National model til kvælstoftransport og nye opdaterede retentionskort

Publiceret 06-03-2015

Udvikling af en national kvælstofmodel sætter forskere ved GEUS og de nationale centre DCA og DCE ved Aarhus Universitet i stand til mere detaljeret og præcist at beregne hvor meget kvælstof, der årligt udvaskes til kystvandene og hvor meget der fjernes undervejs.

Kvælstof, der udvaskes fra rodzonen på markerne og andre arealer, transporteres via drænsystemer og med grundvandet frem til vandløb, søer og vådområder, hvorfra det strømmer videre mod de åbne kyster og fjorde. Under denne transport vil der ske en fjernelse og tilbageholdelse af kvælstof i rodzonen, undergrunden eller i overfladevandet. Denne kvælstofretention er afhængig af de naturlige forhold på vejen mellem marken og kysten og vil derfor variere fra sted til sted.

GEUS, DCE og DCA har udviklet en national kvælstofmodel, der opdeler landet i blot 15 km2 store områder, hvorfra kvælstoffets transport og retention fra jord til kyst beregnes. Det er sket ved at koble tre delmodeller: En delmodel for kvælstofudvaskning fra rodzonen udviklet af DCA, en delmodel for vandstrømninger og kvælstofretention i grundvandzonen udviklet af GEUS og en delmodel for bidrag af organisk kvælstof og kvælstofretention i overfladevand, dvs. søer, vandløb og vådområder, udviklet ved DCE.

Udviklingen, der er igangsat af Miljøstyrelsen, Naturstyrelsen og NaturErhvervstyrelsen, er forløbet over halvandet år og er resulteret i et fagligt opdateret og mere detaljeret værktøj og dermed et forbedret grundlag for den fremtidige forvaltning af det danske vandmiljø.

Seniorforsker Anker Lajer Højberg, GEUS, der har været daglig leder af projektet, siger, at det er første gang forskerne ved at kombinere kræfterne har udviklet en samlet model, der beskriver kvælstoffets skæbne hele vejen fra jord til kyst:

"Vi er nået rigtig langt og står med et fagligt forbedret produkt. Udviklingen er sket på basis af eksisterende viden og data, og resultatet afspejler derfor også, hvor langt vi kan komme med denne viden. Vi kan altid blive klogere, og det har vi taget højde for, så ny viden og data løbende kan indgå."

Den nye kvælstofmodel er også anvendt til at opdatere og præcisere retentionskortet fra 2008, hvor den grovere skala med retentionen opgjort i knap 500 delområder for landet nu er erstattet af en detaljering med godt 3.000 delområder. Omsætningen og tilbageholdelsen af kvælstof udtrykkes samlet som et områdes kvælstofretention. Og den nye model giver samme gennemsnitsretention (to tredjedele mellem jord og kyst) for hele landet, men giver en større sikkerhed og en større detaljering.

Seniorforsker Christen Duus Børgesen, DCA - Nationalt Center for Fødevarer og Jordbrug, er tilfreds med, at den nye kvælstofretention lander på samme niveau som i 2008:

"Denne gang har vi 21 års målinger og 21 års modelberegninger, hvor vi 2008 kun havde ét års modelberegninger og ca. ti års målinger. At vi kommer frem til samme gennemsnitlige retention viser, at modellen overordnet er meget robust," siger Christen Duus Børgesen.

Modeludviklingen hviler på det størst mulige nationale grundlag af måledata, der inkluderer mere end 300 vandløbsstationer, bl.a. indsamlet under det nationale overvågningsprogram (NOVANA), ligesom de modelberegnede udvaskninger er baseret på målinger af udvaskning fra et stort antal markforsøg og overvågningen i Landovervågningsprogrammet (LOOP). De mange data giver et detaljeret og robust grundlag for beregningen af kvælstofbelastningen og -retentionen.

Biolog Jørgen Windolf, DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi, er også tilfreds med udviklingen af en samlet national kvælstofmodel, der er koblet til måledata:

"Anvendelsen af den nationale kvælstofmodel har for første gang givet mulighed for at sammenstille national viden og data om udvaskningen og andre kilder til kvælstof i overfladevand med en beregning af den samlede retention i grundvand, vandløb, vådområder og søer, og slutproduktet er kvælstofbelastningen til fjorde og kystvande", siger Jørgen Windolf.

Fakta og baggrund
Den nationale kvælstofmodel er del af resultaterne fra projektet "Oplandsmodel til belastning og virkemidler", der er igangsat af Naturstyrelsen, NaturErhvervstyrelsen og Miljøstyrelsen. Projektet er et delprojekt under modelstrategien "Implementering af modeller til brug for vandforvaltningen", som har til formål at implementere modelværktøjer til brug for vandforvaltningen, herunder vandplanlægningen og vandmiljøovervågningen.

Resultaterne af modeludviklingsarbejdet er publiceret i tre rapporter, som kan downloades her:
www.geus.dk/DK/water-soil/water-cycle/Sider/national_kvaelstofmodel-dk.aspx

Kontakt:

Generelle spørgsmål om den nationale kvælstofmodel, om koblingen af delmodeller og om delmodel for vandstrømninger og kvælstofretention i grundvandzonen:
Seniorforsker Anker Lajer Højberg, GEUS
Tlf.: 91 33 36 05
E-mail: alh@geus.dk

Spørgsmål vedrørende delmodel for kvælstofudvaskning fra rodzonen:
Christen Duus Børgesen, DCA, Aarhus Universitet
Tlf.: 87 15 77 45
E-mail: christen.borgesen@agro.au.dk

Spørgsmål vedrørende delmodel for kvælstoftransport og kvælstofretention i overfladevand (vandløb, søer, vådområder):
Jørgen Windolf, DCE, Aarhus Universitet
Tlf.: 87 15 87 63
E-mail: jwn@bios.au.dk