Kystovervågning og kystmorfologi i Øresundsområdet

Fra Årsberetning 1998

Merete Binderup

Hjemtag (download) pdf-fil:
98-73-88.pdf (848 Kb)

PDF-filer (Portable Document Format)
kan læses med Acrobat Reader

I Øresund, midt mellem storbyerne København og Malmø, finder vi øen Saltholm, der med sine særprægede, næsten uberørte kyster, vidstrakte grønne strandenge og rige fugleliv giver indtryk af en "oprindelig natur", som man efterhånden kun sjældent møder i Danmark.

Øen er lidet tilgængelig for offentligheden, i kraft af begrænsede transportmuligheder og omfattende fredninger med dertil hørende adgangsrestriktioner. Men Saltholm er kendt fra medierne, hvor øen har været i fokus i flere omgange i debatten om, hvorvidt en storlufthavn skulle anlægges på øen. I de seneste årtier i forbindelse med planerne om at etablere en fast forbindelse mellem Danmark og Sverige, hvor debatten primært har drejet sig om at opretholde en uændret vandgennemstrømning i Øresund, og om forbindelsens eventuelle påvirkning af Saltholms dyreliv.

Fokus har også været rettet mod eventuelle konsekvenser for kystudviklingen på Saltholm og på andre naturskønne og forholdsvis uberørte kyststrækninger i umiddelbar nærhed af forbindelsen. Hér tænkes specielt på "Sydstranden", sydvest for Dragør, og i Sverige på kysten mellem Lernacken og Klagshamn.

På disse strækninger, og på de tilstødende "storbykyster" har GEUS i perioden 1996 - 1998 gennemført en overvågning af kysterne og det kystnære marine miljø som en del af myndighedernes vurdering af de miljømæssige konsekvenser af byggerierne af den faste forbindelse over Øresund. Med det formål at skaffe viden om den hidtidige kystudvikling i regionen, dvs. i perioden forud for opstarten af anlægsaktiviteterne, har GEUS desuden gennemført en "Basis-undersøgelse" af den generelle kystudvikling i perioden 1954 til 1993. Undersøgelsen er primært baseret på analyser af flyfotos.

Denne artikel giver et rids af byggeriets omfang, af kystens udformning, og af de metoder, der er anvendt i kystovervågningen. Endelig præsenteres nogle af de væsentligste resultater af undersøgelserne.

Den faste forbindelse
Aftalen om at bygge den faste forbindelse over Øresund blev godkendt af det danske Folketing og den svenske Riksdag i 1991. Anlægsarbejdet på forbindelsen gik i gang i 1995, og den ventes færdig i år 2000. Forbindelsen omfatter:

• En kunstig halvø, der strækker sig 430 m ud fra kysten ved Kastrup.
• En sænketunnel (3.510 m) mellem den kunstige halvø og en kunstig ø (Peberholm).
• En kunstig ø, Peberholm (4.055 m) syd for Saltholm.
• En bro (7.845 m) mellem Peberholm og Lernacken i Sverige.
• En samlet strækning på ca. 15.840 meter.

Etableringen af anlægget har betydet, at omkring 7 mio. m3 materiale måtte graves væk fra havbunden for at skabe plads til sænketunnel og bropiller og for at sikre en uændret vandgennemstrømning i Øresund. Det afgravede materiale er anvendt til at bygge den kunstige halvø og Peberholm.

I begyndelsen af 1996 blev kontrol- og overvågningsopgaven lagt ud i EU-licitation. Resultatet af licitationen og de efterfølgende forhandlinger blev, at BioConsult A/S, Danmarks Miljøundersøgelser (DMU), Carl Bro A/S og GEUS dannede et joint venture, SEMAC JV, som udfører miljømyndighedernes kontrol- og overvågningsprogram. Indenfor SEMAC JV (Sound Environmental Monitoring And Control) er programområderne fordelt således, at BioConsult og DMU er ansvarlige for de biologiske undersøgelser, GEUS for de kystmorfologiske undersøgelser og Carl Bro for kvalitetssikringen.

