L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

Miljø- og Fødevareudvalget 2015-16
L 68
Offentligt

Effekter af danske kvælstoftilførsler for

miljøtilstanden i danske vandområder

Notat fra DCE og DHI

Dato:

Forfattere:

Karen Timmermann (AU) og

Anders Chr. Erichsen

(DHI)

Version: xx-xx-xxxx

Kvalitetssikring

DCE: Poul Nordemann Jensen

DHI: Anne Middelboe, Andreas Brogaard Buhl

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

1 Baggrund

DHI og DCE har beregnet indsatsbehov for alle danske vandområder i

forbindelse med 2. generation af vandområdeplanerne, hvilket er beskre-

vet i rapportserien

”Implementeringen af modeller til brug for vandforvaltnin-

gen. Modeller for Danske Fjorde og Kystnære Havområder – del 1-3” (Erichsen et

al. 2014, Erichsen & Kaas 2014, Timmermann et al. 2014).

Efterfølgende har

Miljø- og Fødevareministeriet efterspurgt en vurdering af, hvor meget den

enkelte indikator kan forventes at ændre sig (følsomhed), hvis de danske

N tilførsler ændres (dvs. svarende til ”den danske andel”, som er beskre-

vet i delrapport 2). I dette notat redegøres derfor for betydningen af dansk

kvælstof for de enkelte indikatorer i samtlige Vandrammedirektiv (VRD)

vandområder. Beregningerne

er ikke helt identiske medviser ikke det

samme som

beregningerne i delrapport 2. I delrapport 2 er der benyttet en

metode der beskriver, hvor tæt på målopfyldelse man kan komme i det

enkelte vandområde, alene ved at reducere på danske landbaserede N til-

førsler, mens metoden i dette notat relaterer sig til de absolutte effekter af

tilsvarende reduktionerne i danske N tilførsler.

2 Introduktion

Betydningen af danske kvælstoftilførsler for miljøtilstanden varierer mel-

lem de enkelte vandområder. Denne variation skyldes en række faktorer

hvoraf opholdstid, ferskvandspåvirkning og dybdeforhold spiller en vig-

tig rolle. Dermed er der også forskel i effekten af kvælstof reduktioner

mellem vandområderne. I vandområder hvor miljøtilstanden primært sty-

res af kvælstof fra dansk opland, forventes en stor effekt af reducerede

kvælstoftilførsler, hvorimod effekten af reduktioner vil være mindre i de

vandområder hvor andre N-tilførsler (udenlandske kvælstofkilder og at-

mosfærisk bidrag – hvoraf noget også stammer fra Danmark)

samt sedi-

mentbidrag

påvirker miljøtilstanden væsentligt.

Med baggrund i de udviklede statistiske og mekanistiske vandplansmo-

deller er det muligt at estimere effekten på VRD indikatorerne sommer-

klorofyl- og sommer-K

, foruden TN koncentrationerne, i de enkelte

vandområder af reducerede kvælstoftilførsler

fra danske landområder.

Beregningerne er baseret på den modellerede respons (hældning) mellem

N tilførsler og indikatorerne. Model responsen (hældningerne) beskriver

størrelsen på ændringer i indikatorværdi som følge af en ændring i kvæl-

stoftilførsler. Desto større hældningen mellem tilførsler og indikatoren er,

desto mere tydelig vil en N reduktion slå igennem. Hældningerne er de-

fineret som en % ændring i indikator per % ændring i dansk N tilførsel.

Disse beregninger siger altså noget om den forventede effekt af reduktio-

ner i danske kvælstoftilførsler på miljøtilstanden vurderet ud fra de enkel-

te indikatorer. Beregningerne er imidlertid ikke et udtryk for, om vand-

områderne opnår målopfyldelse, eller hvor meget reduktion der skal til

for at opnå målopfyldelse. For at se hvilke samlede reduktioner, der skal

til for at Danmark opfylder

egne forpligtigelser tilegen andel af nødvendi-

ge kvælstofreduktioner for

at opnå målopfyldelse, henvises til delrapport

Kommentar [HABMA1]:

Forslag til juste-

ret tekst:

..beregningerne i dette notat angiver de

relative effekter på klorofyl, Kd og N-

koncentration af reduktioner i danske N-

tilførsler.

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

3 Metode

Under arbejdet med at bestemme sommer-klorofyl mål i de danske vand-

områder, se Kaas et al., 2015, blev der foretaget en kategorisering af de en-

kelte vandområder baseret på en vurdering af ferskvansafstrømningen.

