Försurning>
Eldning av kol, olja och andra fossila bränslen medför utsläpp av svavelföreningar som har försurat mark och vatten i stora delar av Sverige. Nu minskar det sura nedfallet, men många tusen sjöar är fortfarande så försurade att de regelbundet måste kalkas för att känsliga arter ska kunna överleva där.
Svavel- och kväveutsläpp försurar nederbörden
Nederbörden är i dag avsevärt surare än den var i förindustriell tid. Orsaken är människans utsläpp till luften av sura svavel- och kväveföreningar. Dessa utsläpp uppkommer främst vid förbränning av fossila bränslen såsom kol och olja. De växter och djur som efter sin död omvandlades till fossila bränslen innehöll i likhet med nu levande organismer en liten andel svavel som de tagit upp från omgivningen. När vi eldar med kol eller olja förenas detta svavel med syre från luften och når ut i atmosfären som svaveldioxid. Redan i slutet av 1800-talet ökade svavelutsläppen i Europa markant till följd av industrialisering och stigande kolförbrukning. Den snabbaste ökningen inträffade emellertid efter 1945, då framför allt förbrukningen av olja tilltog mycket raskt. Resultatet blev att svavelutsläppen fördubblades från krigsslutet till början av 1970-talet.
Förutom svaveldioxid uppkommer också kväveoxider vid förbränning. I viss utsträckning har de sitt ursprung i bränslets kväveinnehåll. Merparten bildas dock genom att luftens kväve och syre förenas vid den höga temperatur som råder under förbränningen, oavsett vilket bränsle som används. Kväveoxidutsläppen ökade minst lika raskt som svaveldioxidutsläppen under efterkrigstiden, och ökningen fortgick ända fram till 1980-talet. En stor del av dessa utsläpp härrör från biltrafiken.
I atmosfären omvandlas svaveldioxid och kväveoxider åtminstone delvis till svavelsyra respektive salpetersyra. Dessa starka syror sönderdelas i sin tur i dels vätejoner, dels sulfat- respektive nitratjoner. Förr eller senare återvänder dessa ämnen till jordytan igen, till stor del via regn eller snö. Nederbördens vätejonhalt (dess surhet) har därigenom åtminstone tiofaldigats sedan början av 1800-talet. Annorlunda uttryckt har dess pH-värde sjunkit med åtminstone en enhet (från ca 5,5 till dagens värden kring 4,5).
Det sura nedfallet över Sverige är mest av utländskt ursprung
Oftast hinner de sura luftföroreningarna tillbringa något eller några dygn i atmosfären innan de återförs till marken. Under den tiden kan de med vindarna transporteras hundratals eller rentav tusentals kilometer från utsläppskällorna. På detta sätt “importeras” och “exporteras” årligen många tusen ton försurande ämnen över gränserna mellan olika länder. Det svavel- och kvävenedfall som äger rum över Sverige härrör sålunda bara till en mindre del från utsläppskällor inom landet. Merparten kommer i stället från utsläpp i Centraleuropa och på de brittiska öarna.
Nederbördens surhet och föroreningsinnehåll är störst i landets sydligaste delar, för att sedan avta mot norr. Nedfallet av försurande ämnen (räknat i exempelvis kg per hektar och år) bestäms emellertid inte bara av nederbördens surhet utan också av nederbördsens mängd. Det kraftigaste syranedfallet i Sverige drabbar därför de nederbördsrika delarna av västra Götaland. Till det sura nedfallet med nederbörden kommer också ett torrt nedfall av försurande ämnen i gas- eller partikelform. Det handlar exempelvis om svaveldioxid som återvänder till jordytan i oförändrat skick. Det torra nedfallets försurande verkan är av samma storleksordning som nederbördens.
Större försurningskänslighet här än på andra håll
Åtminstone en del av det sura nedfallet neutraliseras när det når marken. Det är i samband med att markmineralen vittrar (sönderdelas kemiskt) som syratillförseln på detta sätt kan oskadliggöras. Ju snabbare vittringen äger rum, desto kraftigare syratillförsel tål marken utan att själv bli försurad. På många håll i Europa är jord- och bergarterna förhållandevis lättvittrade, vilket ger ett gott skydd mot syratillförsel.
Kalkrika jordar är särskilt lättvittrade, och i Sverige finns sådana framför allt på Öland och Gotland och i delar av Skåne, Östergötland, Västergötland, Uppland och Jämtland. I merparten av vårt land är jordarna emellertid uppbyggda av svårvittrade mineral från det skandinaviska urberget. Det betyder att den kritiska syrabelastningen (den maximala syratillförsel som marken förmår neutralisera) är låg i större delen av Sverige. Med andra ord är Sverige känsligare för surt nedfall än flertalet andra länder. Hos oss är redan en måttlig syratillförsel tillräcklig för att marken ska försuras.