Kysterne i undersøgelsesområdet

På dansk side af Øresund strækker undersøgelsesområdet sig fra Prøvestenen i nord til Aflandshage i syd på Amager, og omfatter desuden hele kysten rundt om Saltholm. I Sverige strækker undersøgelsesområdet sig fra Malmø i nord til Klagshamn i syd. Der er tale om en samlet kystlængde på knap 50 km, hvoraf Saltholms kystlinje tæller ca. 20 km. På basis af "beskyttelsesgraden" kan kysterne overordnet inddeles i 4 kategorier:

• A Massivt beskyttede kyster
• B Digebeskyttede kyster
• C Plejede, sandfodrede kyster
• D Naturligt udviklede kyster

Kategori B,
digebeskyttede kyster, findes på Dragør Nordstrand og rundt om parcelhuskvarteret Søvang, syd for Sydstranden. På Dragør Nordstrand, som ligger klemt inde mellem Dragør Havn og lufthavnen, er der en ganske smal stenbræmme nedenfor diget. Egentlig strandbred eksisterer ikke (fig. 2). Ud for diget ved Søvang findes lokalt naturlige strandvolde, men kysten præges generelt af tilgroning.

Af kategori C,
de plejede, sandfodrede kyster, er specielt Amager Strandpark og Ribergsborgsstranden syd for Malmø værd at nævne.Ved Amager Strandpark finder sandfodringen sted indenfor en lav træspunsvæg, der ved normal vandstand udgør selve kystlinjen (fig. 2).Ved Ribergsborgsstranden finder sandfodringen sted på bagstranden, samtidig med at man plejer et kunstigt anlagt klitbælte. Begge "strandparker" har stor rekreativ værdi, ikke mindst betinget af deres ringe afstand til storbyer.

Kategori D,
de naturligt udviklede kyster, udgør knap halvdelen af den totale kyststrækning, og kan underinddeles i 3 kysttyper:
D1 Barrierekysten,
D2 Strandvoldskysten og
D3 Tilgronings-/strandengskysten.

Barrierekysten: Den største sammenhængende, naturligt udviklede barrierekyst er Sydstranden på Amager, som er en relativ ung dannelse (fig. 2). På basis af kortblade fra århundredskiftet og fra 1945 samt analyser af 9 serier af flyfotos (optaget i 1954, -74, -85, -89, -92, -93, -96, -97 og -98) må det antages, at langt størstedelen af de barrieredannelser, der eksisterede i 1954, er skabt mellem 1945 og -54. Tilsvarende vides det, at de mest markante kystændringer i dette område har fundet sted i perioden før 1974. I den efterfølgende periode, fra 1974 til 1998 har kysten tydeligvis også været under forandring, men den udvikling, der har fundet sted, har overvejende været i form af justeringer af det etablerede barrieresystem, der fandtes i midten af 1970erne (fig. 3).

Fig.3 Kystudviklingen på Sydstranden, sydvest for Dragør. Gul farve angiver sand, der fremstår uden bevoksning på det angivne tidspunkt. De grønne farver angiver bevoksning; den mørkegrønne angiver sumpbevoksning.

I den svenske del af undersøgelsesområdet findes en barrierekyst sydøst for Lernacken. Dette kompleks af tanger, strandvolde og krumoddedannelser er hovedsagelig skabt i perioden fra ca. 1970 til 1986. I midten af 1950erne eksisterede komplekset slet ikke, og i perioden efter 1986 har der kun fundet mindre ændringer sted (fig. 4). Denne, den mest dynamiske del af den undersøgte svenske kyststrækning, eksisterer formentlig kun i kraft af, at man ved udvidelsen af opfyldsarealet ved Lernacken, har etableret et kunstigt "forbjerg", der rækker så langt ud på strandplanet, at zonen for aktiv sedimenttransport er nået. Tangedannelserne er skabt ved sedimentation af materiale, der er ført rundt om Lernacken, og som dels kommer længere nordfra, dels fra lokal erosion af klinten ved Lernacken.

Strandvoldskysten: En større sammenhængende strandvoldskyst, der fremstår uden egentlige træk af barrieredannelser, findes kun på den nordlige del af Saltholms østkyst, som i modsætning til resten af øens kystlinje fremstår delvis udlignet. Strandvolde findes lokalt på nordkysten og den sydvestlige del af Saltholm, samt enkelte steder på den sydlige del af Amager.