Denne inddeling har vi bibeholdt i denne følsomhedsanalyser, og meto-

den til at kunne vurdere betydningen af dansk kvælstof i alle VRD vand-

områder består derfor overordnet af:

•

Inddeling af alle danske vandområder i 5 kategorier baseret på

graden af ferskvandpåvirkning, se Kaas et al., 2015, som indgår i

den danske typologi. De 5 kategorier er:

- Kategori 1: Åbent vand (n=36)

- Kategori 2: Lettere ferskvandspåvirkede vandområder (f.eks.

åbne fjorde/bugter) (n=53)

- Kategori 3: Meget ferskvandspåvirkede vandområder (f.eks.

lukkede fjorde) (n=17)

- Kategori 4: Ferskvandsdominerede vandområder (f.eks. Ran-

ders inderfjord) (n=8)

- Kategori 5: Slusefjorde (n=5)

Beregning af den gennemsnitlige respons (hældning) mellem dan-

ske N tilførsler og indikatorer for hver kategori ud fra de vandom-

råder, hvor der er opstillet specifikke mekanistiske og/eller stati-

stiske modeller.

De estimerede gennemsnitlige kategorirespons (hældninger) mel-

lem N tilførsler og indikatorer overføres til samtlige vandområder

baseret på typologien (se bilag 1). Vandområder med områdespe-

cifikke modeller har i dette notat også fået tildelt den kategorispe-

cifikke værdi, men der foreligger naturligvis områdespecifikke

hældninger for disse vandområder.

•

De hældninger som er benyttet i denne analyse stammer alle fra de områ-

despecifikke beregninger der ligger til grund for de endelige indsatsbe-

regninger. Disse beregninger er beskrevet i

(Erichsen & Kaas 2014, Tim-

mermann et al. 2014)

og den her beskrevne metode omfatter alene metoden

til at bestemme følsomheden af dansk kvælstof i alle danske vandområ-

der.

4 Resultater

Effekten af ændringer i danske kvælstoftilførsler (udtrykt ved hældnings-

koefficienter) for klorofyl, K

og TN koncentrationer i hver af de 5 vand-

områdekategorier fremgår af figur 1. Generelt ses at betydningen af dan-

ske kvælstofreduktioner falder jo mindre ferskvandspåvirket et vandom-

råde er, og dette gælder for både klorofyl- og K

indikatorerne samt for

TN koncentrationerne. F.eks. vil der i åbent-vandsområderne (kategori 1)

være en mindre effekt af kvælstofreduktioner på både klorofyl, K

og TN

end i de mere lukkede fjorde (kategori 3) og ferskvandsdominerede vand-

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

områder (kategori 4). Slusefjordene (Kategori 5) responderer generelt me-

get på ændrede kvælstoftilførsler. Ligeledes ses, at K

generelt er mindre

følsom overfor ændringer i dansk N end klorofyl og TN og at dette gælder

for alle vandområdekategorier. Effekten af danske kvælstoftilførsler for

hhv. klorofyl og K

indikatorerne samt for TN koncentrationer i samtlige

vandområder fremgår af bilag 1. Selvom responsen på ændrede danske N

tilførsler i nogle (åben)vandsområder er relativt lav, viser resultaterne, at

der er en effekt af dansk N tilførsel i alle vandområder.

Klorofyl-a

Effekt af dansk N tilførsel

(%klorofyl/%N tilførsel)

1,4

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

Kategori

Effekt af dansk N tilførsel

(%kd/% N tilførsel)

0,8

0,6

0,4

0,2

Kategori

Effekt af dansk N tilførsel

(%TN/%N tilførsel)

1,2

0,8

0,6

0,4

0,2

Kategori

Figur 1A.

Gennemsnitlig (±StDev) effekt af dansk N

tilførsel for klorofylindikatoren i de 5

vandområdekategorier (se tekst). Effekten

er udtrykt som % ændring i klorofylindi-

katoren pr. % ændring i N tilførsler og er

fremkommet ved modelberegnede relati-

oner (hældningskoefficienter) mellem N

tilførsler og klorofylindikatoren. Der ind-

går hhv. 29 (kat. 1), 16 (Kat. 2), 14 (kat. 3),

3 (kat. 4), og 2 (kat. 5) vandområder i be-

regningerne.

Figur 1B.