Kraftig markförsurning i södra Sverige
Naturliga processer har allt sedan istiden åstadkommit en långsam utarmning och försurning av marken i de svenska urbergsområdena, men luftföroreningarna har under senare tid drastiskt påskyndat processen. Jämförelser med analyser som utförts några decennier tillbaka i tiden har visat att markens pH-värde sedan dess i allmänhet sjunkit med 0,3-1,0 enheter i landets sydligare delar. Endast i de inre delarna av Norrland tycks marken nästan helt ha undgått att påverkas av det sura nedfallet.
Hittills är det framför allt svavelnedfallet som har medverkat till markförsurningen. Mer än en tredjedel av nederbördens surhet orsakas visserligen av kväveföreningar, men när dessa når marken tas de till största delen upp av vegetationen och blir utnyttjade som näringsämnen. Under vissa omständigheter kan även utsläpp av kväve i form av ammoniak bidra till markförsurningen.
Dessutom har skogsbrukets uttag av virke en påtagligt försurande verkan på marken. Skogsbruket står i södra Sverige för en tredjedel av den nutida markförsurningen och i Norrland för praktiskt taget hälften. Eftersom markförsurningen åtföljs av en utarmning av markens förråd av mineralnäringsämnen (såsom kalcium och magnesium) utgör den på längre sikt ett hot mot skogens virkesproduktion. Kraftig markförsurning har också nämnts som en tänkbar bidragande orsak till de skogsskador (främst kronutglesning hos barrträd) som började uppmärksammas på 1980-talet i landets sydligare delar.
Helt klart är att den kraftiga markförsurningen i Sydsverige redan har medfört påtagliga förändringar av bl a svampflorans artsammansättning. I samma område har också lav- och mossfloran blivit märkbart artfattigare, vilket dock beror mer på direktverkan av sur nederbörd än på att marken blivit surare.
Markförsurning banar väg för sjöförsurning
Genom att marken helt eller delvis kan neutralisera tillförd syra har den en viss förmåga att skydda närliggande vatten från sur nederbörd. Under sin passage genom markskikten mot närmaste sjö eller vattendrag blir nederbördsvattnet med andra ord allt mindre surt. Trots att nederbörden även i förindustriell tid var relativt sur bör pH-värdet i flertalet svenska sjöar sålunda ha legat över 7 omedelbart efter istiden.
Om marken försuras mister den emellertid en stor del av sin neutraliserings förmåga. Eftersom marken gradvis har blivit surare sedan istiden har därför också sjöar och rinnande vatten genomgått en långsam, naturlig försurning under de gångna årtusendena. Ännu i början av 1900-talet låg deras pH-värden likväl med få undantag kring 6 eller däröver. Den snabba ökning av nederbördens och markens surhet som människan åstadkommit sedan dess har emellertid medfört en kraftig ytterligare försurning av ett stort antal svenska sjöar och vattendrag.
Ett första tecken på att en sjö påverkats av syratillförsel är att vattnets alkalinitet börjar sjunka. Alkaliniteten är ett mått på vattnets innehåll av försurningsmotverkande ämnen. Viktigast bland dem är vätekarbonat, ett ämne som frigörs vid vittringsprocesserna i marken. Så länge alkalinitetsminskningen förblir måttlig påverkas vattnets surhet ganska obetydligt. Om alkaliniteten närmar sig noll blir pH-värdet emellertid instabilt. Under perioder då vattnet tillförs extra stora syramängder kan pH-nivån tillfälligt sjunka drastiskt, ofta nedåt 5 och därunder.
Surstötar av det slaget inträffar särskilt vid snösmältningen på våren. Grundvattennivån stiger då så högt att merparten av den smälta snön förs ut i sjöar och vattendrag via de allra ytligaste markskikten, som alltid är mer eller mindre sura. Såväl fauna som flora i vattnen kan ta skada av surstötar, även om pH-värdet vid andra årstider är tillfredsställande.
I norra Sverige är snömängderna så stora och vårflödet därför så kraftigt att smältvattnet knappast alls hinner påverkas av neutraliseringsprocesserna i marken. Där har försurningsskador på vattendragsfaunan påvisats även i områden där någon sentida markförsurning över huvud taget inte är märkbar.
De i särklass allvarligaste försurningsproblemen återfinns dock i syd- och västsvenska urbergsområden. I delar av dessa områden är marken numera försurad ända ned till berggrunden, och där håller sig pH-värdet i många sjöar och vattendrag året om kring 4,5. I sådana trakter uppvisar också grundvattnet tydlig försurnings påverkan, även om det sällan blir lika surt som vattnet i närliggande bäckar och småsjöar.
Stora biologiska förändringar i försurade vatten
En generell följd av försurningen är att antalet växt- och djurarter i de drabbade vattnen sjunker. Försurningskänsliga bottendjur såsom snäckor, musslor och kräftdjur börjar minska i antal redan vid pH-värden kring 6. Vid lägre pH-nivåer börjar även känsliga fiskarter såsom mört och laxfiskar försvinna, och sjöar med pH-värden kring 4,5 kan vara helt fisktomma. Den främsta orsaken till skadorna tycks vara att försurningen medför ökade halter av aluminium i en för många arter giftig form.