Tilgronings-/strandengskysten: Tilgroningskysten findes især på den svenske kyst mellem Lernacken og Klagshamn. I læ af barrieren sydøst for Lernacken veksler rolige vandflader af varierende størrelse med tætte bevoksninger af forskellige rørskove. Herfra og til Klagshamn, der ligger ca. 3.7 km længere mod syd, bræmmes kystlinjen af en tæt og høj rørskov (fig. 5). Rørskoven har den største udbredelse i den sydlige del af regionen. Selv ved lavvande findes vandkanten indenfor den ydre afgrænsning af rørskoven, og det er vanskeligt at fastlægge´kystlinjens eksakte beliggenhed. På denne kyststrækning, der er eksponeret mod vest og mod et relativt stort frit stræk, ville man umiddelbart forvente at møde en kysttype af høj- eller mellemenergitypen, svarende til fx barrierekysten sydøst for Lernacken, og bestemt ikke de tætte rørskove. Forklaringen på tilstedeværelsen af denne udprægede lav-energikyst er det tilstødende meget brede flakområde, der giver den nødvendige lævirkning. Bredden af flakket indenfor 2 meter vanddybdekurven er således hele 3.5 til 4 km.

Metoder anvendt i
overvågningen
Overvågningen af kysterne og det kystnære, marine miljø er primært baseret på de 3 datatyper: Flyfotos, profilmålinger og sedimentprøver.

Flyfotos: Hvert år i maj/juni måned foretager Kampsax/Geoplan for GEUS en flyfotografering af hele undersøgelsesområdet, således at kystzonen dækkes af flyfotos fra mindst 100 meter indenfor kystlinjen ud til 6 meters vanddybde i alle tre regioner, Amager, Saltholm og Sverige. Ved den efterfølgende analyse af flyfotos identificeres elementer, som har betydning for karakteriseringen af kysten. Det gælder bl.a.: Kystlinje, strandvolde, vegetationsgrænser, strandsøer, kystklinter, revler samt andre bundformer på havbunden. Desuden afgrænses arealer på strandplanet, der har forskellige morfologiske, vegetations- og/eller sedimentologiske karakteristika.

Profilmålinger: Der foretages hvert år opmåling af et antal profiler, som er orienteret vinkelret på kysten. Opmålingen finder sted fra ca. 50 meter indenfor kystlinjen ud til 6 meters vanddybde for profilerne på Amager og i Sverige, og til 2 meters vanddybde for profilerne på Saltholm. Et profil er i princippet blot en ret linje, på hvilken der i et stort antal punkter registreres sammenhørende værdier af afstand og dybde.Ved at foretage en tilstrækkelig tæt punktmåling er det muligt at opnå et meget præcist og detaljeret øjebliksbillede af topografien i profilet og af kystlinjens beliggenhed.Ved at sammenligne profilerne fra år til år kan det afgøres, om kystlinjen er stabil, under tilbagerykning eller i fremvækst, samt hvor stor en eventuel ændring er. Det kan samtidig vurderes, om der er områder af havbunden, der er udsat for erosion eller sedimentation og om eventuelle bundformer, fx revler, har bevæget sig fra år til år. Afhængig af typen og størrelsen af de ændringer, der registreres fra år til år, eller over en længere årrække, vurderes det, hvorvidt ændringerne blot er udtryk for naturlige variationer i kystmiljøet, eller om der kan være tale om effekter hidrørende fra gravearbejderne i Øresund, eller fra selve konstruktionerne i den faste forbindelse, jævnfør de førnævnte ændringer i bølge- og strømforholdene.

Antallet af profiler har varieret fra år til år. I det første undersøgelsesår, 1996, blev der foretaget opmåling af 65 profillinjer. Fra 1996 til -97 var antallet af opmålte profiler på Amager og i Sverige færre, mens antallet af opmålte profiler på den sydlige del af Saltholm, mellem Saltholm og Peberholm, øgedes. Programudvidelsen i dette område var en konsekvens af resultaterne fra 1996, der gav mistanke om, at der fandt en sedimentation af finkornede materialer sted. Der var behov for at foretage en mere intensiv overvågning af dette område, hvor der i følge miljøkriterierne ikke må ske en sedimentation, der kan føre til landfæste mellem Saltholm og Peberholm. I 1997 blev der opmålt i alt 58 profiler. Antallet af profiler på Amager og i Sverige blev yderligere reduceret fra 1997 til -98 mens antallet og lokaliseringen af profiler på Saltholm forblev uændret. I 1998 blev der således i alt opmålt 50 profiler.

