Miljöforskning Nummer #2 juni 2009

De senare årens miljödebatt har fokuserats på eventuella klimatförändringar. Vi matas dagligen med prediktioner om temperaturökningar, vanligen baserade på mer eller mindre sofistikerade modellscenarier. Allt fler resultat från modeller börjar nu peka i samma riktning, och en rimlig uppskattning är att vi på våra breddgrader kommer att få en ökning med minst tre grader i luft och vatten under nästa generations livstid.

Under isen. Lars-Anders Hansson, Alice Nicolle och Per Hallgren tar prover på vattnets temperatur och färg i mars. Någon generation senare kanske det inte finns någon is då i Skåne. Foto: Peter Ljungberg

Styr reproduktion

En ökning med tre grader kan vid första påseendet tyckas ganska måttlig och vid våra breddgrader till och med föra med sig vissa angenäma konsekvenser. Men den kommer sannolikt att ha betydande effekter på sjöar, vattendrag och kustvatten. Som exempel kan nämnas att isläggningen sannolikt blir mycket kortvarigare och i södra Sverige mestadels helt uteblir, eftersom medeltemperaturen kommer att vara över nollstrecket hela året. Under våren, då temperaturförändringen är stor, kommer den förutspådda höjningen i temperatur att ha stor inverkan på växelvarma vattenlevande organismer, vars metabolism och reproduktion direkt styrs av omgivningens temperatur.

Detta innebär att temperaturstyrda processer kan komma flera veckor tidigare. En organism som reproducerar sig vid, låt säga, tio grader, det vill säga normalt i början av april, kommer vid en temperaturökning med cirka tre grader att reproducera sig redan i slutet av mars. Om andra organismer inte är lika hårt styrda av temperaturen, utan istället reagerar på till exempel ljustillförsel, riskerar livscykeln hos olika organismer att hamna ur fas med varandra (mismatch). Exempel på sådana händelser är att betande djurplankton “missar” vårmaximum i algförekomst, vilket kan ha till följd att algblomningar får fritt spelrum. Detta kan i sin tur påverka rekrytering och tillväxt av fiskyngel som är beroende av god tillgång på djurplankton. De förutspådda temperaturförändringarna kan alltså få betydande konsekvenser för födovävens funktion och för den biologiska mångfalden i våra vatten, vilket även påverkar vattnets kvalitet.

Humushalten ökar

Även om effekterna av en temperaturhöjning sannolikt kommer att ha stor inverkan på vår livsmiljö, kan det ibland tyckas att temperaturfokuseringen i debatten överskuggar andra, minst lika omfattande, förändringar. En sådan förändring är den pågående ökningen av organiskt material (humusämnen) som lakas ut ur framför allt skogsmark och når sjöar och kustvatten. Ökningen av humusämnen i våra vatten, den så kallade brunifieringen, har i många vatten varit mellan 50 och 300 procent de senaste 25 åren och verkar ännu inte ha nått sin kulmen. Ökningen syns i alla typer av sjöar, såväl näringsfattiga som övergödda och redan tidigare bruna sjöar, men även i kustvatten. Orsakerna till den ökande brunifieringen har tidigare ansetts vara relaterad till klimatförändringar, såsom temperatur och nederbörd.

Scenarier för temperatur och ”brunifiering”. a) Nuvarande medelvattentemperaturer i Krankesjön, Skåne (2003-2007; blå linje), samt den framtida säsongsutvecklingen baserat på ett scenarium (IPCC) med en ökning i medeltemperaturen med cirka 3 grader (röd linje). Temperaturstyrda processer, såsom fisklek och djurplanktontillväxt, kommer att tidigareläggas med cirka två veckor jämfört med nuvarande situation. Diagram: Lars-Anders Hansson och Airi Iliste

Men under senare år har det föreslagits att minskande försurning gjort att marken släpper ifrån sig mer humusämnen. Oberoende av vilken förklaringsmodell som är korrekt, har brunifieringen en hel del direkta effekter på vattnet som resurs för mänskligt bruk. Ett exempel är dricksvattentäkterna, där man nu tvingas till kostsamma reningsåtgärder innan vattnet kan skickas ut i kranarna. Ökad brunfärgning sammanfaller också med förändringar i algsamhället. Bland annat har man i vissa sjöar noterat en kraftig expansion av “gubbslem” (Gonyostomum semen), en algart som kan förorsaka allergiska reaktioner.

