Odense Å, Kratholm Kontrol oplande

Transkript

1 virker Hidtil er effekter af restaurerede vådområder for kvælstof og fosfor belyst ved effektvurderinger i selve vådområdet i form af massebalancestudier eller eksperimentelle målinger. Som noget nyt kan vi nu påvise effekten ud fra overvågningsdata på oplandsskala med Odense Å-oplandet som eksempel. Her er der nemlig restaureret ha vådområder i perioden 1 til 11, eller hvad der svarer til ca. 9 % af hele vådområdeindsatsen i Danmark. Jørgen Windolf, Henrik Tornbjerg, Carl Christian Hoffmann & Brian Kronvang Kontrol oplande Afvanding af vådområder som kilder, væld, kær, moser, lavvandede søer, våde enge og strandenge i det danske landskab tog fart efter tabet af Sønderjylland i 1. Omkring år 19 var der 7. km vådområdeareal i Danmark, og det var i 199 erne reduceret til 59 km en reduktion på 9 % /1/. I dag ved vi, at vådområder er uhyre nyttige landskabselementer, som leverer mange forskellige og nyttige tjenesteydelser (se Boks 1). Allerede i 19 ernes undersøgelse af de eksisterende marginaljorde og udredninger herom var der fokus på kortlægning af tabte vådområder i de danske lavbundsarealer //. I 199 vedtog Folketinget så Vandmiljøplan II, og i den plan indgik for første gang en statslig indsats med genopretning af vådområder i Danmark. I alt skulle der genoprettes 1. ha ud af et potentielt areal på 1. ha /3/. De gendannede vådområder var i Vandmiljøplanen et virkemiddel, som skulle hjælpe med at reducere kvælstofbelastningen til kystvandene med samlet 5. tons N. I forbindelse med planen blev der igangsat en overvågning af de gendannede vådområders evne til af fjerne kvælstof //. Overvågningen viste, at gendannede vådområders kvælstoffjernelse 3 km Figur 1. Oplandet til og kontroloplandet, der består af 11 deloplande med målestationer. var mindre end forventet i 199. fjernede i gennemsnit omkring kg N/ha, og der blev også i de fleste gendannede vådområder påvist en tilbageholdelseseffekt for fosfor //. Siden Vandmiljøplan II i 199 blev vedtaget, er der i alt blevet gendannet 1 vådområder rundt om i det danske landskab (se boks ). Hertil kommer gendannelse af 5 søer med et samlet søareal på. ha. Formålet med denne artikel er for første gang at dokumentere effekten af gendannede vådområder på oplandsskala. 3. årgang nr. 3 september 1 91

2 Tabel 1. Sammenligning af nøglekarakteristika for oplandet til og de samlede kontrolopland. Kontroloplandet Efterafgrøder (%) a 7,7 13,5, 9,9 Dyreenheder (DE/ha) b 1,1 1, 1,,9 Randzonera (m) Gendannede vådområder (ha/km ),5 1, Skov (%) Dyrket areal (%) Spildevandsudledning, t N/år 75 Spildevandsudledning, t P/år 13, 7,3 5, a Data fra 5 og 13 som procent af arealet med forårsafgrøder b Data fra 5 og 13 (relateret til det totale oplandsareal) Total-N (mg N/l) 5 15 Figur. Udvikling i total kvælstofkoncentration i og kontroloplandet. Boks 1. De gendannede ha vådområder i den nedre del af Skjern Å (åen blev genslynget i perioden -). Delta Total-N (%) TN relativt til kontrol Vådområde areal Genskabt vådområde (km ) Figur 3. Forskel mellem de målte koncentrationer af total kvælstof i Odense Å, Krat holm og kontroloplandet hver måned i perioden -13 sammenholdt med det akkumulerede gendannede vådområdeareal. Hvad forstås ved vådområder: er præget af høj naturlig grundvandstand og fremstår som våde enge, moser, sumpe, kildevæld, lavvandede søer, sumpskove, strandsumpe eller som overrislingsarealer langs vandløb de våde enge. Tjenesteydelser fra vådområder: fjerner kvælstof, ophober fosfor og kulstof, har stor biodiversitet, opmagasinerer vand og kan derfor dæmpe oversvømmelser af byer, mv., trædesten som spredningskorridor, produktion af biomasse, oplevelsesværdi. i Odense Å I Odense Å-oplandet var der i 19, oven for målestationen Kratholm, 9. ha vådområder eksklusiv de