For at sikre, at lokaliseringen og orienteringen af profilerne er identisk fra år til år, er der forud for opmålingen etableret et system af fikspunkter indenfor kystlinjen. Koordinaterne på samtlige fikspunkter er målt ind ved anvendelse af satellit-baseret positioneringsudstyr (DGPS), mens koordinaterne på den ydre ende af profilerne er aflæst på kortblade. Niveauet, eller koten, på fikspunkterne er ved hjælp af teodolitten målt ind i forhold til officielle fikspunkter, hvorved det er blevet muligt at beregne det absolutte niveau på den del af profillinjen, der måles op fra land.Tætheden af målepunkter i den "landopmålte" del af profilet afpasses efter topografien og eventuelle skift i sedimenttyperne. Hvor bunden er plan og ensartet, er der således længere mellem målepunkterne, end dér, hvor der er revler og andre "ujævnheder".

Ved gennemførelsen af ekkolodspejlingerne benyttes det samme system af fikspunkter og koordinater, som ved nivellementerne. Koordinaterne er forud for sejladsen indlagt i et navigationsprogram på den computer, der anvendes til navigation af båd under sejlads. Data indsamles med et 200 kHz ekkolod, og der navigeres med DGPS-udstyr.Ved ekkolodsmålingerne registreres dybden automatisk én gang for hver ca. 60 cm.Alle data opsamles og lagres på computer.

Ved at sikre et tilstrækkeligt stort overlap mellem hhv. den teodolit- og den ekkolodsopmålte del af profilet, er det muligt at koble de to profildele sammen, hvorved også den eksakte dybde på ekkolodsopmålingen kendes.

I forbindelse med profilopmålingen fra land, foretages der samtidig en beskrivelse af kysten i og omkring profilet. Denne kystkarakteristik indeholder oplysninger om stranden, om type og afgrænsning af vegetation, af kystlinjen og den indre del af strandplanet, om morfologien og sedimenttyperne, samt specielle omstændigheder på kysten i nærheden af profilet, der kan være væsentlige at kende til for den efterfølgende tolkning af eventuelle kystændringer. Beskrivelserne suppleres med fotos af kysten omkring profilet. Fotos optages fra de samme positioner og viser ens udsnit af kysten fra år til år, således at eventuelle ændringer kan iagttages.

Kystkarakteristikken er et væsentligt supplement til profilmålingerne, når omfanget og typen af de ændringer, der har fundet sted, skal vurderes.

Sedimentprøver: I udvalgte profiler indsamles sedimentprøver fra normalt 3 forskellige prøvetagningspositioner, i enkelte profiler syd for Saltholm, dog fra 10 positioner. I 1996 blev der indsamlet prøver fra i alt 63 positioner. I 1997 og -98 blev antallet af prøvetagningspositioner øget til 93 i forbindelse med intensiveringen af overvågningen mellem Saltholm og Peberholm. Positionerne er identiske fra år til år, hvorved eventuelle ændringer i sedimenterne kan bestemmes. Fra hvert profil, hvori der indsamles prøver, er én af positionerne lokaliseret meget kystnært, oftest i opskylszonen. De øvrige prøver indsamles fra båd på strandplanet på positioner, hvor det fra ekkolodspejlingerne vides, at der er aktiv sandbund, således ofte fra revlerne. På GEUS´ laboratorier foretages bestemmelse af kornstørrelsesfordeling, og prøverne analyseres bl.a. for indhold af total organisk kulstof (TOC) og total kulstof (TC). Fra kornstørrelsesanalyserne anvendes middelkornstørrelsen og den procentvise fordeling af fraktionen under 63 my (ler+silt indholdet) som de væsentligste parametre til belysning af bundsedimentets sammensætning.

