Notat om DHI's rapport om ålegræsværktøjet til vurdering af ...

dmu.dk

Notat om DHI's rapport om ålegræsværktøjet til vurdering af ...

DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Modtagere:

Repræsentanter fra landbruget

Landbrug og Fødevarer

BLST

MST

FVM

Bo Riemann

Forskningschef

Dato: 22. december 2010

Sagsnr.: sagsnr.

Side 1/9

Danmarks Miljøundersøgelser

Aarhus Universitet

Frederiksborgvej 399

4000 Roskilde

EAN: 5798 00086 7000

Tlf.: 4630 1200

Fax: 4630 1114

E-mail: dmu@dmu.dk

www.dmu.dk

NOTAT

Notat om DHI’s rapport om ålegræsværktøjet til vurdering af miljøkvalitet

i havet

På mødet med repræsentanter for landbruget d. 13. oktober 2010 på Egholm i

Limfjorden fremlagde DHI deres rapport ”Analyse af ålegræsværktøjets anvendelighed

til fastsættelse af miljømålsætning for kystvande og kvælstofreduktionskrav”.

Rapporten var bestilt af Landbruget.

Vedlagte DMU notat er udarbejdet af professor Jacob Carstensen og seniorforsker

Dorte Krause-Jensen, Afdeling for Marin Økologi, DMU, Aarhus Universitet.

DMU fremlagde ved samme lejlighed en række analyser og overvejelser om

relationer mellem næringssalte, miljøvariable og ålegræs og om brugen af

ålegræs som indikator.

På mødet blev det åbenlyst, at der var en del uoverensstemmelser mellem de

analyseresultater, DMU og DHI var nået frem til baseret på analyser af data

fra det nationale overvågningsprogram. DMU’s analyser omfatter stort set alle

overvågningsdata, hvorimod DHI’s analyser kun omfatter udvalgte områder

og år. Umiddelbart skulle man forvente, at resultaterne overordnet viste

samme tendenser. Begge parters analyser bekræftede, at reduktionerne i næringssaltbelastningen

gennem de seneste årtier har ført til reducerede koncentrationer

af næringssalte i fjorde og kystvande, men DHI’s og DMU’s analyser

gav modstridende svar på, hvordan vandets klarhed og ålegræssets dybdegrænse

havde reageret på dette og hvad hovedårsagen til ålegræssets respons

var:

1. DHI’s analyser viste, at vandet generelt er blevet mere klart siden sidst i

1980’erne, mens DMU’s analyser (publiceret hvert år som en del af den

nationale miljøtilstandsrapportering: www.dmu.dk) viser, at vandet ikke

er blevet klarere på trods af reduktioner i belastning med næringsstoffer.


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 2/9

2. DHI’s analyser viste, at ålegræsset generelt har trukket sig ind på lavere

vand. DMU’s havrapport bekræfter, at ålegræsset i Limfjorden og i inderfjorde

er rykket ind på lavere vand. DMU’s analyser viser at tendensen på

landsplan ellers er uændrede dybdegrænser bortset fra en mindre positiv

udvikling i ålegræssets hovedudbredelse i yderfjordene.

3. DHI fremhævede, specielt på mødet i Egholm stigning i vandtemperaturen

som sandsynlig hovedårsag dels til den negative udvikling i ålegræsset,

som de har fundet gennem de seneste 20 år, og dels til ålegræssets

mindre dybdeudbredelse i dag i forhold til for 100 år siden. DMU’s analyser

viser, at ålegræssets dybdegrænse ikke har ændret sig markant gennem

de seneste 20 år, og at dette primært skyldes, at vandet ikke er blevet

klarere. Det er DMU’s opfattelse, at forskellene mellem nutidens og datidens

dybdegrænser primært skyldes ændringer i vandets klarhed.

DHI konkluderer, at ålegræssets dybdegrænse ikke er en brugbar indikator

for kystområdernes tilstand og betegnede på mødet på Egholm ålegræssets

dybdegrænse som ’et dyrt termometer’. DMU er fortsat af den opfattelse, at

ålegræsset er en vigtig indikator, og at de kystnære økosystemer er ude af balance

og fastholdes i en tilstand med uklart vand, bl.a. fordi de fortsat er meget

eutrofierede, men at der er behov for uddybende analyser af de enkelte

områders respons på ændringer i vandkvalitet. Klart vand er en nødvendig

forudsætning for, at ålegræs og andre bundplanter igen kan spille en fremtrædende

rolle i de kystnære økosystemer, som vandrammedirektivet påpeger.

