hvordan fastsættes reference tilstanden i fjorde og andre marine områder?
Post on 17-Jan-2016
36 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
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 optegnelseaf den maksimale dybde for ålegræs.
Så trækker man 30% fra og så har man grænsen mellem godog 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)
-4
-3.5
-3
-2.5
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
Lys
Dy
bd
e
-4-3.5
-3-2.5
-2-1.5
-1-0.5
0
-1.5 -1 -0.5 0 0.5 1 1.5
Ln(lys)
Dyb
de
Beregning af Kd:I(z) = I(0)*e-Kd*z
Kd = 0.73 m-12,8 m
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
Udbredelseaf ålegræs
1. Siger noget væsentligt om økosystemet ***2. Alment forståelig ***3. Estimat af referencetilstand ***4. Objektiv grænse **5. Følsom for år til år udvikling nej6. Mekanisme for sammenhæng til N og P tilførsler forstået nej
Udvikling for ålegræs
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002
Maks
imal d
ybdeudbre
dels
e (m
)
1
2
3
4
Kås Thisted Løgstør Skive Nibe
1985 1990 1995 2000
N-index
60
100
140
Vest Øst Skive LimfjordenLovns
Kvælstoftilførsler1988: 25767 tons/år01-04: 17418 tons/år
84-87 00-02 = -11%84-87 00-03 = -17%Afstrøm. korr. = -21%
Hvorfor kommer ålegræsset ikke tilbage?
1985 1990 1995 2000
Sig
tdyb
de (m
)
2
4
6
Nissum Kås Thisted Løgstør Skive
Nibe Skive HalkærLovns
Sigtdybde i Limfjorden – marts til juni
Hvorfor kommer ålegræsset ikke tilbage?
Hypotese 3.Lyskravet måles forkerti dag eller er højereunder reetablering
Hypotese 2.Minimums iltkonc.i vandet omkringbladene er for lav.
Hypotese 1.Sedimentet er forustabilt
Lys
[O2]
1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002
Iltsv
ind (km
2 )
20
40
60
80
Iltsv
ind in
dex
40
100
160
240
Iltsvind areal Iltsvind index
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 tidsforsinkelsefra tilførslen reduceres til genetablering af bestande –5 år? 10år? 20 år? 100 år?
Ålegræs og forvaltning
Konklusion: Udbredelse af ålegræs er en glimrende indikatorfor sluttilstanden, men kan ikke anvendes i forvaltningenaf vandrammedirektivet for marine områder.
Andre indikatorer
Åle- Ilt Lys Tot. N Kloro- Sommer
græs svind svæk Tot. P konc. DIN/DIP
1. Siger noget væsentligt om økosystemet *** *** ** * * ***2. Alment forståelig *** *** ** * ** *3. Estimat af referencetilstand *** * *** * nej nej4. Objektiv grænse ** *** * nej nej ***5. Følsom for år til år udvikling nej nej * ** ** ***6. Mekanisme for sammenhæng til N og P tilførsler forstået nej nej * ** ** ***
Sommer DIN/DIP konc.
'
Gruppe=Randers_Yderfjord
Variabel 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 19971998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
plimit
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
dip20.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Antal dage med fosforbegrænsning, marts-juni
Antal dage[DIP] < 0,2
umol
middel [DIP]
'
Gruppe=Mariager
Variabel 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 19961997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
plimit
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
dip20.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
Sommer DIN/DIP konc.
Antal dage med fosforbegrænsning, marts-juni
Antal dage[DIP] < 0,2
umol
middel [DIP]
Empiriske modeller
Marint økosystem
TN, TP, Chl, Sd el. Kd, Zmax
DIN, DIP, O2 etc
Eksterne påvirkninger
Næringsstoffer:N-tilførselP-tilførsel
Klima:vindtemperaturindstrålingNAO
Hydrografi:vandudvekslingsalinitet
Empiriske modellerEksempel:Index Sd = intercept + k1N-tilførsel
+ k2P-tilførsel + k3Temperatur + k4Vind + k5Lys + k6*NAO
+ k7*Salt
Vinter konc. af uorganisk N (DIN)
0
10
20
30
40
50
60
70
1980 1985 1990 1995 2000 2005
DIN
1 (µ
mo
l/l)
Est.
Obs.
Scenarie
IDIN ( jan.-marts ) = 192 + 0,83 IN (marts*-nov*.) - 1,77 IRAD (aug*.-jan.),
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 20 40 60 80 100
Obs. (µm ol/l)
Es
t. (
µm
ol/
l)
-10
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
10
1980 1985 1990 1995 2000 2005
Res
idu
aler
(µm
ol/l
)
N = 12.000 tons/år
Empirisk model for sommer DIP
0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.80.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
observed
p
red
icte
d
1989
Prediction plot -DIP2-Obs(3-7)
1990
1991
1992
1993
1994
1995 1996
1997
1998
1999
2000 2001
2002
2003
2004
2005
2006
r2cal = 0.8
variable selection
13 37 52
RMSECV = 0
RMSE (all) = 0
Numb V= 3
intercept ( -3.747e-016)
p-obs :Mar-sy to *Jul-sy x (0.7103)
nao :Mar-sy to *Jul-sy x (0.4267)
salt-obs :Nov-yb to *Jul-sy x (0.2375)
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-tilførsel
N-deposition
[N]
Denitrifikation
Vandudveksling
Lager af N og P
N-tilførsel
N-deposition
[N]
Denitrifikation
N
Vandudveksling
Lager af N og P??
Interne tilførsler
PO43-NH4
+ -200
0
200
400
600
ton
s N
md
-1
-10
0
10
20
30
40
50
J FMAM J J A S O N D J F MAM J J A S O N D
1999 2000
ton
s P
md
-1
intern tilførsel
intern tilførsel
ekstern tilførsel
ekstern tilførsel
Eksempel på en helhedsvurdering
Limfjorden
Fisk - fangst af enkelt arter
0
500
1000
1500
1890 1910 1930 1950 1970 1990
0
500
1000
1500
2000
1890 1910 1930 1950 1970 1990
0
200
400
600
1890 1910 1930 1950 1970 1990
Rødspætte
SildÅl
Skrubbe
Fiskeri og kvælstof
Bunddyr og kvælstoftilførsel
Mængde af bunddyr
Kvælstoftilførsel
Bunddyr og kvælstoftilførsel
Samlet vurderingTotal kvælstof konc. (TN) 8000Total kvælstof konc. (TN) Skive-Lovns 10-12.000Sommer DIN < 2 μmol 9.000Sigtdybde omkring 4,7 m (25% forbedring) 9.700Optimal fiskebestand 11.000Optimal bestand af bunddyr 12.000
Samlet vurdering, 10.000Interval 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?
3 6 9 12
Chl (
µm
ol/L
)
10
20
Halk
ær
20
40
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?
Nej, undtagen forålegræs.
Ja, men hvad erbegrundelse for fx 30% afvigelse?
Tja!
Det er i hvert fald meget svært og meget usikkert, hvis vi er langt framålet.
Slut
top related