Dela på Facebook Dela på Twitter Skicka e-post Skriv ut

Taggar: Miljöövervakning

Vattnets kemiska egenskaper
(syre och pH)

Remissversion - Övervakning av den marina miljön ger underlag för att bedöma och följa utvecklingen av miljöns tillstånd och de miljöförändringar som uppstår till följd av mänskliga aktiviteter. Insamlade data kommer till användning i förvaltningen av havet och de marina resurserna.

illustrerar vattnets kemiska egenskaper

Syrefattig botten i Östersjön. Foto: Jerker Lokrantz/Azote

Övergripande information

Definition och syfte

Marina livsmiljöer är beroende av gynnsamma kemiska förhållanden, där syretillgång och pH-balans är två avgörande faktorer. Syretillgång i vattenmassan är en förutsättning för de flesta marina organismer och syrebrist kan därmed ge stora effekter på marina livsmiljöer och den biologiska mångfalden.

Förändrad syrekoncentration kan vara en effekt av övergödning då en ökad mängd näring leder till ökad produktion av biomassa som när den bryts ner konsumerar syre. Ändringar i syrekoncentrationer kan också bero på hydrografiska eller klimat-relaterade ändringar.

Havet försuras som en effekt av koldioxidutsläpp som lett till ökade koldioxidhalter i atmosfären. När koldioxid löses i havsvatten så bildas kolsyra vilket leder till att pH sjunker och haven blir surare. Havsförsurning kan även orsakas av svavel- och kväveoxidhaltiga avgaser från till exempel fartyg och industri som i luften omvandlas till svavelsyra och salpetersyra vilket reagerar med vattendroppar som försurar havsvattnet.

Havsförsurningen kan ha långtgående konsekvenser för organismer och ekosystem, bland annat genom att det påverkar alla de arter som har skal eller skelett av kalk. Klimatförändringar och havsförsurning förväntas tillsammans leda till förändringar i arters utbredning och näringsvävar.

Ansvarig myndighet

Havs- och vattenmyndigheten och SMHI.

Typ av övervakning

Startår

Syrgasmätningar från Östersjön är tillgängliga från 1890-talet men mätningarna är glesa och även osäkra på grund av osäker mätteknik. Sedan 1902 har syrgasmätningarna utförts med i princip samma metod, så kallad Winklertitrering. I Nordsjön började syre mätas 1970. Övervakning av pH startade 1993.


Regional samordning

Vad Sverige övervakar styrs bland annat av olika EU-lagstiftningar som ställer samma krav på alla EU:s medlemsstater (se Hur data används).

Sveriges övervakning är samordnad med övriga länder inom havskonventionerna Helcom, genom att följa de vägledningar som finns framtagna inom dessa.

Sverige deltar aktivt i expertgrupper inom Helcom och Ospar som samordnar och bidrar till utvecklingen av ländernas övervakning och bedömningsmetoder.

Beskrivning av övervakning

Dessa data samlas in

I provtagningarna mäts:

  • Syrekoncentration
  • Koncentration av svavelväte (H2S) (används som ett negativt syrevärde)
  • pH
  • Total alkalinitet

I Sverige ingår pH och totalalkalinitet som en del av primärproduktionsmätningar (se Växtplankton, bakterieplankton och skadliga algblomningar).

Rumslig och tidsmässig täckning

Mätning av syrehalter utförs vanligtvis 12–24 gånger per år i Nordsjön och Östersjön. I Nordsjön sker provtagning vid omkring 80 stationer och i Östersjön omkring 550 stationer och stationerna är fördelade i både kustvatten och utsjövatten. Mätningar genom regional övervakning och samordnad recipientkontroll sker vid kusten och ofta i samband med kontrollprogram runt särskilda industrier eller flodmynningar.

Provtagning av pH utförs en gång i månaden, med undantag för ett fåtal högfrekvensstationer. Val av provtagningsplats har styrts av primärproduktionsmätningarnas behov. Befintliga mätningar av pH och total alkalinitet finns från tre stationer i Nordsjön och 26 i Östersjön.

