36.700 ton – Aarhus-forskere er sikre på måltal for kvælstof

Vandmiljø Udledningen af kvælstof skal reduceres for at nå den fælles EU-målsætning om god økologisk tilstand i det kystnære hav. Forskere fra Aarhus Universitet har derfor beregnet det måltallet for Danmark, men har efterfølgende mødt voldsom kritik for deres arbejde. Forsker bag tallene afviser, at der er noget at udsætte på beregningerne.

Å kvælstof

Næringsstoffer udvaskes fra landbrugsjorden, når regnvandet fx dræner fra mark-grøfter direkte ud i åerne og derfra ud i havmiljøet.

© Pixabay/Knud Erik Vinding
Nyhed

Algesuppe. Fisk med bugen i vejret. Døde zoner på bunden af de danske fjorde. Forurening med næringsstoffer i havet langs Danmarks kyster er noget, de fleste har stiftet bekendtskab med enten ved selvsyn eller i medierne.

Næringsstofferne kom – og kommer – i vid udstrækning inde fra land og ikke mindst fra landbruget, selvom der er reduceret markant på både gødningsforbruget og udvaskningen over de seneste årtier.

Ifølge institut for Bioscience ved Aarhus Universitet ligger den årlige klimanormaliserede belastning med kvælstof i perioden 2014-2018 på cirka 55.000 ton. Det er den mængde, der bliver tilført havet gennem udvaskning fra land, og som fører til opblomstring af fritsvævende alger. Algerne skygger dels for lyset længere nede, og dels forbruger de ilten i vandet, når de dør og bliver omsat.

Derfor skal de 55.000 ton nu nedbringes til 36.700 ton kvælstof om året frem mod 2027. Det viser et stort studie ligeledes udført af forskere fra Aarhus Universitet i forbindelse med de nye vandområdeplaner fra Miljøstyrelsen.

De 36.700 ton er efterfølgende blevet kritiseret som et urealistisk tal, der har enorme konsekvenser for dansk landbrug. Kritikken er blandt andet leveret af Torben Hansen og Troels Toft, som er hhv. planteformand i Landbrug & Fødevarer og sektordirektør for planter i Seges i et indlæg i Altinget den 21. januar 2021.

Venstres landbrugsordfører Erling Bonnesen ønsker ligefrem at få en second opinion, altså nye beregninger fra andre forskere.

”Vi ved, at universitetet har regnet forkert flere gange – og det er, hvad det er. Men vi har jo også oplevet, at man flytter målstregen, hver gang vi er ved at nå målet. Hvor er seriøsiteten i det?” har han blandt andet sagt til baeredygtigtlandbrug.dk.

Forsker afviser kritik

Kravet om en second opinion giver professor Karen Timmermann dog ikke meget for. Hun er i dag ansat på Danmarks Tekniske Universitet, DTU, hvor hun forsker i menneske- og naturskabte påvirkninger af de kystnære farvande, men hun var med til at udføre beregningerne på Aarhus Universitet.

Mark Kvælstof

Landbruget er fortsat den største kilde til kvælstof i det kystnære miljø, men ikke længere den største kilder til fosfor.

© Pixabay/Steen Jepsen

”Hvis andre genberegnede målbelastningerne, ville de komme til stort set samme resultat. Det er jeg nærmest ikke i tvivl om,” siger hun.

Hun forklarer, at der bag de 36.700 ton kvælstof om året ligger hele to forskningsmæssige tilgange, der næsten er så forskellige, som de kan være. Alligevel gav de relativt enslydende resultater. Karen Timmermann er derfor ret sikker på, at med det datagrundlag, der er, så vil man med en second opinion ikke noget frem til noget andet.

Men hvordan er forskerne egentlig kommet frem til måltallet på 36.700 ton?

”Kravene kommer fra EU, der har sat grænser inden for en mængde biologiske og kemiske variable for, hvornår tilstanden af det marine miljø er god. Det er endemålet, vi skal opfylde,” siger Karen Timmermann.

I Danmark tager vurderingerne af påvirkningsgraden udgangspunkt i to marine indikatorer: koncentrationen af klorofyl, grønkorn, som et mål for koncentrationen af alger, og på hvor store dybder ålegræs kan vokse. Det er en indikator for, hvor klart vandet er, og dermed for, hvor langt lyset når ned.

Både klorofyl og ålegræsdybden er tæt koblet til kvælstof, fordi undersøgelser viser, at netop kvælstof er den begrænsende faktor for algevæksten hen over sommeren og i efteråret langs de danske kyster, mens den kun i en periode om foråret er fosforbegrænset.

Forskellige modeller er enige

Arbejdet med at finde det måltallet har blandt andet bestået i at undersøger data ved hjælp af modeller og overvågningsdata. Siden 1990 er der foretaget målinger af klorofylkoncentrationer og ålegræsdybder i danske farvande. De er så blevet omregnet til egentlige indikatorer. For klorofyl er det fx middelkoncentrationen fra maj til september.

Herefter er der sammenholdt med år-for-år-data for, hvor mange næringsstoffer som kvælstof og fosfor, der kommer ud til det marine miljø.