Vi kan derfor først forvente, at indikatorer for bundvegetationens tilstand

giver et tilfredsstillende signal, når vandet som minimum igen er klart.

Forvaltning af havområdernes vandkvalitet gennemføres i dag efter de krav,

der er formuleret i EU’s direktiver, primært vandrammedirektivet, det marine

havstrategidirektiv og habitatdirektivet. I disse direktiver indgår der en lang

række indikatorer, som anvendes til at vurdere de enkelte havområders vandkvalitet.

I øjeblikket er ålegræs den eneste indikator som er udviklet så langt,

at den i nogle områder kan anvendes som mål for vandkvaliteten. Det har aldrig

været hensigten at anvende en enkelt indikator til at vurdere vandkvaliteten.

Der er et stort behov for fortsat at udvikle både ålegræsset og de øvrige

indikatorer til et niveau, så de kvantitativt og operationelt kan anvendes til at

definere status for vandkvaliteten i havet.

For at identificere årsagerne til de forskellige udmeldinger fra DMU og DHI

har DMU efterfølgende gennemlæst DHI’s rapport og analyseret de datasæt,

som DHI har benyttet i rapporten. Resultaterne og tolkningen af disse nye

analyser har DMU fremlagt på et møde for DHI den 6. december 2010. Hovedkonklusionerne

er opsummeret i det følgende og uddybet i det vedlagte bilag.


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 3/9

Ad 1. Vandets klarhed

Der er især to grunde til, at DHI ikke finder samme udviklingstendens som

DMU:

DHI’s statistiske analyse tager ikke højde for, at stationer og undersøgelsesperioder

har varieret gennem perioden.

DHI’s analyser tager ikke højde for, at databasens sigtdybder er korrigeret

for bølgehøjde efter 1999, og derfor generelt viser større sigtdybder,

som ikke direkte kan sammenlignes med de tidligere, ukorrigerede data.

DMU’s dataanalyser er baseret på ukorrigerede data gennem hele perioden.

Når man tager højde for disse to forhold, forsvinder tendensen til klarere

vand i DHI’s datasæt, og resultaterne er i overensstemmelse med resultaterne

præsenteret i de sidste års havrapporter og DMU’s rådgivning af Miljøministeriet.

DMU’s resultater viser, at vandet ikke er blevet klarere gennem overvågningsperioden.

Den manglende udvikling i sigtdybde underbygges ydermere

med data fra de seneste 3 år (2007-2009), som havde generelt dårlige

sigtdybder, men ikke var inkluderet i DHI’s rapport.

Ad 2. Ålegræssets dybdegrænse

DMU har ikke gen-analyseret DHI’s dybdegrænsedata, men mener at det

er overvejende sandsynligt, at den generelt negative trend, DHI finder,

hænger sammen med, at DHI’s datasæt indeholder en overvægt af data

fra Limfjorden, som udviser en stærkt negative udvikling i dybdegrænsen

og data fra inderfjorde, som også viser en negativ udvikling over tid, og

præger den generelle trend. Det forhold, at DHI benytter normaliserede

dybdegrænser, mens DMU benytter faktiske dybdegrænser i analyserne

kan også bidrage til de forskellige resultater.

Ad 3. Temperatur versus lysforhold som hovedårsag til udviklingen i ålegræssets

dybdegrænse

DHI’s analyser og konklusioner viser, at lyset er den vigtigste styrende

faktor for ålegræssets dybdegrænse (rapportens s. 11, tabel og tekst). Men

lysforhold indgår ikke i de efterfølgende analyser af udviklingen i

ålegræsset over tid med den begrundelse, at lysforhold kun delvist er koblet

til koncentrationen af næringssalte. DHI’s analyser giver derfor ikke

mulighed for at teste, om ændringer i dybdegrænsen over tid er koblet til

ændringer i vandets klarhed.