Metoder

Syre

Prover tas med vattenhämtare på regelbundna djup mellan ytan (0–1 meter) ner till en meter ovan botten (när vattendjupet är mindre än 200 meter). Metoden som huvudsakligen används för att mäta syrekoncentration är baserad på Winkler-titrering (Winkler 1888), men har uppdaterats till en nyare metod (Grasshoff m.fl. 1983).

Metoderna för att mäta koncentrationer av syre och svavelväte beskrivs i undersökningstypen Syrehalt i bottenvatten, kartering.

pH

Prover tas med vattenhämtare och pH mäts rutinmässigt med kombinerade elektroder vilka kalibreras mot buffrade lösningar (SIS 2012; Wedborg m.fl. 2007). Metoden för provtagning av pH och total alkalinitet beskrivs i undersökningstypen Primärproduktion.

Kvalitetssäkring

Utförande laboratorier är Swedac-ackrediterade enligt ISO 17025. Syre-profildata granskas enligt Ices råd och rapporteras enligt internationella standarder såsom IPTS-68, ITS-90 och PSS- 78. Kvalitetsgranskning sker på nationell och internationell nivå (genom Ices) och data används inom assimilering och forskning, som tar hänsyn till skillnader i mätosäkerhet.

Här finns data

Data finns tillgängliga för nedladdning hos den nationella datavärden SMHI. Data rapporteras även till ICES, Helcom, Ospar och EEA.

SMHI delar också data genom SeaDataNet, som har definierade Inspire-standarder för marina data, samt genom EMODnet. Data finns fritt tillgängliga via dessa källor. Även dataprodukter, som SMHI:s årliga skattning av total areal syrefria bottnar i Östersjön kan hämtas hem från SMHI.

Utveckling

Det pågår arbete med att validera fler automatiska typer av mätningar, till exempel från ferrybox eller mätsystem.

Hur data används

Övervakningsdata används för att följa upp och bedöma tillståndet i miljön i enlighet med nationella och internationella krav och överenskommelser. I de fall det saknas metoder för att bedöma status baserat på övervakningsdata pågår oftast ett utvecklingsarbete i internationella expertgrupper där svenska experter deltar. Att bedömningsmetoder saknas kan ibland bero på brister i data och i andra fall på svårigheter att fastställa gränser för bedömning av status.

Vattendirektivet

Vattendirektivet är implementerat i svensk lagstiftning genom vattenförvaltningsförordningen, i vilken 7 kapitlet föreskriver att övervakning av vattnets tillstånd ska genomföras i enlighet med direktivets bilaga V. Enligt kapitel 1.3 i bilaga V ska kontrollerande övervakning ge underlag för bedömning av det allmänna tillståndet och långsiktiga förändringar inom ett vattendistrikt. Operativ övervakning ska ge underlag för fastställande av ekologisk status i en vattenförekomst eller grupp av vattenförekomster.

I kapitel 1.1.4, bilaga V, framgår att övervakning i kustvatten ska omfatta följande:

  • Syreförhållanden

Hur ekologisk status definieras och vilka parametrar som används för att bedöma ekologisk status regleras genom HaV:s föreskrifter HVMFS 2013:19.

Läs mer i handbok för övervakning enligt vattenförvaltningsförordningen.

Bedömning

Statusklassning av syrebalans ska göras enligt HaV:s föreskrifter HVMFS 2013:19. Bedömningen av syrebalans i kustvatten baseras på uppmätta syrekoncentrationer i bottenvattnet och var tionde meter upp till 20 meters djup och därefter var femte meter upp till ytan i den djupaste delen av en vattenförekomst. Data ska samlas in månadsvis och bedömningen baseras på ett medelvärde under minst tre år.

Havsmiljödirektivet

Havsmiljödirektivet är implementerat i svensk lagstiftning genom havsmiljöförordningen, vilken anger att övervakning av havets miljötillstånd ska genomföras i enlighet med direktivets Bilaga III, tabell 1.