”Ved hjælp af modeller kan vi opstille relationer mellem næringsstofferne og miljøindikatorerne. Relationerne bruges til at beregne udledningernes størrelse, når vi ønsker at opnå en bestemt økologisk tilstand. Altså: Når vi har den her udledning, så får vi fx den her klorofylkoncentration,” siger Karen Timmermann.

Å kvælstof

Nye vådområder er et af virkemidlerne i kataloget over kvælstofreducerende tiltag.

© Pixabay/Morten Ellegaard Larsen

Forskerne har benyttet to modelsystemer, der udgør to helt forskellige tilgange, til at nå frem til et måltal, som udledningerne skal bringes ned på. De to systemer er bl.a. valgt for at gøre beregningerne og konklusionerne så robuste som muligt.

”Der er det, man kunne kalde et statistisk system, der alene kigger på overvågningsdata, data for klorofyl, lys og ålegræs, som vi korrelerer med data for vind, sol, temperatur og nedbør og så selvfølgelig med mængde af næringsstoffer. Det andet modelframework er mekanistiske modeller. De er i langt højere grad baseret på beskrivelse af processer,” forklarer Karen Timmermann.

De mekanistiske modeller minder altså om meteorologernes vejrmodeller, hvor de fysiske og kemiske processer i atmosfæren er beskrevet og får lov til at forløbe med fx dannelse af skyer og nedbør.

Processerne i havmodellerne er tilsvarende fx, hvordan næringsstoffer bliver omdannet, hvordan en alge vokser, og i hvor høj grad algerne bliver spist. Modellen beregner herefter time for time, hvad der sker i vandområdet.

”Vi har nu kørt modellerne for 15 år, så vi har en beskrivelse af de danske farvande. De modeller kan svare på, hvad der sker, hvis vi skruer ti procent ned for kvælstof, hvis vi skruer ti procent ned for fosfor, hvis vi slukker Solen, hvis vi skruer op for regnen. Der kan vi teste alle mulige scenarier og skrue på fx kvælstof, indtil vi kommer ned på en klorofylkoncentration, som EU har sagt, at vi skal, i de forskellige vandområder,” siger Karen Timmermann.

Satellitbillede af alger i Skagerak

Fotoet fra NASA’s Aqua-satellit dateret 1. juni 2004 viser en massiv opblomstring af alger i Skagerrak, der spreder sig både ud i Nordsøen og ned i Kattegat. De seneste årtier er udledningerne af det vigtigste næringsstof, kvælstof, fra Danmark nedbragt markant fra mere end 100.000 ton om året til stort set det halve.

© NASA

De 36.700 ton er måltallet for det, forskerne kalder deres hovedscenarie. Det er baseret på, at alle andre lande også gør det, de har forpligtet sig til. Der er vi ikke endnu, men det er antagelsen i hovedscenariet, at det sker på sigt, fortæller Karen Timmermann.

Fosfor og kvælstof hænger sammen

En anden antagelse i hovedscenariet er, at der ikke samtidig sker reduktioner af fosfor. Forskerne har dog også skruet på fosforknappen og kigget på, hvad der sker, hvis det er muligt at reducere fosfor-udledningerne med 10, 20 eller 30 procent.

”Vi kan se, at vi kan tillade os at hælde mere kvælstof ud, hvis vi reducerer fosfor. Så kunne måltallet for kvælstof stige til måske 39.000 ton pr. år,” siger Karen Timmermann.

Desværre er det ikke sikkert, at forfor automatisk falder i takt med kvælstof, ikke mindst fordi kilderne er nogle andre. Hvor omkring 70 procent af kvælstoffet kommer fra landbruget, er det kun 40 procent af fosforen. Resten kommer fra fx rensningsanlæg og spildevand.

Det overordnede måltal er dog langt fra enden på historien, forklarer Karen Timmermann. Der er nemlig defineret 109 vandområder i Danmark. Første skridt er derfor at kigge på dem hver for sig, fx kigge alene på en inderfjord som Horsens Fjord, der er inddelt i en inder- og en yderfjord.

”Hvert område har en målbelastning, men vandområder hænger sammen, så det, der påvirker yderfjorden, kommer også fra inderfjorden. Vi kan ende i en situation, hvor en inderfjord bliver nødt til at reducere noget mere, før en yderfjord kan komme i en god økologisk tilstand, end hvis man alene så på inderfjorden. Inderfjorden er med andre ord en del af oplandet for yderfjorden,” forklarer Karen Timmermann.

Når de 109 områders behov er identificeret, er det andre eksperter, der skal i spil. De skal svare på, hvad der skal ske fx på landbrugsjorden. Der er ligefrem produceret et indsatskatalog, hvor det er muligt at slå op og se, hvor meget kvælstof fx nye vådområder optager.

Selv med en fuld implementering af måltallet og de relevante virkemidler, går der dog en rum tid, inden tilstanden er, som EU har pålagt Danmark.

”Før vi får de fulde effekter af vandplanen, skal der indfinde sig en fuld ligevægt med de ændrede udledninger. Det er omkring fem år, når det er næringsstoffer, vi kigger på. Og før ålegræsset har genetableret sig, kan der gå årtier,” siger Karen Timmermann.