Vattnet svämmar över - vad händer?

Det finns flera definitioner på vad en översvämning är. De flesta handlar om att översvämningar uppstår när det finns för mycket vatten på fel plats vid fel tidpunkt. Det innebär att den största risken för översvämningar finns där det drabbar kraftigast. Ofta gäller detta städer där det bor många människor, men det är tätt följt av produktiv jordbruksmark och därefter andra typer av mark. Att ha för mycket vatten på fel plats vid fel tidpunkt kan skada ekosystem, utsätta människor för fara och leda till ekonomiska förluster.

Till stor del beror översvämningar på hur vi hanterat mark och vatten.

Infrastruktur för minskad översvämningsrisk

Eftersom de största riskerna som är förknippade med översvämningar finns i städerna är det viktigt med åtgärder som minskar översvämningarna där. Det finns två huvudsakliga sätt att minska lokala översvämningar i städer:

• att hålla kvar vattnet uppströms
• att bromsa vattenflödet i staden

Tidigare har samhället försökt förebygga översvämningar genom att anlägga "grå infrastruktur" vilket innebär tekniska lösningar som dammar, vallar och dagvattenbrunnar. På senare år finns flera exempel på anlagda översvämningsytor i städerna.

Förutom att bromsa vattenflödet i staden kan fördröjning av vatten uppströms bidra till att minska risken för översvämning i städerna. Då behöver man ha med hela området i perspektivet eftersom vattnet rör sig genom landskapet.

Våtmarker framhålls ofta som en central åtgärd för att minska risken för översvämningar eftersom de är anpassade just för stora vattenmängder. Anlagda våtmarker, ofta dammar eller små reservoarer med en öppen vattenyta, utgör den stora majoriteten av utförda åtgärder mot översvämningar i Sverige. Men även torvmarker som ofta har en hög grundvattennivå (dränkt mark) är intressanta i sammanhanget.

Forskare konstaterar också att även om torvmarker utgör unika och viktiga miljöer är de inte särskilt mycket bättre än skogar på att dämpa extrema flöden i ett landskapsperspektiv.

Hur kalhyggen påverkar vattenflöden

Eftersom en mogen skog är bra på att hålla kvar vatten, minskar risken för översvämningar. Samma logik innebär att vattenflödet påverkas av kalhyggen. Ett färskt kalhygge (max fem år gammalt) bromsar inte vattenflödet lika bra som en mogen skog och ökar riskerna för översvämningar.  Åldern på kalhygget spelar roll eftersom ny vegetation kan ta upp vatten från marken inom loppet av ett par år. Efter 10 år kan en stor del av naturens egna biologiska ”pump” vara återställd.

Efter ett riktigt stort skyfall (särskilt efter några veckor med stora regnmängder) höjs grundvattennivån och även en intakt skog släpper ifrån sig mycket vatten.

Utsläpp från jordbruksmark

Vatten är en bärare av en mängd olika saker såsom markpartiklar, näringsämnen och bekämpningsmedel. Det gör att översvämningar innebär en förlängd kontakt mellan näringsrika markpartiklar och vatten och även snabb transport via ytavrinningen.

Översvämning kan leda till försämrad markstruktur, där jordklumpar (aggregat) som dittills varit stabila tack vare sin tyngd, nu faller sönder och blandas med vattenmassan (slammar upp). Detta leder till högre transporter av markpartiklar och alla föroreningsämnen såsom fosfor och bekämpningsmedel som binds till markpartiklarna.

Dessutom kan långvariga översvämningar leda till syrebrist i den översvämmade marken. Det bidrar till förluster av kväve i form av kvävgas och lustgas, men också frigörelse och förluster av löst fosfor (fosfater) från järn-fosfor-föreningar i marken.

Effekten på vattenkvaliteten

Dammar och andra vattenhållande konstruktioner mildrar översvämningar, men kan också bidra till att rena vattnet, genom att partiklar i ett lugnt vatten hinner tas om hand i olika processer i högre grad än i forsande vatten.