b) Utveckling (% ökning från 1985) i organiskt material (uttryckt som absorbans vid 420 nm) i en klar, näringsfattig sjö (Fiolen, Kronobergs län), en humös (Stengårdshultasjön, Jönköpings län) och en näringsrik slättsjö (Ringsjön, Skåne). Data från Inst. för Miljöanalys; http://info1.ma.slu.se/ och Ringsjökommittén). Diagram: Lars-Anders Hansson och Airi Iliste

Giftig algblomning

När det humusrika bruna vattnet så småningom når kusten, tillförs extra näringsämnen som ger upphov till ökad algtillväxt. Framför allt handlar det om dinoflagellater, varav vissa bildar giftiga algblomningar i havet. Om våra vatten blir brunare och varmare, kan vi också förvänta oss betydande förändringar i den biologiska mångfalden. Till exempel kommer algarter som växer bättre än andra vid låga ljusförhållanden och högre temperaturer att gynnas. Olyckligtvis är många av dessa grupper problemarter, däribland cyanobakterier (“blågrönalger) och många flagellförsedda arter, av vilka många är kända för att bilda giftiga algblomningar. Därmed dominerar de ofta algsamhället och bidrar till att den biologiska mångfalden försämras.

Så, sannolikt kommer vi inom en generation att stå inför två avgörande förändringar i vattenmiljöer: temperaturökning och brunifiering. Orsakerna till dessa fenomen är sannolikt olika, men de kommer tillsammans att utgöra den miljö som framtida vattenlevande organismer ska leva i. Samtidigt kommer de här förändringarna att drastiskt påverka människans villkor för utnyttjandet av vatten som resurs för dricksvatten och rekreation. Än mer oroande är att vi inte vet någonting om hur temperatur och brunifiering samverkar. Sådana synergieffekter är omöjliga att bena ut i modellstudier, så i ett nystartat forskningsprojekt har vi valt att skapa experimentella scenarier där vi testar effekterna av temperatur och brunifiering såväl var för sig som i samverkan. Resultaten av projektet är sedan tänkta att tjäna som grund för prediktioner om hur samspelet mellan organismer, biologisk mångfald, ekosystemfunktioner och utnyttjandet av vatten som resurs i samhället kommer att förändras.

Underlag för beslut

Viktiga frågeställningar är naturligtvis om vi ska eller får acceptera att ”Vårt framtida vatten är varmt och brunt”!? Är förändringarna i vattenmiljön något oåterkalleligt eller något som vi kan påverka? Har vi till exempel genom att dika, dränera och odla förändrat vattensystemen så att vi rubbar ekosystemet och skadar vattnet som livsviktig resurs? Ska samhället därmed bli tvunget att bära kostnaden för vattenrening, försämringar i vattenkvalitet, fiskförekomst och rekreationsmöjligheter? Denna problematik får ytterligare dimensioner genom att man inom FN, EU och även nationellt har satt upp ambitiösa mål för hållbar utveckling. Om vi ska nå en sådan krävs att vi har rätt åtgärdsfokus och kunskaper om orsak och verkan.

Inom forskningsprojektet kommer vi inte att ha möjlighet att ge svar på alla dessa frågor, men vi hoppas kunna förbättra läget vad gäller mekanismer och prediktioner. Förutom att bedriva grundforskning har vi som ett viktigt mål med vårt projekt att förse beslutsfattare och forskare med data och analyser som underlag för åtgärdsbeslut och validering av modeller. Vi genomför vårt forskningsprojekt i nära samarbete med bland andra vattenmyndigheter och länsstyrelser. Tyvärr kan vi ännu inte presentera några data eftersom vårt projekt vid pressläggning av detta nummer av Miljöforskning endast har pågått i 72 dagar. Vi hoppas emellertid att inom en snar framtid kunna återkomma med resultat kring orsakssamband och effekter, samt råd om åtgärder användbara för såväl grundforskning som besluts- och åtgärdsförslag.

• Tipsa en vän
• Gilla
• Pusha Delicious Digg

Nummer

Konferenser