Forskning, Naturvetenskap

Åttio år gamla rön hjälper till att lösa vattengåta

Världsvattendagen äger rum den 22 mars. I Vattenhallen uppmärksammas världens viktigaste naturresurs ur olika aspekter. Lunds universitet leder vattenforskningen på flera områden. Orsakerna till varför en gång klara sjöar blir bruna är ett sådant fält.

Emma Kritzberg

Emma Kritzberg undersöker varför sjövatten blir allt brunare.

Limnologins superstar och Lunds och världens första professor på området, Einar Naumann, kan 82 år efter sin död ha bidragit till att lösa gåtan om varför sjöar blir bruna. Universitetslektor Emma Kritzberg har med hjälp av Naumanns och hans lärjungars arbete från 1930-talet och framåt skapat data-serier som fyller en lucka på 50 år.

I Sverige och många andra länder på norra halvklotet är ett av de stora vattenproblemen så kallad brunifiering, ett fenomen som innebär att det klara vattnet i bäckar, åar, älvar och sjöar blir brunt. Ingen vet säkert varför, men lundabiologen Emma Kritzberg lyfter fram markanvändningen som starkt bidragande. Om det stämmer lär det gå att vända utvecklingen.

Vissa sjöar är naturligt bruna. Anledningen är att de omges av myrar och mossar som släpper ut organiskt material. Men många sjöar finns i andra typer av landskap. På 1980-talet, när försurningen var som värst i Sverige, påbörjades mätningar av vattenkvaliteten. I början på 2000-talet var dataserierna tillräckligt långa och forskningen tog fart. Undersökningarna visade att många sjöar blir brunare i snabb takt.

– Men eftersom det inte har funnits några dataserier fram till 1980-talet så visste vi tidigare inte vilken färg sjöarna hade före försurningen, säger Emma Kritzberg.

Forskarna följer tre huvudspår i jakten på förklaringar till att sjöar och andra vattendrag blir bruna. Två av dem har särskilt betonats genom åren: Dels hypotesen om att brunifiering är en återhämtning från försurning och därmed en återgång till ett mer naturligt tillstånd, dels teorin som bygger på klimatförändringarnas betydelse med högre temperaturer, längre växtsäsonger och därmed ökad mängd organiskt material i avrinningsområden.

Emma Kritzberg tror att det tredje spåret, markanvändningen, har stor betydelse. Färgen på vattnet i en sjö är enligt henne starkt förknippad med mängden barrskog i avrinningsområdet. Ju mer barrskog, desto brunare sjövatten.

Markanvändningen har emellertid avfärdats av de flesta eftersom hypotesen inte har gått att bevisa vetenskapligt. Detta eftersom det inte har funnits dataserier längre tillbaks än 1980-talet. Inte förrän nu när Emma Kritzberg tagit sig an Einar Naumanns och hans lärjungars data från olika sjöar runt den limnologiska fältstationen i småländska Aneboda. Sammanställningen av uppgifter från de gamla böckerna har hon varvat med att besöka alla sjöarna i trakten och ta egna vattenprover.

– Nu finns ett dataset med vattenfärg från 50 sjöar från 1930-talet och framåt. Jag ser tydligt att vattnet var klarare före försurningen än idag.

Av sammanställningen kan hon också utläsa att vattnet började bli brunare långt innan försurningen slog till.

– Det betyder att brunifieringen inte är en återgång till ett mer naturligt tillstånd. Jag tror istället att markanvändningen är en mycket viktig faktor.

Slutsatsen bygger på att odlingslandskapet vid sjöarna runt Aneboda förändrades kraftigt vid förra sekelskiftet. Fram till 1900-talet växte gran på ungefär 15 procent av marken. Idag är motsvarande siffra 65 procent. Denna förändring i markanvändningen är typisk för hela norra Europa, och berodde på avfolkning av landsbygden och introduktionen av konstgödsel.

– Vi vet att barrskogslandskap ger brunare vatten. Anledningen till att färgförändringen inträffar så långt efter planteringen är sannolikt att det tar flera decennier för organiska jordskikt att byggas upp, säger Emma Kritzberg.

Om hennes teori stämmer kanske det går att vända utvecklingen.

– Det är spekulation, men det verkar sannolikt att om man odlar lövträd istället för barrträd i områden närmast ytvatten så skulle det på sikt kunna leda till klarare vatten.

Text: Jan Olsson

Foto: Kennet Ruona

Fotnot: För program för -Världsvattendagen den 22 mars se: www.lu.se/event/varldsvattendagen

Därför är bruna sjöar ett problem

Allt ifrån dricksvatten till hela ekosystem kan påverkas när det som en gång var klart sjövatten blir brunt. Emma Kritzberg pekar på tre konkreta problem: vattenrening, ekosystem och klimatreglering.

När vattnet i Bolmen utanför Ljungby eller i Möckeln utanför Älmhult blir markant brunare så leder det till problem för dricksvattenproduktionen i Sydsverige. Det vanligaste sättet att få bort den bruna färgen är att fälla ut det organiska materialet med järn- eller aluminiumklorid.

Problemet är att utfällningen aldrig blir fullständig. Kvar i vattnet finns lite organiskt material som till viss del klorerats.

– Klorerade organiska föreningar är potentiellt cancerogena och inget man vill ha i dricksvattnet, säger Emma Kritzberg.

Att sjöarnas ekosystem påverkas beror på att ljusförhållandena försämras när vattnet är brunt. När ljuset blir sämre trivs inte vissa organismer, bland annat produceras mindre mängd växtplankton. När tillgången på växtplankton minskar innebär det sämre förutsättningar för djurplankton och fisk. Enligt en del studier ökar dessutom halten av giftiga blågrönalger när vattnet blir brunt.

Brunifiering är samma process som när vatten färgas brunt av innehållet i en tepåse. Tevattnet blir brunt av organiska molekyler som är lösliga. På samma sätt blir en sjö brun när regnvatten tar med sig organiska molekyler på sin väg genom jordlager innan det rinner ut i sjön.

– Organiska jordskikt tillhör världens största kolsänkor. Om brunifieringen betyder att den sänkan krymper kan det ha återverkningar på den globala kolcykeln och därmed klimatregleringen, säger Emma Kritzberg.