lavvandede søer (se boks 3). Det te areal var i starten af 199 erne faldet til. ha et fald i vådområdeareal på 7 %. I perioden -13 er der i Odense Å opstrøms Kratholm gendannet vådområder med et samlet areal på ha (Se boks 3); det er næsten % af den samlede vådområdeindsats i Danmark. Analyse af effekter af vådområder på oplandsskala en spejling For en del genetablerede vådområder foreligger der målinger, der typisk for en kortere periode har søgt at estimere, hvor meget kvælstof og fosfor disse områder kan fjerne. Der er dog ikke ud fra målinger på større oplandsskala vist, hvor meget næringsstof genetablerede vådområder har fjernet. I oplandet til Odense Å opstrøms Kratholm er der genetableret et relativt stort areal med vådområder, og der er således her mulighed for at analysere, om udviklingen i kvælstof og fosfortransporten har været anderledes end i oplande med et betydeligt mindre areal med genetablerede vådområder // /7/. Det er her valgt at sammenligne måle re sultater fra Odense Å med den samlede kvælstofog fosfortransport fra 11 omliggende vandløbsoplande (Figur 1). Nøglekarakteri stika for dette samlede kontrolopland og Odense Å s opland er vist i Tabel 1. De to oplande afviger 9 Vand & Jord

3 Tabel. Sammenligning af moniteringsresultater, modelestimater og massebalancestudier af kvælstofomsætning og fosfortilbageholdelse i gendannede vådområder i Odense Retention af N og P i genetablerede vådområder bestemt ved forskellige metoder Oplandet til Estimat ud fra trendanalyse af måledata fra Odense Å (-13) /,7/ Estimat baseret på modelberegning (- ) // Estimat baseret på sedimentationsmålinger (-13) /7/ Enkelte vådområder i oplandet Odense Å Total N Retention kg N/ha/år Total P Retention kg P/ha/år 1,5 Karlsmosen 3, målt massebalance // 337,1 Geddebækken, estimat ud fra trendanalyse af måledata(5-13) / / Geddebækken, målt massebalance-5 // 139 7* 39 Ingen tydelig udvikling *Et maksimumsestimat ud fra målinger i et ådalstransekt med mest oversvømmelse Boks. Siden Vandmiljøplan II er der blevet gendannet 1 vådområder i Danmark der samlet udgår et areal på 1.3 ha. Kort med placering af de gendannede vådområder i Danmark siden Total-P (mg P/l) A Opløst Ortho-fosfat (mg P/l) B,5,,15,,5,5,,15,,5 A 5 15 B 5 15 Figur. Udvikling i koncentrationen af total fosfor (A) og opløst orthofosfat (B) i Odense Å, Kratholm og kontroloplandet. 5 km primært med hensyn til omfan get af genetable rede vådområder, hvor der i perioden -13 er genetableret 1, ha våd område/ km i Odense Å s opland mod,5 ha/km i kontroloplandet. Nationalt var der som gennemsnit i genetableret ca.,3 ha vådområde/km. Kvælstof effekter I Odense Å (Kratholm) er kvælstoftransporten i perioden -13 reduceret med 377 t N/ år fra omkring 977 t N/år til t N/år. Det svarer til et fald på 39 %. Denne reduktion afspejles også i udviklingen i de vandføringsvægtede kvælstofkoncentrationer, som gen nem perioden er faldet med,55 mg N/l (Figur ). I det omkringliggende kontrolopland er der også sket et fald i kvælstof-koncentrationerne. Reduktionen er her på 1,9 mg N/l (-3 %) og således mindre end i Odense Å. I Figur 3 er vist forskellen på de kvælstofkoncentrationer, der hver måned har været målt i Odense Å og i kontroloplandet. Fra omkring 5 og frem ses det, at kvælstofkoncentrationerne i Odense Å mindskes i forhold til koncentrationerne i kontroloplandet. Denne udvikling er sammenfaldende med, at der sker en betydelig gendannelse af vådområdearealer i Odense Å s opland (figur 3). Det er således nærliggende at forklare det større fald i kvælstoftransporten i Odense Å med effekten af de mange genetablerede vådområder. Det større fald i Odense Å kan beregnes til,5 kg N/ha opland svarende til i alt 1 t N for perioden -13. Det samlede areal med genetablerede vådområder i Odense Å s opland er ha, og merfaldet i kvælstof svarer 3. årgang nr. 3 september 1 93

