Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 146: Klimaforandringernes betydning for vandområder – med fokus på de biologiske kvalitetselementer

Jensen, P.N., Hansen, J.W., Jeppesen, E., Wiberg-Larsen, P., Hansen, J.L.S., Jakobsen, H.H., Stæhr, P. & Dahl, K. 2015. Klimaforandringernes betydning for vandområder – med fokus på de biologiske kvalitetselementer. Aarhus Universitet, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 106 s. - Videnskabelig rapport fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi nr. 146. http://dce2.au.dk/pub/SR146.pdf

Resume

Denne rapport giver en række vurderinger af, hvilken indflydelse kommende klimaændringer kan få for de biologiske forhold i vandløb, søer og de kystnære dele af havet. Rapporten fokuserer på de biologiske elementer, som indgår i målsætningerne for vandområdeplanerne, hvilket overordnet set er alger, højere planter, smådyrsfauna og fisk.

De væsentlige klimaændringer, der indgår i analyserne, er øget temperatur og øget nedbør. Der vil dog i visse af vurderingerne også indgå andre klimaelementer som f.eks. vind.

Rapporten gennemgår klimaforandringernes effekt på de økologiske kvalitetselementer (fauna, fisk, planter). Overordnet set fastslår rapporten, at de allerede indtrufne klimaforandringer påvirker de økologiske kvalitetselementer, der anvendes til vurdering af den økologiske tilstand jf. vandrammedirektivet. 

Nogle af klimaforandringernes effekter er rimelig velbeskrevne f.eks. betydningen af øget temperatur på iltindhold eller konsekvenser af en øget tilførsel af næringsstoffer til søer og havet, som følge af øget nedbør. Der er dog stadig væsentlige ”huller” i vidensgrundlaget, som skal udfyldes, inden det er muligt mere præcist at beskrive klimaforandringernes direkte virkning på kvalitetselementerne, og hvordan disse forandringer indvirker på det samlede økosystem.

En central konsekvens af en øget nedbør vil være en øget tilførsel af bl.a. næringsstoffer til vandområderne. Stigningen vil dog variere i både tid og rum, idet de øgede tilførsler af kvælstof og fosfor vil være størst om vinteren og variere geografisk afhængig af nedbørs- og jordbundsforhold. Bl.a. som følge af disse effekter af klimaforandringerne vurderes det vanskeligere at opfylde de økologiske mål i vandrammedirektivet uden yderligere tiltag

Vandløb

Det er vanskeligt at give et helt entydigt billede af, hvordan effekten af klimaforandringerne vil være på de forskellige biologiske kvalitetselementer, som anvendes til at beskrive vandløbenes økologiske tilstand.

Samlet set vurderes der at være risiko for, at den økologiske tilstand forværres i små (type 1) vandløb i det østlige Danmark, hvor vandløbene kun modtager relativt lidt grundvand og derfor er særlig sårbare for såvel ændringer i nedbør som temperaturforhold. I de mellemstore og store østdanske vandløb vil tilstanden til gengæld kunne såvel forbedres som forværres afhængigt af de aktuelle forhold mht. hydrologi og temperatur. Kun for det kommende danske kiselalgeindeks vurderes der at være risiko for en forringelse mere bredt i danske vandløb. Omfanget vil dog i høj grad afhænge af de specifikke nedbørsmæssige afstrømningsforhold. 

Søer

Både analyser af de danske data og data indsamlet langs geografiske klimagradienter peger på, at der vil ske en forværring af tilstanden i de danske søer i takt med den globale opvarmning. Dels øges næringsstoftilførslen fra oplandet til søerne og fosforfrigivelsen fra søens bund, dels bliver søerne mere følsomme over for tilførsel af næringsstoffer, og dels sker der forandringer i fødekæden i retning af færre rovfisk, flere og mindre byttefisk med negativ virkning på zooplankton og deres græsningskapacitet. Resultatet er flere alger, som også i højere grad vil blive domineret af potentielt giftige blågrønalger som varer længere end i dag. Hyppigere og længerevarende badeforbud må derfor forventes for en række søer. Undervandsplanterne dybdegrænse må påregnes at blive reduceret.

De største miljøproblemer, som søerne står overfor i relation til de forventede klimaændringer, er:

  • Øget eutrofiering med større risiko for og længere varighed af opblomstring af potentielt giftige blågrønalger.
  • Øget dominans af karpefisk (måske karpe) på bekostning af rovfisk, hvilket vil have en afledt negativ effekt på vandets klarhed.
  • Øget græsning på undervandsplanter som følge af større vinteroverlevelse af blishøns og svaner med risiko for skift til en uklare tilstand uden undervandsplanter.
  • Øget risiko for iltsvind i bundvandet sommer og efterår med øget frigivelse af næringsstoffer (eutrofiering) til følge.

I søer med undervandsplanter forlænges vækstsæsonen, hvilket kan øge mulighederne for, at søerne kan fastholdes i den klarvandede tilstand. Dog vil planternes indirekte påvirkning af vandets klarhed (skjul for dyreplankton i dagtimerne) mindskes, fordi en større dominans af karpefisk øger prædationstrykket på dyreplanktonet. Trådalger kan blive mere dominerende.

Kystområder

Næringssaltkoncentrationerne i de indre danske farvande er tæt koblet til afstrømningen fra land og dermed nedbøren. Øget nedbør vil derfor betyde mere eutrofe forhold især i de kystnære områder, der er tættest på ferskvandskilden.

Iltforholdene vil selv uden en øget primærproduktion (eutrofiering) blive forværret i et fremtidigt varmere klima. Det skyldes, at temperaturen både har en direkte fysisk indvirkning på iltens opløselighed i vand og en indirekte påvirkning via temperaturens effekt på stofomsætningen i økosystemet og dermed iltdynamikken.

Fytoplanktons artsammensætning, biomasser og udbredelse vil formodentlig blive påvirket af fremtidige klimaændringer. Desuden kan øget lagdeling sammen med højere sommertemperaturer danne basis for algeopblomstringer, der i mange tilfælde kan bestå af toksiske og på anden måde skadelige alger herunder blågrønalger fra Østersøområdet og furealger.

Makroalgevegetationen vil blive presset imod mindre produktivitet og lavere biodiversitet som følge af de forventede klimaændringer med øget vindenergi, varmere havvand, muligvis lavere saltholdighed, vandstandsstigning og øget næringssalttilførsel. Eksempler viser, at klimaforandringer vil påvirke de makroalgeindikatorer, der anvendes eller forventes at blive anvendt i de marine direktiver.

Havgræsserne, herunder ålegræs forventes at blive stresset yderligere af klimaforandringer, hvilket kan betyde, at vurderingen af miljøtilstanden i de danske farvande med baggrund i ålegræs kan forrykke sig i en overvejende negativ retning.

Bundfaunaens diversitet kan påvirkes både negativt og positivt af de forventede klimaændringer. Den samlede effekt formodes at være negativ, fordi data indikerer, at ilt er vigtigere for fordelingen af bundfaunaens diversitet end fødeudbuddet. Men disse vurderinger er usikre, da de er baseret på faunaens fordeling under det nuværende klima og ikke ud fra, hvordan faunaen vil være sammensat i et fremtidigt klima.