid, dybde, kvælstofudledning og konc. fosfor Matematiske sammenhænge er fremtaget baseret på data fra ca 40 søer

14 Klorofyl eller algebiomasse
Ptotal

15 Total-kvælstof uden hensyn til N-fiksering
Ntotal Lavere kvælstof udledning Ptotal

16 Ntotal Ntot/Ptot=10-25 N-fiksering N- pga externe tillskud Ptotal

17 N-begrænset system Hvis opholdstiden er mindre end 1-2 uger når blågrøne alger ikke at balancere systemet. De gror lidt langsommere end andre alger. Hvis søsystemet er ekstremt næringsrigt (meget organisk materiale) bliver denitrifikationen større end blågrøne algers maximale N-fiksering (gælder ikke havvand – finns ikke så næringsrige havvand)

18 Ntotal/Ptotal om sommeren
Skagerrak : ca (stn Å17) Kattegat: ca (stn Anholt E) S Østersjøn: ca (stn Bornholmsdybet) N Østersjøn: ca (stn BY29) Bottenhavet: ca 25 (stn C14, nordlige del) Bottenviken: ca 50 (stn F3) – ikke blågrøne alger

19 Tillskud af N gennem blågrøne algers N-fiksering og andel blågrønalger
N-fiksering blågrønalger (%) (%) Bottenviken: Bottenhavet: ca 30% ca 10 Østersjøn : % Kattegat: % Procentsatserne viser andel af total N

20 Balanceret system N-fikserende ALGER normale ALGER DIN N2 DIP DETRITUS
1(3) Balanceret system N-fikserende ALGER DETRITUS normale ALGER Externe input/output DIN N2 denitrifikation DIP 20

21 Effekter på iltkoncentrationer i bundvande
Forøget P-udledning → lavere iltkoncentrationer pga forøget algeproduktion → mere organisk materiale) Forøget N-udledning → forhøjede iltkoncentrationer (forhøjet mængde nitrat(iltkilde) till bundvande) Nitrat i vande betyder at iltkoncentrationen ikke kan gå ned til nul.

22 Sydlige Kattegat om sommeren (er helt opblandet om vinteren)
Havoverflade Opblandet overfladevand høj iltindhold ca 15 m Bundvand lav iltindhold lille dyb ca 100 km

23 Summering N balanceres mod P gennem blågrønalgers N-fiksering
P styrer mængden af alger og algeproduktion Såvel opløst tilgængeligt P och N ligger på begrænsningsniveau for algerne

24 Hvad sker når N-udledningen reduceres
forøged andel blågrøne alger lavere iltkoncentrationer i bundvande

25 Hvad sker når P-udledningen reduceres
Mindsket andel blågrøne alger Mindsket algeproduktion Mindsket fiskeproduktion (forskellige påvirken afhængig fiskeart) Forhøjet iltkoncentration i bundvande

26 Hvorfor er det gået så galt?
Riksdagens beslutning (Folketinget): N-udslippene skal reduceres med 30 % (udgangspunkt udslippene 1995) Naturvårdsverket (Miljøstyrelsen) ligger bag med stötte fra nogle universitetsinstitutioner

27 Hvorfor er det gået så galt?
Universitetsverden har sine revirer Ingen afvigende mening tillades → forskningspenge væk Flaskeprøver med dosering af N, P og N+P viser højst førøgelse af væksten efter dosering af N+P og N (N.B. prøvererna varer kun nogle dage)

28 Uro Information

29 Publikum Landbrug tabere vindere Politikere Medier Koncentrationer Udslip Begrænsninger af udslip

30 Publikum finansierer → stadig mere urolige
Publikum bliver tabere og alle andra vindere i dette spil.

31 Tak For mer information, kontakt mig eller Bæredygtigt Landbrug:
Jeg kan sende: Hellström T., Kvävet och havsmiljön runt Sverige.VATTEN. vol 63 s. 193–208. Det findes også papier på engelsk men de er sværere at lese