Här framgår att följande bör övervakas och bedömas när det gäller kemiska kännetecken:

  • Geografisk och tidsmässig variation i
    - upplösta gaser (pCO2, O2) och pH
  • Per livsmiljötyp
    • - fysiska, hydrologiska och kemiska kännetecken

Parametrar som berör havsförsurning (pCO2 och pH) ska alltså mätas enligt havsmiljödirektivets bilaga III, men endast som stödparametrar för att kunna bedöma möjliga orsaker till eventuella tillståndsförsämringar och för att dokumentera utvecklingen. Det ingår dock inte i havsmiljödirektivet att genomföra åtgärder när det gäller de mänskliga verksamheter som påverkar klimatförändringar.

Hur god miljöstatus definieras och vilka indikatorer som används för att definiera god miljöstatus regleras genom HaV:s föreskrifter HVMFS 2012:18. Föreskrifterna bygger på EU:s Kommissionsbeslut om god miljöstatusPDF, i de fall det finns svenska data och en indikator med tillhörande tröskelvärde. I kommissionsbeslutet framgår vilka kriterier som ska (primära) eller kan (sekundära) användas vid bedömning och det ges även riktlinjer för övervakning. De sekundära kriterierna är endast relevanta om det finns en risk att inte uppnå god miljöstatus eller om de behövs för att komplettera bedömningen enligt de primära kriterierna.

Syre berör deskriptor 5 (Övergödning), deskriptor 1 (Biologisk mångfald) och deskriptor 6 (Havsbottnens integritet) genom:

  • Det primära kriteriet D5C5 (kan ersättas av D5C8):
    Halten av löst syre har inte, på grund av näringsberikning, minskats till nivåer som tyder på negativa effekter på bentiska livsmiljöer (inklusive biota och rörliga arter som förknippas med dem) eller andra eutrofieringseffekter.
  • Det primära kriteriet D1C6:
    Tillståndet i livsmiljötypen, inklusive dess biotiska och abiotiska struktur och dess funktioner (t.ex. dess typiska artsammansättning och dessa arters relativa abundans, frånvaro av särskilt känsliga eller sårbara arter eller arter som tillhandahåller en viktig funktion, arternas storleksstruktur) är inte negativt påverkad till följd av mänskliga belastningar.
  • Det primära kriteriet D6C5:
    Omfattningen av negativa effekter av mänskliga belastningar på livsmiljötypens tillstånd, inklusive ändring av dess biotiska och abiotiska struktur och dess funktioner (t.ex. typisk artsammansättning och dessa arters relativa abundans, frånvaro av särskilt känsliga eller ömtåliga arter eller arter som tillhandahåller en viktig funktion, arternas storleksstruktur), överstiger inte en viss andel av livsmiljötypens naturliga omfattning i bedömningsområdet.

    Måttenhet: Syrehalt i bottenvattnet i milligram per liter (mg/l).

Bedömning

Art- och habitatdirektivet

Art- och habitatdirektivets övergripande mål är att bevara typisk och speciell europeisk natur. I praktiken innebär detta att medlemsländerna hjälps åt att bibehålla eller återuppnå gynnsam bevarandestatus för de utvalda arter och naturtyper som nämns i direktivets bilagor.

För att kunna bibehålla eller återuppnå en gynnsam bevarandestatus är medlemsländerna i enlighet med art- och habitatdirektivets artikel 11 skyldiga att övervaka bevarandestatus hos de livsmiljöer och de arter som avses i artikel 2.