DHI’s rapport indeholder ingen egentlige statistiske analyser af sammenhænge

mellem temperaturen og dybdegrænser. DHI baserer alene sin

tolkning om temperaturens betydning på visuelle sammenligninger af

kurver for temperaturens og dybdegrænsens udvikling. DHI fremhæver,

at der er behov for yderligere analyser for at undersøge temperaturens effekt.


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 4/9

DHI benytter tidligere undersøgelser (afhandling af Olesen & Sand-

Jensen 1993) til at argumentere for, at ålegræssets lyskrav 3-dobles, når

temperaturen stiger fra 15˚C til 21˚C. Af samme afhandling fremgår det

dog, at ålegræssets lyskrav ved 7˚C ligger midt imellem lyskravet ved 15

og 21˚C, og at sammenhængen derfor ikke er entydig. (Afhandlingens data

viser, at ålegræssets lyskrav (Ic) ved de tre temperaturer er: 7˚C : 1,63;

15˚C: 1,07; 21˚C: 2,72 μmol fotoner m -2 s -1 ).

Nye detaljerede analyser af temperaturens og lysets betydning for

ålegræssets dybdegrænse dokumenterer, at lyset spiller en langt større

rolle end vandtemperaturen for ålegræssets dybdegrænse i de danske farvande.

Det er kolleger fra DMU og Københavns Universitet (Peter Stæhr

og Jens Borum) der har gennemført dette studium, som først nu er på vej

i trykken, og som DHI derfor ikke havde kendskab til og mulighed for at

lade indgå i deres rapport.

DMU vurderer, at temperaturen generelt betyder langt mindre for

ålegræssets dybdegrænse end lyset, bortset fra de sjældne situationer,

hvor temperaturen er så ekstremt høj, at den slår ålegræsset ihjel. DMU

er enig i, at høje temperaturer påvirker ålegræssets dybdegrænse i negativ

retning, og at høje temperaturer i det hele taget forstærker de negative effekter

af eutrofiering på ålegræsset og på økosystemet som helhed.

Afsluttende vil vi gerne understrege, at DHI’s og DMU’s analyser af udviklingen

i sigtdybde og dybdegrænser også har en række vigtige fælles budskaber:

Både DHI’s og DMU’s analyser bekræfter, at ålegræsset ikke har oplevet

en generel fremgang på trods af de seneste årtiers reduktioner i belastningen

med næringsstoffer. DMU har gentagne gange påpeget, at en væsentlig

årsag til dette er, at vandet ikke er blevet klarere, og at ålegræsset

derfor ikke har mulighed for at brede sig.

Både DHI’s og DMU’s analyser viser, at der er store lokale forskelle i,

hvordan økosystemerne reagerer på reduktioner i belastninger, og at det

derfor er vigtigt at inddrage lokale aspekter for at forstå økosystemernes

respons. Sådanne udvidede analyser af udviklingstendenser og årsagssammenhænge

kan bidrage til at etablere endnu stærkere værktøjer til at

måle vandkvalitet.

Temperaturstigninger bør inddrages til at korrigere miljømål i fremtidige

vandplaner. BLST har indtil videre ikke inddraget klimaeffekter i første

generation af vandplaner. Diskussionen ovenfor understreger imidlertid

vigtigheden af at medtage andre effekter, som påvirker de værktøjer, som

udarbejdes til forvaltning af havområderne jf. de europæiske direktiver.

DMU håber, at der med dette notat er skabt klarhed over en række problemstillinger,

som er blevet rejst omkring ålegræs i havet samt om de faktorer,


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 5/9

der regulerer udbredelsen. Begge dele er afgørende for i hvilket omfang

ålegræs kan anvendes i forvaltningen af havmiljøet.