Partiklarna kommer från omkringliggande mark från ett ställe där erosion sker, exempelvis en dikes- eller strandkant och kan transporteras långt vid höga flöden. Eftersom partiklar är bra på att binda till sig olika ämnen som fosfor, som bidrar till övergödning, kan det påverka långt ifrån ursprunget.

Flera ämnen fortsätter sedan vidare nedströms i vattensystemet, för att till slut nå havet.

Utsläpp av orenat avloppsvatten

Kraftiga skyfall för med sig risker att orenat avloppsvatten släpps ut. Det gäller särskilt i städer där det vatten som rinner av från tak och vägar (dagvattnet), ofta rinner till ett reningsverk. Vid ett skyfall blir sådana dagvattensystem överbelastade och reningsverket kanske inte kan ta hand om allt vatten.

Även om ett tillfälligt utsläpp av vattnet från ett överbelastat reningsverk (bräddning) inte är bra, innehåller det relativt mycket rent regnvatten vilket gör att alla ämnen är utspädda och det förekommer sällan några farliga koncentrationer av föroreningar. Men man ska se upp med halten av bakterier.

Även enskilda avlopp kan påverkas av översvämningar. Vid en hög grundvattennivå kan reningen i enskilda avlopp bli sämre och grundvattnet kan bli förorenat.

Förändrad risk för översvämningar i framtiden?

Klimatförändringarna väntas leda till stora förändringar som delvis innebär en ökad risk för översvämningar. Tidigare har översvämningar ofta skett i samband med snösmältning och vårflod, men det kommer troligtvis att ändras.

Forskning som testat vad som händer i ett varmare klimat har bland annat visat att det troligtvis inte kommer vara lika stora högflöden efter snösmältning eftersom det blir ett minskat antal dagar med snö per år och därmed mindre snömängder.

Forskningen visar också att de största högflödena förväntas öka ännu mer än vad vi hittills sett. Detta innebär stora konsekvenser för vårt landskap, exempelvis större jordsked.

Relaterade länkar

Bieroza, M., Bergström, L., Ulén, B., Djodjic, F., Tonderski, K., Heeb, A., Svensson, J. and Malgeryd, J. (2019), Hydrologic Extremes and Legacy Sources Can Override Efforts to Mitigate Nutrient and Sediment Losses at the Catchment Scale. J. Environ. Qual., 48: 1314-1324. 

Östman, Ö., Wengström, Å., Gradin, U. et al. (2015). Lower abundance of flood water mosquito larvae in managed wet meadows in the lower Dalälven floodplains, Sweden. Wetlands Ecol Manage 23, 257–267. 

Norén, V., Hedelin, B., Nyberg, L., Bishop, K., (2016). Flood risk assessment – Practices in flood prone Swedish municipalities, International Journal of Disaster Risk Reduction, Volume 18, Pages 206-217.

Khan, S., Sinha, R., Whitehead, P., Sarkar, S., Jin, L., & Futter, M.N. (2018). Flows and sediment dynamics in the Ganga River under present and future climate scenarios, Hydrological Sciences Journal, 63:5, 763-782.

Lannergård, E.E., Ledesma, J.L.J., Fölster, J., Futter, M.N. (2019). An evaluation of high frequency turbidity as a proxy for riverine total phosphorus concentrations, Science of The Total Environment, Volume 651, Part 1, Pages 103-113.

Viviroli, D., Sikorska-Senoner, A. E., Evin, G., Staudinger, M., Kauzlaric, M., Chardon, J., Favre, A.-C., Hingray, B., Nicolet, G., Raynaud, D., Seibert, J., Weingartner, R., and Whealton, C. (2022). Comprehensive space–time hydrometeorological simulations for estimating very rare floods at multiple sites in a large river basin, Nat. Hazards Earth Syst. Sci., 22, 2891–2920.