4 Boks 3. Der var mange flere vådområder i oplandet til Odense Å opstrøms målestationen ved Kratholm i 19 end i starten af 199 erne Odense Å opland fjernelse på 1 kg N/ha gendannet vådom råde, der er estimeret ud fra målinger af ud viklingen i kvælstofkoncentrationen i Odense Å. Massebalancemålinger af vådområdet ved Karlsmosen, som blev overvåget i 3 viser en højere kvælstoffjernelse, mens den er min dre for vådområdet ved Geddebækken (se tabel ). Der er beregnet en tilbageholdelse af total fosfor ud fra målinger af udviklingen i Odense Å og kontroloplandet på,5 kg P/ha gendan net vådområde. Der er i sammen størrelsesor den som fundet ved massebalancen opstillet i 3 for vådområdet ved Karlsmosen (se tabel ), men betragteligt mindre end års in situ målinger af fosfordeponeringen på en over svømmet ådal ved Odense Å, Brünemade (se tabel ). Grunden hertil er formentlig, at må linger af fosfordeponeringen er foregået i et transekt af ådalen, som meget jævnligt over svømmes fra Odense Å. Samtidig er de øvrige tilbageholdelsesrater beregnet for hele det gendannede vådområde areal, og det er for mentlig kun dele af dette, som oversvømmes og derfor virker som fosforfilter. Perspektivering 5 km således til en årlig kvælstoffjernelse på om kring 1 kg N/ha genetableret vådområde. Fosforeffekter En sammenligning af udviklingen i den vand føringsvægtede koncentration af total fosfor i Odense Å og kontroloplandet viser stor for skel mellem de to oplande (se figur A). Der kan konstateres en signifikant reduktion i TP i Odense Å både i koncentration (,51 mg P/l) og oplandstab (,155 kg P/ha), mens reduktionen i kontroloplandet ikke er signifi kant og er meget mindre (,1 mg P/l og,39 kg P/ha). Der ser således ud til at ske en ophob ning af total fosfor formentlig på grund af de gendannede vådområder, da forskellen i udvik ling mellem de to oplande ikke kan for kla res ved ændringer i spildevandsudlednin ger af fosfor (Se tabel 1). Ved gendannelse af vådområder er der en 9 Vand & Jord risiko for frigivelse af opløst orthofosfat, hvis jorden tidligere har været dyrket, og der i den tidligere landbrugsjord er et lille forhold mel lem jern og fosfor /9/. Gendannelsen af de ha vådområder i Odense Å ser ikke ud til at have resulteret i en nettofrigivelse, da udvik lin gen i den vandføringsvægtede koncentra tion også er større i Odense Å (,7 mg P/ l) end i kontroloplandet (,1 mg P/l) (se figur B). Sammenligning med nationale modelestimater For året, hvor de fleste vådområder var gendannet i Odense Å, er der med den nationale kvælstofmodel // beregnet, at de genetablerede vådområder fjerner omkring t N. Den modelberegnede kvælstoffjer nelse er således 139 kg N/ha gendannet våd område (se tabel ). Det er næsten samme Gendannelse af vådområder, som tidligere er blevet afvandet til landbrugsformål, kan nu an vendes som et stærkt virkemiddel, da de kan omsætte og tilbageholde en del af nærings stof udledningerne fra netop landbrugsarealer. Desuden har gendannede vådområder mange andre gode funktioner i landskabet som kul stoflager, vandbuffer under kraftige regnskyl, øget biodiversitet, spredningskorridor m.v. Anvendelse af vådområder som virkemiddel til fjernelse af kvælstof er i budgetøkonomiske omkostninger anslået til årligt at koste kr pr. kg N /5/. Det er væsentligt billigere end omkostningen ved anvendelse af efterafgrøder med sædskifteændringer (157-3 kr pr. kg N), mini-vådområder med overfladisk afstrøm ning (1-173 kr pr. kg N) og skovrejsning (5-153 kr pr. kg N) /5/. De store arealer af vådområder, som er for svundet i dagens landskab sammenlignet med slutningen af 1 tallet, gør, at der er nok af mulige områder at gendanne. Så det er bare med at komme i gang, det kan kun gå for langsomt med at gendanne vores vådområder.

