Sötvatten 2017. Brian Huser, Jens Fölster & Martyn Futter, Sveriges lantbruksuniversitet. Publicerad: 2018-06-08
Fosforhalterna minskar kraftigt i sjöar i många länder, exempelvis i Finland, Kanada, Norge och Sverige. Näringshalterna är så pass låga att vissa vattenorganismer kan ha svårt att överleva. Men varför svälter sjöarna? Hittills har ingen hittat orsaken, men nu visar forskning och data från miljöövervakningen att förändringar i klimat och atmosfäriskt nedfall kraftigt påverkat sjöarna de senaste decennierna.
Alla organismer behöver fosfor för att överleva, men för mycket näring leder till problem. Genom åren har stort fokus och mycket resurser lagts på att minska övergödningen, inte minst i Östersjön. Det är bra eftersom balansen i övergödda vatten behöver återställas. Fortfarande är tillförseln av närsalter till sjöar och hav ofta för hög och det sker även en ”interngödsling” när fosfor, som lagrats i sedimenten under decennier av hög belastning, frisätts. Men i områden där det saknas både punktkällor och diffusa källor av näringsämnen, förutom nedfall, minskar fosfor kraftigt på många håll. I vissa fall är koncentrationerna så låga att det är svårt att över huvud taget mäta dem. Då finns det troligtvis för lite fosfor, och det är lika allvarligt som för mycket fosfor för livet i vattnet.
Fosfor i sjöar driver produktionen, det vill säga tillväxt av alger, plankton och fisk. Inom miljööverövervakningsprogrammet för trendsjöar har fosfor mätts kontinuerligt sedan 1980-talet. Figur 1 visar fosfortrenderna i relativt opåverkade svenska sjöar.
Idén att studera fosfor i just dessa sjöar kom från ett tidigare projekt som undersökte hur kalkning av försurade sjöar kan påverka fosforns kretslopp. Där visades att fosfor minskade i 85 procent av sjöarna som kalkats. När man kalkar en sjö, ökar bindningskapaciteten för fosfor i sedimentet genom två olika processer. Den ena är att kalkpreparatet som används också innehåller metaller som, exempelvis kalcium, järn och aluminium. Dessa metaller kan binda fosfor när en del av kalken lägger sig på botten utan att lösas upp. Den andra beror på att kalkningen höjer pH i vattnet vilket leder till att metaller som tillförts genom avrinning från omgivande marker fälls ut och sedimenterar. Även dessa metaller bidrog i vissa fall till att öka bindningsförmågan av fosfor till sedimentet så att fosforhalten i vattnet minskade.
När vi sedan såg att fosfor minskade också i många okalkade sjöar utökades studien till att inkludera sjöar runt hela landet. Den nya studien visade att fosforhalterna minskade i drygt 50 procent (42 av 81) av de relativt opåverkade sjöarna, 1988–2013 (figur 1). Minskningen var i genomsnitt 2,5 procent per år och medelkoncentrationen av fosfor i sjöarna sjönk från 10,5 till 6,9 µg/l (- 34 procent). Antalet sjöar som har mycket låga fosforhalter har tredubblats sedan 1988 (9 till 27, figur 2). 75 procent av de ändrade fosforhalterna kunde förklaras av klimatförändringar och minskad försurning. Ett varmare klimat gör att mängden tillgänglig fosfor i marken minskar eftersom växtligheten gynnas av högre temperaturer och då använder mer näring.
Återhämtning från försurning betyder att mer järn och aluminium som binder fosfor starkt, fastläggs i marken, och därför stannar även mer fosfor kvar i marken istället för att transporteras till sjöar jämfört med under surare förhållanden. Detta har lett till ytterligare minskning av näringstillgången. Samtidigt har den minskade sura nederbörden lett till att halterna av lösta organiska ämnen (humusämnen) i marken ökat, och i sin tur gjort vattnets färg brunare. Denna brunfärgning av vattnet kan även bero på ökande temperaturer. Eftersom det lösta organiska materialet även innehåller fosfor har brunfärgningen motverkat minskningen av fosfor. Både klimatförändringen och den minskade försurningen startar alltså processer som både minskar och ökar fosforhalterna i vattnet och hittills har minskningen dominerat.
Om man skulle ta bort denna ”maskerande effekt” av ökat löst organiskt material i studiesjöarna, skulle fosforn ha minskat ännu fortare, med nästan 4 procent per år. I fjällsjöar sker liten eller ingen brunfärgning av vattnet och det är troligen därför som fosforn minskar mest där, nästan 6 procent per år (figur 1).
På mycket lång sikt minskar fosfor naturligt i boreala skogssjöar som en del i den naturliga successionen efter istiden, men den snabba fosforminskningen i sjöar som den här studien visat på tyder på att andra processer har skyndat på problemet. Förvaltningen av sjöar är fokuserad på att åtgärda för höga halter av näringsämnen, inte för låga, trots att det kan vara lika allvarligt med för lite näring.
Enligt föreskrifterna för statusklassning av sjöar är det bara förhöjda fosforhalter som kan försämra en sjös status. Det finns därför inga verktyg för att reglera verksamheter som faktiskt leder till att fosforhalterna minskar. Ett exempel är när rester från skogsavverkning, såsom grenar och toppar, tas bort för att användas som biobränsle istället för att ligga kvar och gödsla marken. Ett annat är när näring fastläggs i sedimenten vid kraftverksmagasin, något som kan störa näringsväven.
En möjlighet vore att reglera hur långt denna utarmning får fortsätta och sen ålägga utövarna att genomföra åtgärder som kompenserar för denna utsvältning av sjöarna. Detta har provats förut och tillsats av fosfor och kväve har ökat produktionen och förbättrat fiskbestånden i till exempel vattenmagasin.
Även om mycket har förklarats, saknas en total bild av problemet med fosforhalter i sjöar. I USA ökar halterna generellt, medan de minskar i Kanada och Norden. Det visar på förändringar och skillnader mellan olika länder och kontinenter. Interna processer som styr utbytet av fosfor mellan vatten och sediment kan också påverkas med tiden och ge upphov till förändringar i halterna av näringsämnen. Mer arbete behövs för att avgöra om vi närmar oss en kritisk gräns där ökande halter av organiskt material (som gör sjöar mörkare) och minskande fosforhalter samverkar så att produktionen minskar och djurlivet utarmas i svenska skogsjöar.
Hu, Q. och B.J. Huser, Anthropogenic oligotrophication via liming: Long-term phosphorus trends in acidified, limed, and neutral reference lakes in Sweden. Ambio, 2014. 43: p. 104-112.
Huser, B.J., et al., Persistent and widespread long-term phosphorus declines in Boreal lakes in Sweden. Science of The Total Environment, 2018. 613–614: p. 240-249.
Stockner, J.G., E. Rydin, och P. Hyenstrand, Cultural oligotrophication: Causes and consequences for fisheries resources. Fisheries, 2000. 25(5): p. 7-14.
Stoddard, J.L., et al., Continental-Scale Increase in Lake and Stream Phosphorus: Are Oligotrophic Systems Disappearing in the United States?
Environmental Science & Technology, 2016. 50(7): p. 3409-3415.
Mälarens vattenvårdsförbund: Miljögifter i Mälarens bottnar kartläggs
