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Grundvatten i ett förändrat klimat
Gustav Sundén 0ch Bo Thunholm
Grundvattendagarna, Lund, 16-17 Oktober 2013
Dagordning:
• Observerade förändringar sedan slutet av 1960-talet1960-talet
• Beräkningar av framtida förändringar i nivå och kemi
Tidigare SGU-relaterade klimatprojekt• Kan grundvattenmålet klaras vid ändrade klimatförhållanden? (Ojala m.fl.
2007)
• Grundvattennivåer i ett förändrat klimat (Rodhe m.fl. 2009)
• Grundvattennivåer och vattenförsörjning vid ett förändrat klimat (Sundén, m.fl. 2010)m.fl. 2010)
• Klimatets påverkan på koncentrationer av kemiska ämnen i grundvatten (Aastrup, m fl
Observerade förändringar sedan omkring år 1970
• Mätningar av grundvattennivå (Grundvattennätet)(Grundvattennätet)
• Provtagning och analys av grundvattenkvalitet (Nationell miljöövervakning)
Nivåförändringar 1968-2013
-2
-1
0
1
SGU, Grundvattennätet, Vaxholm, station 55:12
Grundvattennivåer, meter under markytan
-3
68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12 14
-2.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12 14
SGU, Grundvattennätet, Sala, station 20:1
Grundvattennivåer, meter under markytan
11
Jämförelse mellan perioderna 1969-1990 och 1991-2012Exempel från Vaxholm
-3
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-1
0
J F M A M J J A S O N D
-3
-2
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J F M A M J J A S O N D
Grundvattennivåernas regimförändring
J F M A M J J A S O N D
1 m
1977 1994 2012
J F M A M J J A S O N D
1 m
J F M A M J J A S O N D
1 m
J F M A M J J A S O N D
1 m
Tidigareläggning av grundvattenbildning under våren de senaste 40 åren, urval av ca 50 observationsrör i snabbreagerande magasin
Senare grundvattenbildning under våren, signifikant Senare grundvattenbildning under våren, signifikant
Senare grundvattenbildning under våren, ej signifikant
Tidigare grundvattenbildning under våren, ej signifikant
Tidigare grundvattenbildning under våren, signifikant
Grundvattenkvalitet, exempel
10
15
20
25
SGU, Varberg, Station 13:1
Sulfat (mg/l)
0.300
SGU, Varberg, Station 13:1
Bly (ug/l)
Sulfat, 1968-2012
Bly, 1995-2012
0
5
68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12
0.000
0.050
0.100
0.150
0.200
0.250
95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
0
2
4
6
8
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68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12
SGU, Tärnsjö, Station 23:8
Klorid (mg/l)
Klorid, 1968-2012
• 14 stationer ur SGU:s Grundvattennät
Modellering av grundvattennivåer med hjälp av HBV-modellen
• Kalibrering med värden från PTHBV – databasen samt nivåer ur SGU:s Grundvattennät
• Klimatscenarier som drivdata för framtida nivåer
Modellresultat - nivåförändringar
Grundvattennätet station 72024Perioden 1961-1990
-0.5
0.0
Grundvattennätet station 72024Perioden 2071-2100
-0.5
0.0
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
-3.5
-3.0
-2.5
-2.0
-1.5
-1.0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Modellresultat – regimförändringar
Grundvattennätet station 72024Differens mellan perioderna
1.0
1.5
Grundvattennätet station 72024Perioden 2071-2100
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0
Grundvattennätet station 72024Perioden 1961-1990
-0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0.0
-1.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
J F M A M J J A S O N D
-3.2 -3.0 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2.0 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1.0 -0.8
J F M A M J J A S O N D
-3.2 -3.0 -2.8 -2.6 -2.4 -2.2 -2.0 -1.8 -1.6 -1.4 -1.2 -1.0 -0.8
J F M A M J J A S O N D
Klimatets påverkan på kemiska ämnen i grundvatten
Metod
• Samband mellan grundvattennivåer och halter för olika parametrar
• Koppling mellan nivå- och kemistationer
• Linjär regressionsanalys med grundvattennivå som • Linjär regressionsanalys med grundvattennivå som oberoende variabel och olika kemiska ämnen som beroende variabler
• Beräknad riktningskoefficient samt interceptanvändes sedan för att beräkna framtida grundvattenkemi för ett antal rör
• ”GRV-modellen” användes för att räkna framtida grundvattennivåer för perioden 2071-2100
Resultat
• Signifikanta resultat för de flesta parametrarna i morän men ett fåtal i sand – grus
• Låg förklaringsgrad (R2=0,04 för Mg)• Låg förklaringsgrad (R2=0,04 för Mg)
• Utspädningseffekter (morän och sand- och grus)
• Kontakt med E-horisonten i morän vid höga grundvattennivåer (ej sand- och grus)
Svaga men signifikanta samband mellan nivå och kemi. Exempel för morän
Alkalinitet2
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Bly2
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Nivå-3 -2 -1 0 1 2 3
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Flera faktorer som påverkar grundvattnets kvalitet
• Förändringar i grundvattnets flödesriktningar
• Ändrat utbyte mellan grund- och ytvatten• Ändrat utbyte mellan grund- och ytvatten
• Förlängda odlingsperioder � ökat användande av bekämpningsmedel och växtnäringsämnen
• Längre perioder utan återfyllnad av grundvattenmagasinen
• Ökad temperatur påverkar grundvattenkvaliteten (kemi, mikrobiologi)
Tack för uppmärksamheten!
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