Bedömning

  • Hur väl medlemsländerna klarar av att bibehålla den europeiska naturens mångfald mäts genom en gemensam och strukturerad rapportering till EU vart sjätte år i enlighet med artikel 17 i Art- och habitatdirektivet. Den senaste bedömningsperioden är 2013-2018 och rapporteringen skedde i april 2019.
  • Bevarandestatus för de arter och naturtyper som omfattas av direktivet bedöms utgående från fyra centrala parametrar, av vilka två är de samma för arter och naturtyper: utbredningsområde och framtida utveckling (som också inkluderar påverkan och hot). För arter bedöms också dess populationsparametrar och tillståndet i artens huvudsakliga livsmiljö, medan man för naturtyper istället bedömer naturtypens förekomst (inom utbredningsområdet) samt dess strukturer och funktioner. Bedömningen görs enligt principen ”one out all out”, dvs. det är den sämsta parametern som avgör. I praktiken innebär detta att för att en naturtyp ska ha gynnsam bevarandestatus ska dess utbredning, förekomsten av naturtypen inom utbredningsområdet, naturtypens strukturer och funktioner samt dess framtidsutsikter alla vara på gynnsam nivå.
  • Vattnets kemiska egenskaper (syrehalt och surhet) påverkar i avgörande grad förekomsten av de arter som i sin tur bildar naturtypernas ekologiska strukturer och funktioner. Det gör att övervakningen av förändringar av vattnets kemiska egenskaper är nödvändig för att analysera förekomsten av arter, för att extrapolera (modellera) utbredning och förekomst över större områden samt för att bedöma framtidsutvecklingen för naturtyper.

Havsplanering

Havsplanering genomförs i Sverige utifrån kraven i havsplaneringsförordningen och är till för att visa hur havet utanför kustzonen ska användas effektivt och hållbart, nu och i framtiden.

I havsplaneringen görs en miljöbedömning för att studera havsplanernas konsekvenser för havsmiljön. Det är en del i tillämpningen av ekosystemansatsen. Syftet med miljöbedömningen är bland annat att integrera miljöaspekter i havsplanerna för att främja en hållbar utveckling.

Bedömning

  • HaV har utvecklat ett planeringsverktyg som heter Symphony för att rumsligt uppskatta miljöpåverkan och känslighet i ekosystemen. Med Symphony kan den sammanlagda, kumu­lativa, miljöpåverkan från olika belastningar visas utifrån nuläge, framtids­bild eller förändringar genom planeringen. Med kumulativ miljöpåverkan menas den sammanlagda belastningen från olika mänskliga verksamheter på växt- och djurliv i havet.

Helcom

Som part i Helsingforskonventionen ska Sverige delta i arbetet med att skydda Östersjön samt följa de rekommendationer som tas fram inom konventionen.

Data på syre och pH ingår i HELCOM Monitoring Manual i underprogrammet Water column chemical characteristics.

I Baltic Sea Action Plan (BSAP) bidrar syredata till att följa upp mål under tema Eutrophication; natural oxygen levels.

Bedömning

Inom Helcom har medlemsländerna enats om indikatorer med gränsvärden som ska användas vid regional bedömning av Östersjöns tillstånd (core indicators). Det finns en indikator som rör syre:

Oxygen debt

Indikatorn är jämförbar med svenska indikatorn för havsmiljödirektivet.

Indikatorn användes senast för att bedöma Östersjöns tillstånd i State of the Baltic Sea – Second HELCOM holistic assessment 2011-2016 – Eutrophication och Climate and hydrology.

Ospar

Som part i Ospar-konventionen ska Sverige delta i arbetet med att skydda Nordsjön samt följa de beslut, rekommendationer och överenskommelser som tas fram inom konventionen.

Övervakning av syre och pH ingår i OSPAR CEMP som är en del i Joint Assessment and Monitoring Programme (JAMP), theme A – Cross-cutting components.

Bedömning

Miljömål

Svenska miljökvalitetsmålen

För att följa upp de svenska miljökvalitetsmålen behövs dataunderlag. Övervakning av syre och pH ger underlag till preciseringen om god miljöstatus i miljökvalitetsmålet Hav i balans samt levande kust och skärgård.

De svenska miljömålen följs upp genom en årlig uppföljning på nationell och regional nivå. Det görs även en fördjupad utvärdering vart fjärde år.

Agenda 2030

Av FN:s 17 globala miljömål kan underlag om pH användas för att följa upp mål 14 HaV och marina resurser och delmålet 14.3:

  • Minimera och åtgärda havsförsurningens konsekvenser, bland annat genom ökat vetenskapligt samarbete på alla nivåer.

Agenda 2030 på HaV:s webb

Dela på Facebook Dela på Twitter Skicka e-post Skriv ut

Taggar: Miljöövervakning