Kvælstof, der udvaskes fra landbrugsjord, transporteres via dræn og grundvand til vandløb, søer og videre ud i havet. Undervejs sker en naturlig proces, hvor en betydelig del af kvælstoffet – særligt nitrat – tilbageholdes eller omdannes til luftformigt kvælstof og forsvinder fra vandmiljøet.

Denne proces kaldes ”kvælstofretention” og varierer betydeligt fra sted til sted afhængigt af landskabets og jordbundens egenskaber.

Når nitrat ender i vandmiljøet, kan det føre til alvorlige problemer som iltsvind eller grundvandsforurening, derfor er det afgørende at vide, hvor i landskabet kvælstof naturligt tilbageholdes eller fjernes, så indsatser mod kvælstofudledning kan målrettes bedst muligt. For at understøtte dette arbejde er et opdateret retentionskort nu tilgængeligt.

Kortet er udviklet af forskere fra De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) og Aarhus Universitet på vegne af Styrelsen for Grøn Arealomlægning og Vandmiljø (SGAV).

Kvælstofretentionen kan i praksis ikke måles direkte. Der er derfor anvendt modelberegninger, som bygger på data af kvælstofbidrag fra punktkilder samt natur- og landbrugsarealer, i kombination med målinger af kvælstof i vandløb fra det nationale overvågningsprogram (NOVANA). Modellen er udviklet af forskere fra De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) og Aarhus Universitet på vegne af Styrelsen for Grøn Arealomlægning og Vandmiljø (SGAV).

Markant forbedret kort
Det nye retentionskort udnytter nyeste viden fra forskningsprojekter samt felt- og laboratoriestudier af omsætning af nitrat i vandløb og kalkmagasiner foretaget i forbindelse med udvikling af det nye kort. Såvel nye som eksisterende data er anvendt i detaljerede analyser, og vha. af nye teknikker, som maskinlæring, er viden fra lokale studier bredt ud til nationalt niveau. Dette har bl.a. resulteret i ny forståelse af retentionen i såvel grundvand som overfladevand, herunder hvordan retentionen varierer geografisk.

"Kortet bygger på et markant styrket grundlag. Alle dele af modellen er opdateret og forbedret – lige fra udvaskning af kvælstof fra dyrkede arealer til transport og naturlig omsætning i miljøet og i de kvælstofvirkemidler, der er etableret i landskabet," siger Anker Lajer Højberg, projektleder og seniorforsker hos GEUS og fortsætter:

”Opdateringen betyder bl.a., at kvælstofretentionen nu er opgjort på en finere geografisk skala end tidligere, så det i langt højere grad er muligt at skelne mellem områder med lav og høj kvælstofretention – og dermed områder hvor en indsats vil have størst effekt på vandmiljøet.”

Den større detaljering i retentionskortet er opnået ved at anvende en ny metode, "region growing”, hvor arealer med sammenlignelige retentionsværdier grupperes. Metoden resulterer i markant mindre variation i retentionsværdierne inden for de afgrænsede arealer, hvilket giver større sikkerhed ved den efterfølgende anvendelse af kortet.

Et beslutningsstøtteværktøj
Selv om retentionskortet er markant forbedret, er der fortsat usikkerheder forbundet med såvel de anvendte inputdata samt i selve modelberegningerne. For at bestemme usikkerhederne har forskerne lavet omfattende usikkerhedsanalyser og udviklet særlige kort, der viser både usikkerhed og variation i retentionsværdier inden for hvert af de afgrænsede arealer.

"Retentionskortet er et beslutningsstøtteværktøj – ikke en facitliste. Der er stadig områder, hvor datagrundlaget og vidensniveauet er begrænset, og derfor skal anvendelsen af kortet altid vurderes i den konkrete kontekst,” afslutter Anker Lajer Højberg.

Vigtig del af arbejdet i de lokale treparter
De lokale treparter fik allerede i foråret adgang til en foreløbig version af kortet via IT-værktøjet MARS, som samler store mængder data og benyttes til at lave analyser. Her indgår kortet som ét delelement i de lokale treparters arbejde med at planlægge den helt rette tilgang i de enkelte vandoplande ved at levere lokale løsninger for at nedbringe kvælstofudledningen.

Nu, hvor den fulde dokumentation bag opdateringen af retentionskortet er kvalitetssikret, udgiver GEUS og AU kortet.

Se retentionskortet her.

Find den samlede dokumentationsrapport her. 

Kontakter:
Anker Lajer Højberg, projektleder og seniorforsker hos GEUS
Område: Grundvands- og samlet kvælstoftransport samt øvrige forhold
Tlf: 91333992
Mail: alh@geus.dk 

Christen Duus Børgesen, seniorforsker ved Aarhus Universitet
Område: Nitratudvaskning fra rodzonen
Tlf: 21694138
Mail: christen.borgesen@agro.au.dk

Hans Thodsen, seniorrådgiver ved Aarhus Universitet
Område: Overfladevands kvælstofkilder og retention
Tlf: 21767422
Mail: hath@ecos.au.dk

Hvad er kvælstofretention?
Kvælstof, der udvaskes fra landbrugsjord, transporteres via dræn og grundvand til vandløb, søer og videre ud i havet. Undervejs sker en naturlig proces, hvor noget af kvælstoffet – særligt nitrat – omdannes til luftformigt kvælstof og forsvinder fra vandmiljøet.

Denne proces kaldes kvælstofretention og varierer betydeligt fra sted til sted og afhænger af blandt andet jordtype, geologi, geokemi og vandets bevægelse.

Retentionen kan ikke direkte måles, derfor anvendes i stedet en model, der kan vise, hvor i landet der forsvinder mest – og mindst – kvælstof, før det når ud i havmiljøet, hvor det kan føre til alvorlige problemer som iltsvind.

Hvad er region growing?
"Region growing" er en metode inden for billed- og kortanalyse, hvor man identificerer sammenhængende områder med ensartede karakteristika. Teknikken starter med et udvalgt punkt, hvorefter området gradvist udvides ved at inkludere nabo-punkter, der opfylder bestemte kriterier, som f.eks. ensartet retention.