Några “döda” sjöar finns dock inte ens i de kraftigast försurade delarna av Sverige. I vatten där fiskfaunan slagits ut kan sålunda en del försurningståliga insekter förekomma betydligt rikligare än i icke försurade vatten, där de i stor utsträckning blir uppätna av fisken.
17 000 sjöar försurade, men flertalet är små
Den kraftigaste sjöförsurningen ägde av allt att döma rum under 1950- och 1960-talen, den period då svavelnedfallet ökade som mest. I västkustområdet sjönk pH-värdet i många sjöar då med en hel enhet eller mer. På 1970-talet började svavelnedfallet minska igen, och pH-värdet upphörde att sjunka i flertalet svenska vatten. Vid det laget hade försurningen emellertid hunnit få en vidsträckt utbredning i landet. I slutet av 1970-talet hade ca 25 000 av Sveriges drygt 90 000 sjöar blivit så sura att endast försurningståliga växt- och djurarter kunde överleva där. Av dem bör minst 17 000 ha varit betydligt mindre sura och mer artrika innan det sura nedfallet började påverka dem. Återstående ca 8 000 sura sjöar var sannolikt nästan lika sura och artfattiga i förindustriell tid som de är i dag. Dem kan vi betrakta som naturligt sura.
Försurningen är i allmänhet längst framskriden i de smärre sjöarna och vattendragen högst upp i vattensystemen, där jordlagren brukar vara tunna och urlakade. De större vattendragens nedre lopp har däremot bara undantagsvis drabbats av försurning, och likadant är det med de största sjöarna i landet. Trots att närmare 20% av Sveriges sjöar försurats påtagligt av luftföroreningar har därför bara omkring 10% av den sammanlagda sjöarealen berörts av dessa problem.
Sverige kalkar mest i världen
I syfte att återställa biologisk mångfald och möjligheter till fiske i försurade vatten sprids numera varje år ungefär 200 000 ton finmald kalksten i svenska sjöar och vattendrag eller i deras tillrinningsområden. Kalken upplöses efterhand genom samma slags vittringsprocesser som i kalkrika marker. På så sätt minskar vattnets surhet.
Sjökalkning förekommer också i andra länder med försurningsproblem, i första hand Norge, Finland och Kanada, men det svenska kalkningsprogrammet är det största i världen. Sedan 1970-talet har över 7 000 svenska vatten kalkats minst en gång. I allmänhet utgår statsbidrag med 85% av kostnaden, och Naturvårdsverket delade år 1998 ut 185 miljoner kronor till sådana bidrag. Större delen av de sjöarealer som var försurade i slutet av 1970-talet har tack vare kalkningen återfått pH-värden i närheten av förindustriella nivåer.
Efter bara ett par tre år är emellertid större delen av den kalk som tillförts en sjö förbrukad. Kalkningen måste därför upprepas med några års mellanrum så länge syratillförseln fortgår i nuvarande omfattning. I områden med kraftig markförsurning har även skogsmark kalkats i avsikt att utröna om det på så sätt går att säkra skogens långsiktiga produktivitet. Det råder emellertid delade meningar om hur framgångsrik behandlingen är, och skogsmarkskalkningen har hittills stannat på försöksstadiet.
Utsläpp och nedfall minskar, men inte tillräckligt
I alla händelser är kalkning bara att betrakta som ett uppehållande försvar i avvaktan på den enda varaktiga lösningen på försurningsproblemen, nämligen en radikal minskning av det sura nedfallet. En sådan minskning kräver internationella överenskommelser om begränsningar av de försurande utsläppen. När det gäller svavelutsläppen har de europeiska länderna under senare år träffat avtal om ganska långtgående nedskärningar. Sverige, som varit pådrivande i förhandlingarna om dessa nedskärningar, har för egen del reducerat sina svavelutsläpp med nästan 90% sedan 1980 (och med nästan 95% sedan 1970).
Svavelnedfallet över vårt land styrs dock snarare av de totala svavelutsläppen i Europa, som sedan 1980 ungefär halverats. Medan nederbördens sulfathalt sjunkit markant har dock nitrathalten minskat relativt obetydligt. Likväl har nederbördens pH-värde stigit påtagligt under 1990-talet.
Vissa tendenser till minskad surhet är nu också märkbara i många av de smärre sjöar och vattendrag som regelbundet övervakas på Naturvårdsverkets uppdrag. Förbättringen i de försurade vattnen går emellertid långsamt, vilket har att göra med att marken fortfarande är kraftigt försurad.
I själva verket är den kritiska syrabelastningen fortfarande överskriden i större delen av Syd- och Mellansverige. Det betyder att markförsurningen fortsätter i dessa områden trots att det sura nedfallet minskat. Så länge detta fortgår kan vi inte räkna med någon varaktig återhämtning i närliggande försurade vatten. Även om de försurande utsläppen omedelbart upphörde helt skulle det gå åtskilliga decennier innan marken återfick sin förindustriella pH-nivå och neutraliseringsförmåga.
Bilderna ovan visar försurningsläget i Sverige och kalkning av sjö.
Utdrag från Naturvårdsverket
