Hem Programbeskrivning Studieområde Publikationer Publikation: Ambio Special Issue 2015 Forskare Kalendarium
 

Ekoklim har två huvudsakliga studieområden

Ekoklim (2015) publication on long-term changes in Norrström

Elmhagen B, Destouni G, Angerbjörn A, Borgström S, Boyd E, Cousins SAO, Dalén L, Ehrlén J, Ermold M, Hambäck P, Hedlund J, Hylander K, Jaramillo F, Lagerholm VK, Lyon SW, Moor H, Nykvist B, Pasanen-Mortensen M, Plue J, Prieto C, van der Velde Y, Lindborg R. 2015. Interacting effects of change in climate, human population, land use and water use on biodiversity and ecosystem service. Ecology and Society 20(1): 23. Download pdf

Norrströms avrinningsområde

Bakgrund

En betydande del av Ekoklims forskning kommer att fokusera på avrinningsområdet Norrström. Området är stort, 22 650 km², och inkluderar två av Sveriges största sjöar, Mälaren och Hjälmaren (Fig. 1). Topografin är relativt flack och det finns många sjöar och vattendrag. Berggrunden består av granit och gnejs som täcks av ett ganska tunt lerlager, upp till 5 m (Fig. 2).

Stockholm ligger i Norrström och som helhet är området relativt tättbefolkat. Det har genomgått en snabb urbanisering och industrialisering vilket har bidragit till en ökande miljöförstöring, speciellt kring Mälaren och Hjälmaren.

Många viktiga vattenrelaterade ekosystemtjänster genereras inom Norrström. Till exempel utgör Mälaren vattentäkt för de 1,5 millioner människor som bor i Stockholmsregionen. Vidare är Norrström känt för sitt laxfiske och mer än 30 olika fiskarter återfinns ända in i hjärtat av Stockholm (Fig. 3).

Mälardalsregionen är även känd för sina höga natur- och kulturvärden samt för de goda möjligheterna till rekreation och friluftsliv. Stockholms skärgård är också ett område med höga natur-, kultur- och rekreationsvärden som direkt påverkas av den aktivitet som pågår inom Norrströms avrinningsområde, t ex kan föroreningar spridas till skärgården via vattnet i mark, vattendrag och sjöar (Fig. 4).

Ekologi, hydrologi och markanvändning

Norrströms avrinningsområde består till 4% av bebyggelse, 36% jordbruk, 49% skog (mest i den nordvästra delen), 2% våtmarker och 9% sjöar och vattendrag. Att så stor del av ytan är jordbruksmark beror huvudsakligen på de bördiga jordarna i regionen (Fig. 1).

De främsta ekohydrologiska problemen är övergödning och förorening av vatten och jordar. Den höga befolkningstätheten, det omfattande jordbruket och de många industrierna bidrar samtliga till att föroreningar sprids till ytvatten och kustekosystemen via grundvattnet (Fig. 4).

Det höga trycket på området medför flera problem när viktiga ekosystemtjänster ska upprätthållas, t ex säkerställandet av vattenkvaliteten i Stockholms vattentäkt Mälaren, samt skyddet av känsliga kuster och marina ekosystem i skärgården. Det senare ingår i flera internationella överenskommelser för Östersjöregionen och EU:s vattendirektiv.

Administration av avrinningsområdet

Norrström utgör det administrativa avrinningsområdet för Mälaren och är dessutom den största svenska delen av Water Management District Northern Baltic Proper; ett av total fem svenska vattendistrikt som har etablerats i enlighet med EU:s vattendirektiv.

Vattenmyndigheten för detta distrikt är tillsammans med Stockholm Vatten, Norrvatten och olika intressenter viktiga för områdets skötsel. De är även involverade i en rad olika forskningsprojekt. Dessa ekohydrologiska projekt kan vara av stor nytta för en rad avnämare - olika organisationer, myndigheter och företag - med intressen i området.

Pågående forskning

Norrströms avrinningsområde har länge använts som fältområde både av den hydrologiska och den ekologiska gruppen inom Ekoklim. Därigenom har vi redan har en god uppfattning om områdets hydrologi och ekologi, vilket innebär att vi har goda förutsättningar att göra projektioner angående framtida klimat- och markanvändningsscenarier.

Genom samarbete med svenska vattenmyndigheten för Norrströms avrinningsområde, där professor Georgia Destouni sitter i styrelsen, finns det goda möjligheter att sprida resultaten från Ekoklims forskning. De kan komma till användning som underlag för hur Sverige bäst ska möta EU:s nya krav och mål t ex, EU:s vattendirektiv (2000/60/EC) och grundvattendirektivet (2006/60/EC). Norrström är dessutom ett av UNESCO:s exempelområden för hur man kan identifiera, kvatifiera och förbättra kritiska beröringspunkter mellan vatten, biota och sociala system för uthålligt brukande (UNESCO IHP Ecohydrology concept).

Den ekologiska forskningsgruppen på Stockholms universitet har under lång tid använt olika landskaptyper inom Norrström som ekologiska studieområden för att undersöka kopplingen mellan markanvändning och biodiversitet. Historiska kartor analyseras för att klarlägga hur markanvändningen förändrats (Fig. 5), så att man sedan kan uppskatta effekten av förändringen på biodiversitet (förekomst, täthet och sammansättning av arter) och ekosystemtjänster. Genom att göra experiment och försök i space-for-time design har vi möjlighet att dra slutsatser om relationen mellan förändringar i artsammansättning som en effekt av markanvädning och hur detta i sin tur påverkar ekosystemtjänster. Ett exempel på ett pågående projekt är en studie av hur klimatförändring och jordbruk påverkar våtmarkerna i området, särskilt med avseende på mångfald och ekosystemtjänster (Fig. 6). En intressant aspekt är också hur jordbruket inom avrinningsområdet påverkar den akvatiska faunan och näringsflödet i sjöar och vattendrag (Fig. 7).

 
 

Fig. 1. Ett av Ekoklims huvudstudieområden: Norrström avrinningsområde

 


Fig. 2. Digital höjdmodell som visar Norrströms avrinningsområde.

 


Fig. 3. Centrala Stockholm utloppen från
Norrströms avrinningsområde till Östersjön.

 


Fig. 4. Jordbruket bidrar starkt till övergödning och förorening i området, genom att näringsämnen och föroreningar sprids med vattnet.

 


Fig. 5. Genom att analysera historiska kartor undersöks hur landskapet och markanvändningen i Norrström förändrats de senaste århundradena.
 

Fig. 6. För att undersöka effekter på ekosystemtjänster väljs studieobjekt
med olika mängd jordbruksmark ut inom avinningsområdet
.

 


Fig. 7. Våtmark i Norrströms avrinningsområde.