Dikesrensning kontra våtmarksrestaurering – Effekter på kvicksilver i vatten

Senast ändrad: 19 november 2020
Skogsdike. Foto.

Detta projekt ska studera hur två alternativa åtgärder då diken fungerar undermåligt i att dränera skogsmark, dikesrensning och våtmarksrestaurering, påverkar avrinningen av totala mängden kvicksilver och biotillgängligt metyl-kvicksilver. I ett omfattande fältförsök i Västerbotten och en synoptisk studie längst Norrlands kustland, kommer effekter av våtmarksrestaurering och dikesrensning utvärderas i både tid och rum.

Bakgrund

En betydande andel av Sveriges produktiva skogsmark utgörs av dikad torvmark, men många diken fungerar idag undermåligt i avseende att dränera marken. Dikesrensning kan då krävas för att bibehålla eller öka skogstillväxten. Åtgärden kan dock påverka mark, vattenkvalitet och kolbalans. Ökad avrinning av total-kvicksilver och biotillgängligt metyl-kvicksilver har identifierats som en potentiell risk vid dikesrensning.

En alternativ åtgärd är restaurering till mer naturliga våtmarksförhållanden. Våtmarksrestaurering uppmuntras från politiskt håll för att minska översvämningar och torka samt emissioner av växthusgaser. Åtgärden, som blötlägger torven riskerar dock att öka den mikrobiella bildningen av metyl-kvicksilver.

Syfte

Projektet syftar till att besvara frågor som:

  • Ökar avrinningen av total- och metyl-kvicksilver vid dikesrensning och våtmarksrestaurering, och hur långvarig är en potentiell ökning?
  • Utgörs en potentiell ökning av total- och metyl-kvicksilver vid dikesrensning av partikulära eller lösta fraktioner av kvicksilver?
  • Hur påverkar körning med skogsmaskiner vid dikesrensning ytliga flödesvägar och mobilisering av metyl-kvicksilver?
  • Riskerar sedimentfällor, avsedda att förbättra vattenkvaliteten nedströms, att öka bildningen av metyl-kvicksilver?
  • Vilka områden är särskilt känsliga för dikesrensning ut ett kvicksilverperspektiv, och hur känsliga är sura sulfatjordar?  

I slutet av projektet syntetiseras resultaten med övrig litteratur för att identifiera riskområden för ökad avrinning av total- och metyl-kvicksilver vid dikesrensning och vilka områden som istället skulle gynnas av våtmarksrestaurering. I syntesen vägs även dikesrensningens effekt på skogsproduktion in.

Resultaten bidrar till att avväga för- och nackdelar med dikesrensning kontra våtmarksrestaurering och till förbättrade riktlinjer för skydd av skogsvatten.

Metoder

Trollberget är en del av Krycklans forskningsinfrastruktur. I Trollberget följer vi koncentrationer och flöden av total- och metyl-kvicksilver, samt annan kemi som kan samvariera, tex organiskt kol, sedan hösten 2018.

Trollberget består av sex avrinningsområden som antingen skall avverkas och dikesrensas (n=2), enbart avverkas (n=2) eller våtmarksrestaureras (n=2). Fyra angränsande avrinningsområden inom Krycklan fungerar som opåverkade referenser.

Vi använder oss av en BACI-design (Before–After Control-Impact) där förändringen i koncentrationer och flöden av kvicksilver efter en åtgärd relateras till värden i referensområden, för att ta naturliga förändringar i beaktande. Avverkning och våtmarksrestaurering kommer ske under 2020 och dikesrensning under 2021. Provtagning kommer att fortgå fram till år 2023.

Dessutom provtas 50 dikesrensade områden längst Norrlands kustland vid tre tillfällen för att utvärdera i vilka typer av områden exporten av THg och MeHg är hög efter dikesrensning, och var våtmarksrestaurering hade varit bättre. Effekter av dikesrensning på sura sulfatjordar är av särskilt intresse. 

Skogsdike. Foto.
Många diken fungerar idag undermåligt i avseende att dränera marken från vatten. Här är ett av de diken som under år 2021 skall dikesrensas inom Trollbergets försöksinfrastruktur. Foto: Eliza Maher Hasselquist
Trädbevuxen våtmark. Foto.
En alternativ åtgärd till dikesrensning är restaurering till mer naturliga våtmarksförhållanden. Detta foto är från ett av de två områden i Trollberget som under hösten 2020 skall våtmarksrestaureras. Koncentrationer och flöden av total- och metyl-kvicksilver har provtagits i dessa diken sedan hösten 2018, och provtagning kommer att fortgå fram till år 2023. Detta ger oss en unik möjlighet att kunna följa hur avrinningen av metyl-kvicksilver påverkas av våtmarksrestaurering och hur långvarig en potentiell ökning är. Foto: Eliza Maher Hasselquist
Triangulärt överfall i skogsdike. Foto.
Koncentrationer och flöden av total- och metyl-kvicksilver har provtagits i diken (n=6) i Trollberget sedan hösten 2018. Under 2021 kommer 2 diken att dikesrensas, och provtagning kommer fortgå fram till år 2023. Då vi misstänker att stora mängder kvicksilver kommer frigöras direkt efter dikesrensingen, så kommer koncentrationer och flöden av total- och metyl-kvicksilver att följas med hög frekvens under de två veckor som följer under och efter dikesrensingen, med en extra hög frekvens under första dygnet. Foto: Eliza Maher Hasselquist
Damm i skogsområde. Foto.
En sedimentfälla kan skydda nedströms vattenekosystem från en ökad grumlighet vid dikesrensning. Det finns dock en risk att metyl-kvicksilver bildas av anaeroba mikroorganismer då vattenflöden saktar ner, partiklar sedimenterar och syrgasnivån sjunker. Vår hypotes är att sedimenteringsfällor, speciellt de i svavelrika marker, riskerar att öka bildandet av metyl-kvicksilver. I projektet kommer vi att provta 15 sedimenteringsfällor för att utvärdera om dessa kan fungera som så kallade ”hotspot” för kvicksilver-metylering. Foto: Karin Eklöf
Kalhygge med körskador. Foto.
Körskador kan leda till ökat utflöde av metyl-kvicksilver genom ytliga flödesvägar. Hur påverkar körskador och kompaktering i den dikesnära zonen mobilisering av MeHg från avverkade området till diket? Denna fråga kommer vi utvärdera genom hydrologisk modellering (HydroGeoSpere) av ytliga flödesvägar utifrån högupplöst kartmaterial. Foto: Karin Eklöf
Fakta:

Deltagande forskare:

Fältarbete:

  • Johannes Tiwari (SLU)
  • Joel Segersten (SLU)

Finansiärer: 

Sidansvarig: vattenmiljo-webb@slu.se