Värna de viktiga baskatjonerna
Senast ändrad: 06 augusti 2015
Det finns en oro för att halterna av baskatjoner minskar i såväl skogsmark som ytvatten. Baskatjonerna (kalcium, magnesium, kalium och natrium) har en viktig buffrande funktion mot försurning, men är också viktiga näringsämnen. Koncentrationen av ämnena kan därför ge en bild av hur motståndskraftigt ekosystemet är mot försurande nedfall, ändrade brukningsformer och klimatförändringar.
Skogsbrukets metoder kan påverka baskatjonernas mer eller mindre. I ett uthålligt skogsbruk är uttaget av baskatjoner inte större än tillförseln i form av vittring och deposition. Tillförseln genom vittring har studerasts av bl.a. Klaminder et al. (2011b).
Alla processer som försurar marken, till exempel atmosfäriskt nedfall av sulfat och nitrat eller gödsling med kväve, tenderar att leda till ett nettoutflöde av baskatjoner från marken till vattendragen (Lucas et al. 2011). Det beror på utbytesprocesser där de positivt laddade baskatjonerna kan slitas loss från partiklarna i marken av andra positivt laddade joner, antingen från den försurade nederbörden eller från gödselmedlet. Baskatjonerna transporteras sedan genom marken tillsammans med de lättrörliga sulfat- och nitratjonerna, allt för att markvätskan ska vara fortsatt neutralt laddad.
Efter kvävegödsling utan tillsats av baskatjoner minskar halterna av baskatjoner i marken medan de ökar i vattendragen. Det har visats i studier världen över (Lucas et al. 2011). För svensk skogsmark blir sådana effekter extra känsliga eftersom vi tidigare har förlorat många baskatjoner genom det sura nedfallet. Ytterligare förluster av baskatjoner kan innebära ytterligare försurning av mark och vatten. Det understryker vikten av mer kunskap om jontransporterna från marken.
Temperaturen påverkar
Klimatet har också betydelse för tillgången till baskatjoner. En statistisk modell som beskriver den årliga koncentrationen av kalcium, magnesium och kalium i svenska vattendrag indikerade att temperatur och nederbörd har stor betydelse för variationen mellan olika år (Lucas et al. 2013). Förhållandet gällde i norra Sverige, men inte i södra. Avverkning hade däremot ingen signifikant effekt på koncentrationerna.
Modellerna visar också att en ökad temperatur kan bidra till ökade halter av baskatjoner genom att den snabbar på nedbrytning och vittring. Effekten av en högre temperatur blir särskilt påtaglig i kyliga klimatlägen, såsom i norra Sverige.
Ändrade nederbördsförhållanden kan också påverka halter och utlakning. Vid längre torrperioder kan grundvattennivåerna sjunka vilket kan leda till att tidigare vattenmättade marker syresätts. Då kan svavelväte oxideras till sulfat, vilket frigör vätejoner. Processen leder alltså till försurning, och därmed ökad risk för utlakning av baskatjoner.
Ett förändrat klimat kan alltså leda till både ökad vittring, genom ökad temperatur, och ökad utlakning av baskatjoner, vid till exempel torka och kraftig nederbörd.
Referenser
Klaminder, J., Lucas, R.W., Futter, M.N., Bishop, K., Köhler, S.J., Egnell, G. & Laudon, H. (2011b). Silicate mineral weathering rate estimates: Are they precise enough to be useful when predicting the recovery of nutrient pools after harvesting? Forest Ecology and Management, 261, 1–9.
Lucas, RW, Klaminder, J., Futter, M.N., Bishop, K.H., Egnell, G., Laudon, H. & Högberg, P. (2011). A meta-analysis of the effects of nitrogen additions on base cations: Implications for plants, soils, and streams. Forest Ecology and Management. doi:10.1016/j.foreco.2011.03.018.
Lucas, R.W., Sponseller, R.A., & Laudon, H. (2013). Controls over base cation concentrations in stream and river waters: A long-term analysis on the Role of deposition and climate, Ecosystems, 16, 707-721.
/ Text Richard Lucas
Artikeln är ett utdrag ur Future Forests Rapport 2013:3