Gennemsnitlig (±StDev) effekt af dansk N

tilførsel for K

-indikatoren i de 5 vandom-

rådekategorier (se tekst). Effekten er ud-

trykt som % ændring i K

-indikatoren pr.

% ændring i N tilførsler og er fremkom-

met ved modelberegnede relationer

(hældningskoefficienter) mellem N tilførs-

ler og klorofylindikatoren. Der indgår

hhv. 29 (kat. 1), 16 (Kat. 2), 11 (kat. 3), 3

(kat. 4), og 3 (kat. 5) vandområder i be-

regningerne.

Figur 1C.

Gennemsnitlig (±StDev) effekt af dansk N

tilførsel for TN koncentrationen i de 5

vandområdekategorier (se tekst). Effekten

er udtrykt som % ændring i TN koncen-

trationen pr. % ændring i N tilførsler og

er fremkommet ved modelberegnede

relationer (hældningskoefficienter) mel-

lem N tilførsler og TN koncentrationen.

Der indgår hhv. 30 (kat. 1), 17 (Kat. 2), 15

(kat. 3), 5 (kat. 4), og 3 (kat. 5) vandområ-

der i beregningerne.

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

5 Referencer

Erichsen, A.C., Timmermann, K., Kaas, H., Markager, S., Christensen, J., and Murray, C. (2014). Implemen-

teringen af modeller til brug for vandforvaltningen. Modeller for Danske fjorde og kystnære Havområder

-Del 1. Metode til bestemmelse af målbelastning. DHI og Aarhus Universitet.

Erichsen, A.C. & Kaas, H. 2015: NST projektet ”Implementeringen af modeller til brug for vandforvaltnin-

gen”. Modeller for Danske Fjorde og Kystnære Havområder – Del 2. Mekanistiske modeller og metode til

bestemmelse af indsatsbehov. DHI.

Kaas, H., Timmermann, K., Erichsen, AC., Christensen, J., Murray, C. & Markager, S. (2015). Fastlæggelse

af klorofyl a grænseværdier i fjorde og kystområder ved brug af modelværktøjer DHI og Aarhus Universi-

tet.

Timmermann, K., Christensen, J., Murray, C. & Markager, S. 2015: NST projektet ”Implementeringen af

modeller til brug for vandforvaltningen”. Modeller for Danske Fjorde og Kystnære Havområder – Del 3.

Statistiske modeller og metode til bestemmelse af indsatsbehov. Aarhus Univesitet.

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

Bilag 1:

Effekter af danske kvælstoftilførsler (angivet ved hældningskoefficienter) for klorofyl indikatoren, K

in-

dikatoren og TN koncentrationen i alle danske VRD vandområder. Hældningskoefficienterne er opgivet

som % ændring i indikatorværdi pr. % ændring i N tilførsel fra dansk opland.

MMV

Omr ID

Vandområde navn

Kategori

Gennemsnitlig hældning

Klorofyl [%kloro-

fyl per %Nload]

0.21

[%Kd per

%Nload]

0.06

TN [%TN per

%Nload]

