Diken och bäckar som avvattnar jordbrukslandskapet för med sig fosforhaltigt slam till åar och sjöar nedströms. Det finns åtgärder mot erosion och fosforförluster från åkrar, och algblomning i övergödda vatten, men det är viktigt att de sätts in där de gör störst nytta. Sara Sandström från SLU har i sitt doktorsarbete vidareutvecklat en metod att ta fram erosionskartor som visar var riskerna är störst, och när under året.
Betydande mängder fosfor kan finnas i de jordpartiklar som förs bort från åkermark via ytavrinning och erosion. Det finns ett flertal sätt att motverka detta problem, som drabbar både lantbrukare och miljön. Exempel på åtgärder är fosfordammar, gräsbevuxna kantzoner längs diken och vattendrag, och förbättring av jordens struktur genom kalkning. Det är dock viktigt att sådana åtgärder verkligen sätts in där de gör störst nytta.
Forskare vid SLU har under flera år arbetat med modeller för beräkning av erosionsrisker och kartor som visar var i landskapet det finns störst risk för fosforförluster. Sara Sandström har i sitt doktorsarbete vid SLU utvecklat, utvidgat och förfinat dessa modeller.
– I dag är kartorna så bra att de ger god vägledning åt lantbrukare och myndigheter i de områden i Mälardalen som vi har arbetat med, säger Sara Sandström. Dessutom kan modellen även användas för att ta fram sådana kartor över andra liknande områden.
SLU:s miljöövervakning gav viktig kunskap om fosforflöden
Med hjälp av den miljöövervakning som SLU bedriver har Sara Sandström kunnat studera flödet av fosfor och jordpartiklar från avrinningsområden till små ”jordbruksbäckar”, och hur det påverkas av områdets egenskaper. På flera platser i Mälardalen och södra Sverige har det nämligen samlats in vattenprover från sådana bäckar under flera decennier, och genom att analysera dessa långa mätserier kunde Sara Sandström visa att det finns ett starkt samband mellan mängden slam i vattnet och dess fosforhalt. Slamhalten var alltså ett bra indirekt mått på fosforförlusterna i dessa områden. Och det som visade sig påverka slamhalten mest var hur stor andel av marken som var jordbruksmark, och lerhalten i denna mark.
– Jordar med hög lerhalt och svag struktur är mer erosionsbenägna, vilket leder till större förluster av jordpartiklar och fosfor, säger Sara Sandström. Mälardalen är ett intressant område att studera, eftersom det finns gott om lerhaltiga jordar och mycket jordbruksmark.
Modeller visar var erosionsrisken är störst
För att hitta de platser i landskapet där erosionsrisken är störst, och för att kunna modellera fosforförlusterna över tid, vidareutvecklade Sara Sandström och hennes kollegor en modell för sex av områdena. Grunden i modellen är högupplösta höjdkartor, jordartskartor och uppgifter om markanvändning.
När modellernas resultat jämfördes med verkliga miljöövervakningsdata visade de sig ge en bra bild av fosforförlusterna i områdena. Och detta gällde även de säsongsmässiga variationerna, som äldre modeller inte har täckt in.
– Modellen kan även användas för liknande områden som saknar mätdata, och kan då vara ett bra verktyg för lantbrukare som vill veta var och när det finns störst risk för erosion och fosforförluster.
Kunskapen om vad som styr fosforflödet till bäckar i mindre jordbrukslandskap visade sig även kunna tillämpas på större avrinningsområden i regionen. I ett antal större områden med åar som mynnar ut i Mälaren syntes samma samband mellan fosfor och slamhalt och mellan slamhalt, lerhalt och andel jordbruksmark i området.
Inga vikande trender for fosforhalt i Mälaren
Genom miljöövervakningen kan vi följa hur miljön mår, och de data som samlas in kan användas på många sätt. Sara Sandström har även analyserat data om vattenkvalitet i Mälarens avrinningsområde under de senaste 20 åren, för att se om det finns några trender som kan kopplas till jordbrukets åtgärder mot växtnäringsförluster. Hon kunde dock inte se några tydliga trender mot sjunkande halter av växtnäringsämnen i dessa områden, och ger flera tänkbara förklaringar till detta:
– I vissa områden hade det helt enkelt inte gjorts så många åtgärder, och i andra kan de ha varit placerade där de inte ger så stor effekt. Det kan även handla om att åtgärderna inte ger utslag förrän längre fram. Det kan också vara så att tillförseln av fosfor till åarna verkligen har minskat, men att fosforhalten i åvattnet fortsätter att vara hög för att det frigörs lagrad fosfor från bottensedimenten. En annan möjlig förklaring är att klimatförändringar, med ökat vattenflöde, har motverkat åtgärderna.
God ekologisk status i sjöar, åar och bäckar är ett uttalat mål i både svensk och europeisk miljöpolitik, och minskad fosfortillförsel från jordbruksmark kan bidra till detta. Enligt Sara Sandström behövs fler åtgärder, som görs på rätt ställen och är anpassade till avrinningsområdets egenskaper.
– Vi vill ju att övergödning och algblomning ska minska och då är det viktigt att fokusera resurserna där de gör störst nytta. Min avhandling visar det tydligt.
————————-
Sara Sandström, civilingenjör i miljö- och vattenteknik, försvarade sin doktorsavhandling, Sources, composition and transport of fluvial suspended sediment and attached phosphorus in agricultural catchments : a cross-scale analysis, den 6 oktober 2022 vid SLU i Uppsala.