5 Boks. De gendannede vådområder i Odense Å oplandet opstrøms Kratholm målestationer. Navn 1. Karlsmosen. Geddebækken 3. Odense Å ved Brobyværk. Odense Å ved 3 Sandholt Møllebæk 5. Hammerdal 5. Brahetrolleborg Gods 7. Odense Å etape 1. Posens Mose 9. Odense Å etape. Silke Å Total De fleste af de gendannede vådområder er sket ved genslyngning af vandløb hvorved der er dannet både permanent vanddækkede arealer og temporært oversvømmede enge. Gendannede vådområder Etableringsår Længde af vandløb før og efter (m) Åbning af rørlagt vandløb m genåbnet Genskabt Oversvømmet areal (ha) del af vådområdet (ha) , 13 1, Odense Å opland Referencer /1/ Hoffmann, C.C. & Baattrup-Pedersen, A. 7. Re-establishing freshwater wetlands in Denmark.Ecological Engineering 3, // Stoltze, M. 19. Kortlægning af potentielle marginaljorder og ekstensivt udnyttede naturtyper i Danmark. Marginaljorder og Miljøinteresser. Miljøministeriets projektundersøgelser 19. Samlerapport nr. 1. /3/ Miljøministeriet 199. Vejledning om regionplanlægning og landzoneadministration for lavbundsarealer, der er potentielt egnede som vådområder. VEJ nr 133 af 15/7/199 Gældende Offentliggørelsesdato: // Hoffmann, C.C., Baattrup-Pedersen, A., Amsinck, S.L. & Clausen, P.. Faglig rapport nr. 57 fra DMU, 1 s. /5/ Eriksen, J., Nordemann Jensen, P. & Jacobsen, B.H. 1. Virkemidler til realisering af. generations vand planer og målrettet arealregulering. DCA rapport nr. 5, 37 s. // Windolf, J., Tornbjerg, H., Hoffmann, C.C., Poulsen, J.R., Blicher-Mathiesen, G. & Kronvang, B. 1. Successful reduction of diffuse nitrogen emissions at catchment scale: example from the Pilot River Odense, Denmark.Water Science and Technology p /7/Kronvang, B., Tornbjerg, H., Hoffmann, C.C., Poulsen, J.R. & Windolf, J. 1. Documenting success stories of management of phosphorus emissions at catchment scale: An example from the Pilot River Odense, Denmark. Water Science and Technology (In Press). // Højberg, A.L., Windolf, J., Børgesen, C.D., Troldborg, L., Tornbjerg, H., Blicher-Mathiesen, G., Kronvang, B., Thodsen, H. & Ernstsen, V. 15. National kvælstofmodel - Oplandsmodel til belastning og virkemidler. Metode rapport. Revideret udgave september 15. /9/ Forsmann, D.M. og Kjaergaard, C. 1. Phosphorus release from anaerobic peat soils during convective discharge Effect of soil Fe:P molar ratio and preferential flow. Geoderma 3-5:1-3 Jørgen Windolf er biolog ved Institut for Bioscience, Aar 9 7 Odense Å 3 hus Universitet (JWN@BIOS.AU.DK). Henrik Tornbjerg er civilingeniør ved Institut for Bioscience, Aarhus Universitet (HTO@BIOS.AU.DK). Carl Christian Hoffmann er seniorforsker ved Institut for Bioscience, Aarhus Universitet (CCH@BIOS.AU.DK). Brian Kronvang er professor ved Institut for Bioscience, Aarhus Universitet (BKR@BIOS.AU.DK). 1 5 Silke Å 5 km 3. årgang nr. 3 september 1 95