0.22

Roskilde Fjord, ydre

Roskilde Fjord,

indre

Nordlige Øresund

København Havn

Korsør Nor

Basnæs Nor

Holsteinsborg Nor

Isefjord, ydre

Skælskør Fjord og

Nor

Musholm Bugt,

indre

Sejerøbugt

Kalundborg Fjord

Smålandsfarvandet,

syd

Karrebæk Fjord

Dybsø Fjord

Avnø Fjord

Guldborgssund

Langelandsbælt, øst

Hjelm Bugt

Grønsund

Fakse Bugt

Præstø Fjord

Stege Bugt

Stege Nor

Østersøen, Born-

holm

Østersøen, Christi-

ansø

Nærå Strand

Dalby Bugt

0.68

0.09

0.21

0.09

0.21

0.68

0.21

0.09

0.21

0.09

0.68

0.24

0.03

0.06

0.03

0.06

0.24

0.06

0.03

0.06

0.03

0.24

0.55

0.10

0.22

0.10

0.22

0.55

0.22

0.10

0.22

0.10

0.55

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

113

114

119

Lillestrand

Nakkebølle Fjord

Skårupøre Sund

Thurøbund

Lindelse Nor

Vejlen

Salme Nor

Tryggelev Nor

Kløven

Bredningen

Emtekær Nor

Orestrand

Gamborg Nor

Gamborg Fjord

Bågø Nor

Aborgminde Nor

Holckenhavn Fjord

Kerteminde Fjord

Kertinge Nor

Nyborg Fjord

Helnæs Bugt

Lunkebugten

Langelandssund

Odense Fjord, ydre

Odense Fjord, indre

Storebælt, SV

Storebælt, NV

Genner Bugt

Åbenrå Fjord

Als Fjord

Als Sund

Augustenborg Fjord

Haderslev Fjord

Juvre Dyb, tide-

vandsområde

Avnø Vig

Hejlsminde Nor

Nybøl Nor

Lister Dyb

Flensborg Fjord,

indre

Flensborg Fjord,

ydre

Vesterhavet, syd

0.21

0.68

0.21

1.03

0.21

0.68

0.21

1.03

0.21

0.68

0.21

0.68

0.21

0.09

0.68

0.09

0.21

0.09

0.21

0.09

0.21

0.09

0.06

0.24

0.06

0.26

0.06

0.24

0.06

0.26

0.06

0.24

0.06

0.24

0.06

0.03

0.24

0.03

0.06

0.03

0.06

0.03

0.06

0.03

0.22

0.55

0.22

0.73

0.22

0.55

0.22

0.73

0.22

0.55

0.22

0.55

0.22

0.10

0.55

0.10

0.22

0.10

0.22

0.10

0.22

0.10

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

120

121

122

123

124

125

127

128

129

130

131

132

133

135

136

137

138

139

140

141

142

144

145

146

147

154

Knudedyb tide-

vandsområde

Grådyb tidevands-

område

Vejle Fjord, ydre

Vejle Fjord, indre

Kolding Fjord, indre

Kolding Fjord, ydre

Horsens Fjord, ydre

Horsens Fjord,

indre

Nissum Fjord, ydre

Nissum Fjord, mel-

lem

Nissum Fjord, Fel-

sted Kog

Ringkøbing Fjord

Vesterhavet, nord

Randers Fjord,

Grund Fjord

Randers Fjord,

Randers-Mellerup

Randers Fjord, ydre

Hevring Bugt

Anholt

Djursland Øst

Ebeltoft Vig

Stavns Fjord

Knebel Vig

Kalø Vig, indre

Norsminde Fjord

Århus Bugt, Kalø og

Begtrup Vig

Kattegat, Læsø

Nissum Bredning,

Thisted Bredning,

Kås Bredning, Løg-

stør Bredning, Nibe

Bredning og Lange-

rak

Bjørnholms Bugt,

Riisgårde Bredning,

Skive Fjord og Lovns

Bredning

Hjarbæk Fjord

Mariager Fjord,

indre

Mariager Fjord,

ydre

0.09

0.21

0.68

0.21

0.81

0.09

1.03

0.68

0.09

0.21

0.68

0.21

0.09

0.03

0.06

0.24

0.06

0.40

0.03

0.26

0.24

0.03

0.06

0.24

0.06

0.03

0.10

0.22

0.55

0.22

0.69

0.10

0.73

0.55

0.10

0.22

0.55

0.22

0.10

156

0.68

0.24

0.55

157

1.03

0.26

0.73

158

159

160

0.81

1.03

0.21

0.40

0.26

0.06

0.69

0.73

0.22

L 68 - 2015-16 - Endeligt svar på spørgsmål 62: Spm. om oversendelse af al korrespondance mellem kvælstofudvalget og forskere og forskningsinstitutioner m.fl., til miljø- og fødevareministeren

165

200

201

204

205

206

207

208

209

212

213

214

216

217

219

221

222

224

225

Isefjord, indre

Kattegat, Nordsjæl-

land

Køge Bugt

Jammerland Bugt

Kattegat, Nordsjæl-

land >20 m

Smålandsfarvandet,

åbne del

Nakskov Fjord

Femerbælt

Rødsand

Faaborg Fjord

Torø Vig og Torø

Nor

Det Sydfynske Øhav

Lillebælt, syd

Lillebælt, Brednin-

gen

Århus Bugt syd,

Samsø og Nordlige

Bælthav

Skagerak

Kattegat, Aalborg

Bugt

Nordlige Lillebælt

Nordlige Kattegat,

Ålbæk Bugt

0.21

0.09

0.21

0.09

0.21

0.09

0.06

0.03

0.06

0.03

0.06

0.03

0.22

0.10

0.22

0.10

0.22

0.10