Bakgrund
Metaller, t.ex. järn (Fe), aluminium (Al) och kalcium (Ca) är naturliga fosforbindande ämnen i bottensedimentet. Både näringsämnet fosfor och dessa metaller når Östersjön naturligt via avrinning, vittring och erosion av omgivande marker. Den ökade tillförseln av näringsämnen till Östersjön under den senare delen av 1900-talet har dock rubbat den naturliga balansen mellan fosfor och fosforbindande metaller i sedimenten. Dagens bottensediment innehåller ett stort överskott av fosfor som kontinuerligt läcker upp till vattenmassan och orsakar algblomningar. Dessutom är järn känsligt för syrebrist och förlorar sin fosforbindande förmåga då bottnarna blir syrefria. Det är balansen mellan naturligt fosforbindande metaller och fosfor som vi vill återställa i Björnöfjärden och omgivande vikar genom att tillföra aluminium (som ej är känsligt för syrebrist) för att permanent fastlägga den fosfor som finns i bottenvattnet och i bottensedimentet.
Genom att kemiskt fastlägga fosforn i systemet, och därmed reducera den pågående näringstillförseln, kommer tillförseln av plankton till bottnarna att minska. Då minskar också syrgastäringen, vilket på sikt möjliggör att fisk och bottendjur återvänder till de djupare bottnarna. Då sedimenten blir syrerikare återfår också de övriga metallerna sin naturligt fosforbindande förmåga. Omblandning av vattenmassan under dessa förutsättningar utvecklar ingen övergödning då näringshalterna i bottenvattnet förblir låga.
Genomförande
För den kemiska fastlägganingen av fosfor i Björnöfjärdens sediment kommer en aluminiumkloridlösning att användas. Det är samma ämne som används vid dricksvattenrening i våra större vattenverk. Aluminiumbehandling har använts för att fastlägga fosfor i sjöar under drygt 40 år i Sverige, såväl som USA och i Europa. Hittills har man inte sett några negativa sidoeffekter, så länge det inte råder väldigt sura förhållanden i vattnet. Det finns inget som tyder på att det skulle vara annorlunda för Östersjön. Till skillnad från sjöar har Östersjön dessutom en god buffertkapacitet, så risken att få ett surt vatten är väldigt liten.
Åtgärden kommer att utföras av Vattenresurs AB som använder sig av en patenterad metod där aluminiumlösningen blandas ner i bottenvattnet och bottensedimenten med en slags harv som dras efter en pråm. En handfull sjöar i Stockholmstrakten (bland annat Flaten, Långsjön, Malmsjön och senast 2011, Trekanten) har med gott resultat behandlats på samma sätt under 2000-talet. Metodens effektivitet för brackvatten har också undersökts och utvärderats i ett storskaligt inneslutningsförsök, i BalticSea2020s regi, med gott resultat (Lilliesköld Sjöö & Mörk 2011). För mer information om den undersökningen - klicka här.
Primärt kommer bottenområden som regelbundet blir syrefria behandlas (>6 meter).
Förväntad effekt i viken
Till följd av den starkt minskade fosfortillgången förväntas viksystemet bland annat får en minskad tillväxt av alger, klarare vatten och lägre fosforhalter i vattnet. Det bör leda till mindre syretäring i bottenvattnet och en återkolonisation av bottendjur och fisk till vattenmassorna under sju meters vattendjup.
För att se en schematisk illustration över de planerade åtgärder för Björnöfjärden - klicka här.
Hjälp din vik - förbättra ditt avlopp
En stor och viktig åtgärd i projektet är att minska näringstillförsel från enskilda avlopp. Små avlopp runt Björnöfjärden bidrar till hälften av näringstillförseln från land till fjärden. För att minska övergödningen och förbättra vattenkvaliteten har BalticSea2020 startat projektet ”Hjälp din vik – förbättra ditt avlopp”. Målsättningen med projektet är att minska näringsläckagen från de cirka 200 små avlopp runt Björnöfjärden som har otillfredsställande avloppslösningar. De fastigheter som berörs ligger alla inom Björnöfjärdens avrinningsområde.
För att underlätta processen att snabbt förbättra avloppen, erbjuder projektet berörda fastighetsägare runt Björnöfjärden, en paketlösning som innehåller VA-rådgivning, upphandling av entreprenörer och utrustning, hjälp med administration och ett ekonomisk erbjudande. Läs mer om Hjälp din vik - förbättra ditt avlopp" här.