På de lavvandede, eksponerede områder af Øresund ligger den procentvise del af fraktionen under 63 my (ler+silt indholdet) normalt på under 5%. På de dybere dele af sundet er procenten ofte over 50%. Da hovedparten af spildmaterialerne fra gravearbejderne ved brobyggeriet ligger i ler+silt-fraktionen, anvendes denne del af kornkurven til belysning af spildmateriale aflejret på havbunden. Da spildmaterialet fra gravearbejderne langt overvejende består af kalk, må det forventes, at der samtidig sker en forøgelse af kalkindholdet, hvis der er tale om, at en eventuel sedimentation af ler og silt er forårsaget af spildmaterialer. Det er derfor også nødvendigt at have kendskab til kalkindholdet i sedimentprøverne. Kalkindholdet (CaCO3) måles ikke direkte, men kan beregnes som (TC-TOC)*(molvægten for kalk/molvægten for kulstof), idet det antages, at næsten alt karbonat i dette miljø er bundet i kalk.
Forhøjede silt+ler koncentrationer i kombination med høje værdier af kalkindholdet er således væsentlige oplysninger til bedømmelse af om en akkumulation af sediment på havbunden kommer fra gravearbejdet, altså om der er tale om egentlige spildmaterialer.

Resultater
Analyser af flyfotos kombineret med feltundersøgelser og sedimentanalyser fra den første undersøgelseskampagne i 1996 har resulteret i en klassifikation af alle de kyststrækninger med tilstødende strandplan, som er indeholdt i overvågningsprogrammet; det vil sige kystzonen fra ca. 50 meter inden for kystlinjen og ud til 6 meters vanddybde.

"Basisundersøgelsen" af kystudviklingen i perioden 1954 til 1993 har resulteret i, at der er opnået et overblik over hovedtrækkene af kystudviklingen forud for anlægsarbejderne i hele regionen.

Kortlægningen af kysttyperne og kendskabet til den generelle kystudvikling, sammenstillet med detaljerede profilmålinger og sedimentanalyser fra 1996 har været af central betydning for tolkningen af de efterfølgende registrerede ændringer af kysten og det kystnære, marine miljø.

Såvel i 1997 som -98 er der registreret talrige ændringer i kystprofilerne og markante ændringer i sedimentparametrene.

Den overvejende del af profilændringerne kan umiddelbart forklares ved vandring af revlesystemerne eller kystlinjebevægelser i forbindelse med den barriereudvikling, der er i gang flere steder i området af naturlige årsager (fig. 7). Disse profilændringer er derfor foreløbig tolket som værende naturlige profiljusteringer.

Større sikkerhed knytter sig til tolkningen af de markante ændringer i sedimentparametrene i de prøver, der er indsamlet på havbunden mellem Saltholm og Peberholm.

Middelkornstørrelse: På den sydvestlige del af Saltholm blev der i 1997 overvejende registreret middelkornstørrelser i fraktionen fint sand. Bredden af fintsandsbæltet var øget fra 1997 til -98. Det samme gør sig gældende umiddelbart syd for Saltholm. I 1997 og -98 er der på nordsiden af Peberholm registreret områder med middelkornstørrelse i siltfraktionen.

Ler+siltfraktionen: I mellem Saltholm og Peberholm steg ler+si lt indholdet væsentligt mellem 1996 og -97. Der blev i 1997 registreret 60-70% ler+silt på enkelte positioner i dette område, og fra 1997 til -98 skete der en yderligere tilsiltning af området. Arealerne, der i 1997 fremstod med forøget ler+silt indhold, er blevet større og der er endvidere registreret et mindre område, hvor andelen af ler+siltfraktionen er helt oppe på 70-80% (fig. 8).

Kalkindholdet: Ved Peberholm blev der beregnet kalkindhold på over 20% i et mindre område i 1996. I 1997 var koncentrationerne steget til 50-60% i dette område. Der er ikke beregnet højere værdier i 1998, men de arealer, der er karakteriseret ved forhøjede kalkværdier, er samlet set større i 1998 (fig. 8).

Fig.8 Venstre: Procentvis fordeling af materiale under 63 my i området mellem Saltholm og Peberholm, 1998. Langs Saltholms kyst ligger værdierne på 0-5%. Ved Peberholm er den højeste, registrerede værdi mellem 70 og 80%. Højre: Indhold af CaCO3 i bundsedimentet, 1998. Langs Saltholms sydkyst ligger værdierne på 0-5%. Ved Peberholm er de højeste, registrerede værdier mellem 40 og 50%.