Med venlig hilsen

Bo Riemann

Forskningschef


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 6/9

BILAG - Uddybning af kommentarer til DHI’s rapport og årsager

til forskelle mellem DHI’s og DMU’s analyseresultater

1 Divergerende trends for sigtdybde

DHI fremlægger i rapporten og præsentationen resultater for sigtdybden i de

danske farvande, som afviger kraftigt fra de trends, som er publiceret i havrapporterne

igennem mange år. DHI’s analyse viser, at vandet er blevet klarere,

mens havrapporterne viser, at vandets klarhed er uændret på trods af reduktioner

i belastningen. Forskellene kan skyldes, at DHI og DMU har anvendt

forskellige data og metoder, bl.a. anvender DHI’s rapport sæson-gennemsnit

for maj-september, hvorimod DMU’s havrapporter anvender årsgennemsnit

(januar-december). For at undersøge, hvori forskellen mellem

DHI’s og DMU’s trends ligger, har DHI venligt sendt deres datamateriale til

DMU, og vi har så efterfølgende analyseret disse data.

Ud fra beskrivelsen i rapporten og e-mails i forbindelse med data fremgår det,

at DHI beregner årsmidler uden at tage højde for forskelle mht. hvilke stationer

som indgår i de enkelte årsmidler. Dette er intet problem for trenden, såfremt

alle stationer har prøvetagninger for alle år, som indgår i trenden. Der

tages heller ikke højde for, at der kan være forskel i sigtdybde mellem de 5

måneder, som indgår til beregning af de stations-specifikke gennemsnit, som

derefter benyttes til at beregne årsmidler. DHI’s statistiske bearbejdning af

data til beregning af trenden utilstrækkelig, da den ikke tager højde for variationer

i prøvetagningen. Forskellen mellem at beregne rå årsmidler og alternativt

tage højde for variationer i prøvetagningen er vist i figur 1. Når der tages

højde for ændringer i stationer, som indgår i årsmidlerne, falder trenden

fra ca. 8 cm/år til 3 cm/år.

6,5

Ukorrigerede årsmidler

Sigtdybde (m)

6

5,5

5

4,5

Stationskorrigerede årsmidler

y = 0,0787x - 152,08

y = 0,0299x - 54,729

4

1985 1990 1995 2000 2005 2010

Figur 1. Beregning af sommerårsmidler (maj-september) uden og med korrektion for prøvetagning

mellem stationer for datasættet, som DHI har leveret.


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 7/9

For det andet indeholder sigtdybder målt af DMU og som findes på

mads.dmu.dk to typer af målinger: 1) de aktuelle målinger (op til 1998) og 2)

sigtdybder korrigeret for bølgehøjde, hvilket giver en større sigtdybde end den

målte, når der er bølger. Der ligger derfor en kunstig forøgelse af sigtdybden

indbygget i data, som er tilgængelige på nettet. Årsagen til dette er, at det blev

besluttet at ændre indlægningsproceduren fra aktuelle til bølgekorrigerede

sigtdybder omkring 1998-1999, og da denne procedure er akkrediteret har det

været svært at gå tilbage. Derfor har vi på DMU haft et regneark sammen med

databasen, som er benyttet til at beregne trenden for sigtdybden. Introduktionen

af bølgekorrektionen ses tydeligt at give et spring i de korrigerede årsmidler

i 1999, hvorimod dette ikke ses i middelværdierne baseret på aktuelt

målte sigtdybder (figur 2). Dette giver også anledning til to forskellige trends.

Sigtdybde (m)

10

9

8

7

6

5

4

Ukorrigerede årsmidler

Bølgekorrigerede årsmidler´(efter 1998)

y = -0,0337x + 74,297

y = 0,0606x - 113,46

1985 1990 1995 2000 2005 2010

Figur 2. Trend for sommerårsmidler (maj-september) af DMU data, som de kan down-

loades på mads.dmu.dk (bølgekorrigerede efter 1998) og aktuelle sigtdybdemålinger.

Konklusionen af denne analyse er, at de trends, der er publiceret i Bilag 3 i

DHI’s rapport er baseret på en uegnet statistisk analysemetode og et datasæt,

som for de stationer, som er målt af DMU, indeholder et spring i 1999, som

skyldes et skift i hvilke data, som er blevet lagt ind i MADS. Der er derfor ikke

sket en forbedring af sigtdybden, som det påstås i rapporten. Sigtdybden udviser

derimod et svagt fald. Til orientering har sigtdybden i de åbne indre farvande

også været meget lav i de seneste år (2007-2009), som ikke indgår i

DHI’s analyser, hvilket yderligere kan afkræfte en stigende sigtdybde.

