Episodiske edringer i vannkjemi i et leirpåvirket vassdrag

Abstract

Små, leirpåvirka nedbørsfelt kan bidra med store mengder partikler til resipienter. Disse leirpartiklene binder essensielle næringsstoffer som fosfor og nitrogen, og kan være opphav til en eutrofiering og tilslamming nedstrøms. Episoder med mye og intensiv nedbør vil øke partikkeltransporten i erosjonsutsatte vassdragene ytterligere og kan føre til enorm materialtransport i løpet av en begrenset tidsperiode. Episoder med ekstreme nedbørsmengder forventes å forekomme hyppigere som et resultat av klimaendringer og kan gi opphav til en stor andel av den totale partikkeltransporten i vassdragene. På tross av dette utelates ofte data fra nedbørsepisoder ved overvåkning av vannkvaliteten i vassdragene. Den kjemiske sammensetningen i Nordre Lund bekken varierer mye over tid under en nedbørsepisode, og med ulike årstider. Under episoder med regn og snøsmelting på frossen mark vil store mengder partikler innad i selve elveløpet rives med og transporteres uten store tilførsler fra nedbørsfeltet. Under den frostfrie perioden vil det være større påvirkning fra hele nedbørsfeltet på vannkjemien under nedbørsepisoder. Avrenning fra lavtliggende leirpåvirkede områder har en annen kjemisk sammensetning enn høyereliggende skogsområder. Disse ulikhetene skyldes i stor grad tilstedeværelsen av leirpartikler som bidrar til høyere konsentrasjoner av nitrogen og fosfor, høyere alkalitet, pH og konduktivitet. Åpne områder med bebyggelse kan også bidra til endringer i vannkjemien nedstrøms, særlig med tanke på spredt avløp og tette flater.

Small, clay affected watersheds can contribute with huge amounts of particles to recipients. These clay particles bind essential nutrients like phosphorus and nitrogen, and can be the origin of eutophication and siltation downstream. Episodes with heavy rain will increase the transport of particles in erosion-sensitive watersheds further and can lead to huge amounts of particles being transported over a fairly short time period. Episodes with extreme precipitation are expected increase in frequency as a result of climatic changes and can be responsible for most of the particle transport in watersheds. Contrary to this, data form precipitation events are often excluded in monitoring of water quality. The chemical composition in the Nordre Lund creek varies substantially over time during a precipitation event, and as a result of seasonal variations. During episodes with rain and snowmelt on frozen ground, great amounts of particles will be transported internally in the creek without essential contributions from the catchment. During the frost-free period the catchment will have a greater impact on water chemistry. Runoff from clay affected, low land areas have a different chemical composition than runoff from the upstream woodland areas. These differences can largely be explained by the presence of clay particles which contributes to higher concentrations of nitrogen, phosphorus, higer alkalinity, pH and conductivity. Open areas with settlements will also contribute to changes in the water chemistry downstream, especially regarding waste water and runoff from impervious surfaces.