Strandäng för gäddyngelproduktion
Restaurering av en strandäng för att förbättra lekmöjligheterna för gädda inleddes under 2012. Åtgärden har tyvärr avbrutits då kostnaden för underhåll och skötsel av strandängen har bedömts överskrida nyttan. Läs mer om det här.
Sedimentationsdammar med kalkfilter och våtmark
För att behålla vikens goda vattenkvalitet och för att växter och djur ska hinna återhämta sig, måste näringstillförseln från land minimeras. En rad åtgärder har slutförts för minska läckaget, medan andra fortfarande pågår. Läs mer om dessa åtgärder under beskrivningen av projektet Levande kust, klicka här.
Strukturkalkning
Säby gårds åkrar har strukturkalkats för att minska näringsläckaget och öka grödornas tillväxt. Läs mer här.
Många delprojekt under paraplyet Levande kust
Parallellt med åtgärder och undersökningar i viksystemet pågår en rad delprojekt/studier. På Tekniska högskolan och Stockholms Universitet undersöks om restprodukter från t.ex. kalkindustrin kan vara billigare alternativ till aluminium, för att förhindra fosforläckage från sedimenten. För mer information om delprojekten, se Permanent bindning av fosfor i Östersjöns bottensediment och Reaktiva sorbent för fastläggning av fosfor i Östersjöns bottnar. I maj 2012 startade studien ”Åtgärder för Levande kust – vilka är nyttorna för samhället?”, som syftade till att ta reda på vilka ekonomiska nyttor boende, näringsidkare och kommun ser med välmående och friska vikar. För mer information om studien, klicka här.
Förberedande undersökningar och uppföljning av resultat
För att utvärdera effekten av åtgärder som genomförs görs noggranna mätningar av miljön i viken. Parallellt med mätningar i Björnöfjärden, Säbyviken och Torpe-Infjärden undersöks två referensvikar, Fjällsviksviken och Skarpösundet.
Mätningar av vattenkvalitet, växt- och djurplankton görs med två till fyra veckors mellanrum, medan utbredning av syrefria bottnar, undervattensvegetation, bottenfauna- och fiskbestånd undersöks en gång per år. Miljöövervakningen kommer att pågå under hela projektperioden och är viktig för att följa upp och utvärdera förändringen till följd av åtgärder.
Björnöfjärdens djupa och långsmala karaktär bildar ett temperatursprångskikt på mellan sex och tio meter under sommarhalvåret. Skiktningen gör att bottenvattnet inte blandas om och syresätts. Vikarna har ett rikt växt och djurliv ovanför skiktningen. Under språngskiktet är övergödningseffekterna tydliga; allt högre liv är utslaget, och bottenvattnet har extremt höga halter av kväve och fosfor.
Skiktningen kan maskera övergödningen sommartid genom att näringen hålls nere under språngskiktet, där den inte kan bidra till algblomningar. Det gör att vattenkvaliteten sommartid periodvis kan upplevas som bra, genom till exempel ett bra siktdjup. När språngskiktet försvagas, genom kraftig blåst i vikarnas längdriktning, eller till hösten då ytvattentemperaturen sjunker, kommer näringsrikt bottenvatten upp och driver kraftiga algblomningar.
Då algblomningarna faller ner på botten, bryts algerna ner och allt syre förbrukas. Resultatet blir döda bottnar med dålig förmåga att binda fosfor.

Utbredningen av syrefria bottnar i september 2011
Vegetation
Vegetationen på de grunda bottnarna i viksystemet Björnöfjärden har hög status (Quarfordt m.fl. 2011). Det gäller framförallt artrika växtsamhällen med stor täckning på sand- och mjukbottnar ned till cirka fem meters djup. Hårdbottensamhällena är betydligt artfattigare och glesare, vilket sannolikt beror på hög sedimentation. Hela viksystemet är klassat som mycket skyddat i vågexponeringsgrad, vilket innebär att sediment inte spolas bort från hårdbottnarna av våg- och vattenrörelser. Under språngskiktet (> 7 meter djup) råder sämre förhållanden med låga syrehalter och liten ljustillgång. På dessa bottnar är det hög täckningsgrad av cyanobakterier och svavelbakterier.
Fisk
Vid nätprovfisket och inventering av fiskyngel fångades totalt elva respektive nio olika arter (Lindqvist 2011; Arvidsson 2011). Antalsmässigt dominerade (93 procent) abborre, benlöja, björkna och mört. Den större andelen fångades inom djupintervallet noll till tre meter. Redan i djupintervallet tre till sex meter minskade fångsterna kraftigt. Fisket visade på en god yngelrekrytering bland de dominanta arterna abborre, benlöja, björkna och mört. Rekrytering av gädda verkar fungera någorlunda väl. Kvoten abborre/karpfiskar och andelen fiskätande abborrar i Björnöfjärden visar på att viksystemet är övergött.