2 Divergerende trends for dybdegrænse

DHI’s ålegræsrapport og DMU’s havrapporter viser også forskellige trends

mht. ålegræssets dybdegrænse. DHI finder, at dybdegrænsen generelt er ryk-


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 8/9

ket ind på lavere vand (1,25 % reduktion i dybdegrænsen per år, rapportens

fig. 4). Den seneste havrapport, baseret på data fra alle undersøgte områder

gennem perioden 1989-2009 viser et anderledes og mere nuanceret billede:

Åbne kyster: Hverken ålegræssets hovedudbredelse eller den maksimale

dybdegrænse viste signifikante udviklingstendenser

Yderfjorde: Ålegræssets hovedudbredelse rykkede ud på dybere vand i

yderfjordene; den maksimale dybdegrænse var dog uforandret

Inderfjorde og ’Limfjorden’: Den maksimale dybdegrænse rykkede ind på

lavere vand.

Vi har ikke haft tilstrækkelig information om detaljerne i DHI’s dataanalyse

til at analysere årsagen til forskellene i trends. Vores bedste bud er, at Limfjorden

og inderfjorde fylder en meget stor del af det datasæt, DHI har analyseret

og at den negative trend fra disse områder dermed kommer til at dominere

det samlede billede.

3 Effekt af temperatur

DHI’s rapport og præsentation på mødet på Egholm i september fremhæver,

at 1) stigende temperaturer er en sandsynlig årsag til, at ålegræsset ikke er

kommet tilbage på trods af reduktioner i belastningen med næringssalte, og

2) at en 1-1,5 graders temperaturstigning bevirker en reduktion i ålegræssets

dybdegrænse på 20-30 %. Vi er enige i, at temperaturen er vigtig, men vi mener,

at den er knap så vigtig som tallene ovenfor antyder og langt fra hovedårsagen

til manglende udbredelse af ålegræs.

Vi under os over, at DHI ikke har forsøgt at regne lidt mere konkret på disse

tal. Benyttes eksempelvis tallene fra Olesen & Sand-Jensen (1993), som citeres

i rapporten og antager vi en stigning i respirationsraten på 10 % (højt sat)

pr grad og anvendes formlerne fra Olesen & Sand-Jensen (1993) fås, at for

Limfjorden (gennemsnitlig Kd ~0,7) kan en 1-1,5 graders stigning i temperaturen

medføre et fald i dybdegrænsen for ålegræsset på ca. 20-40 cm, dvs. ca.

10 % reduktion af dybdeudbredelsen. Dette er dog stadig sat højt pga. en høj

stigning i respirationsraten med temperaturen. Benytter man Olesen & Sand-

Jensens data for hele plantens respiration som funktion af temperaturen, er

effekten af en sådan temperaturstigning omkring 20 cm.

Disse tal understøttes af vedlagte figur (Stæhr & Borum, in review), som viser,

at temperaturen betyder langt mindre end lyset for ålegræssets dybdegrænse i

danske kystområder. Denne figur viser ligeledes, at for eksempelvis Limfjorden,

kan temperaturstigningen forårsage en forringet dybdeudbredelse på

omkring 20 cm. Temperaturen kan altså slet ikke forklare, at ålegræssets

dybdegrænse i Limfjorden er faldet fra over 5 m til omkring 2.5 m i løbet af


DANMARKS MILJØUNDERSØGELSER

AARHUS UNIVERSITET

Side 9/9

100 år, som antydes i rapporten, og som præsentationen påpeger. Temperaturen

kan heller ikke forklare, at ålegræssets dybdeudbredelse i Limfjorden er

faldet med næsten 1 m igennem de seneste 20 år, eller at ålegræssets dybdeudbredelse

er steget markant i Øresund og Køge Bugt i samme periode. Hovedårsagen

til ålegræssets dårlige dybdeudbredelse er overordnet de dårlige

lysforhold, mens temperaturen har en mindre effekt på dybdeudbredelsen.

Figur 3. Den kritiske dybdegrænse for ålegræs ved forskellige temperaturer og lysforhold.

(Fra P. Stæhr & J. Borum: Seasonal acclimation in metabolism reduces light requirements

of eelgrass (Zostera marina). - Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, in

review.

More magazines by this user
Similar magazines