Bottendjur
I Björnöfjärdens grundare delar (< 10 meter djup) var antalet arter, antalet individer och biomassan låg (Lindqvist, 2011). I fjärdens djupare delar (> 10 meter) påträffades endast ett fåtal djur. Avsaknaden av bottendjur visar på dåliga syrgasförhållanden under större delen av året.
Övergödning är ett stort problem i Östersjön, där det anses utgöra ett av de största hoten mot havsmiljön. Dagens höga näringsnivåer resulterar från hög externbelastning av kväve och fosfor, som pågått under hela 1900-talet och som i många områden pågår än idag. Vi har idag blivit bättre på att minska våra utsläpp, men historisk belastning ligger fortfarande lagrad i bottnarna och fosfor läcker tillbaka upp i vattenmassan. Detta fosforläckage ökar när syrenivåerna blir låga, vilket förvärrar situationen då syrefria bottnar breder ut sig alltmer i Östersjön. Detta medför att det kommer ta mycket lång tid att förbättra tillståndet i Östersjön enbart genom reduktion av externbelastningen. Istället måste nya metoder till för att även minska näringsläckaget från bottnarna.
Det finns en rad föreslagna metoder för att binda fosfor i bottensedimentet, varav en av de mest förespråkade är utfällning genom tillsats av aluminiumsalt. Metoden har tidigare använts för restaurering av övergödda sjöar, där den visat sig effektiv och bedöms medföra liten risk för ekosystemet. Dock har metoden hittills inte testats i brackvattenmiljö i större utsträckning. Med anledning av detta utförde BalticSea2020 en större mesokosmstudie under sommaren 2011, med syfte att i liten skala utvärdera metodens effektivitet och inverkan på ekosystemet i brackvatten. Studien är ett första steg i ett mer långsiktigt projekt för att ta fram en kraftfull åtgärd mot övergödning i större skala.
Studien visar att fosforfällning med aluminiumsalt har haft avsedd effekt på fosfornivåerna i behandlingarna. Den reducerade näringstillgången visade sig genom sänkta fosfornivåer i vattenmassan, ett begränsat läckage av fosfor från sedimenten och därigenom en generellt minskad internbelastning. Dessutom resulterade fällningen i en minskad fosforinlagring i blåstång och dess påväxtalger (epifyter). Den minskade näringstillgången har också resulterat i betydlig mindre tillväxt av dessa fintrådiga epifyter, samt minskad påväxt på försöksanläggningen.
Mängden löst aluminium i vattnet ökade som en följd av behandlingen, men lagrades inte in i organismerna, och verkar inte utgöras av biotillgängliga former. Vidare ser inte behandlingen ut att medföra någon ökad dödlighet hos fisk eller musslor, vilket tillsammans med övriga resultat från biologiska mätningar inte visar på några mätbara toxiska effekter av aluminiumtillsatsen. Primärproduktion och respiration hos organismer påverkades inte heller av metoden, vilket annars skulle kunna visa på nedsatt hälsa. Dessa resultat måste dock beaktas med stor försiktighet då försöket inte är konstruerat som en renodlad toxicitetsstudie.
Dessa resultat har relevans ur ett systemperspektiv då fosfor ser ut att vara det begränsande näringsämnet i försökssystemet. Försöket visar att aluminiumbehandlingen har direkta effekter på de övergödningssymtom man försöker motverka i Östersjön. Generellt tycks metoden fungera även i brackvatten, och inte medföra oförutsedda störningar i systemet. Med utgångspunkt i dessa resultat skulle nästa steg vara att testa metoden i ett öppet system med ett större vattendjup och en skiktad vattenmassa.
För att läsa hela rapporten, klicka här.
Under 18 månader har fyra olika kalkfiltermaterial utvärderats rörande avskiljningsförmågan för fosfor i vatten från åkermark. Försöken har utförts i fullskala, med filterbrunnar placerade vid diken strax nedströms små dammar, på tre fältstationer. Avskiljningsförmågan har utvärderats med flödesstyrda, automatiska mätningar.
Originaltitel:
Hypoxia is increasing in the Coastal Zone of the Baltic Sea
Daniel Conley har tillsammans med andra forskare undersökt syrgashalten i kustnära områden i alla länder runt Östersjön. Deras forskning visar på en utbredd syrebrist som saknar motstycke. Dessutom visar de att antalet platser med syrebrist har ökat över tid.
Antal sidor: 7