Kartlegging av årsakssammenheng mellom fysiske og kjemiske forhold og episoder av fiskedød i elven Risa

Abstract

I mai 2007, 2015 og 2016 ble det oppdaget at nesten all ørret i elven Risa på strekningen fra Risebru til Dalsdammen like nord for Gardermoen i grensen mellom Ullensaker og Eidsvoll kommune var død. Det ble ikke funnet noe som tydet på forurensningsutslipp til vassdraget. Det ble tatt gjellevevsprøver av død og døende fisk, som viste utfelling av metallene aluminium, jern og mangan på gjellene. Det ble antatt at den episodiske fiskedøden i Risa skyldtes kvelningsdød som følge av utfellinger av jern- og manganoksider på gjelleoverflaten, og muligens andre metaller, fra innblanding av surt metallrikt vann og/eller anoksisk metallrikt vann i elven.

Vårt hovedmål har vært å kartlegge de kjemiske og de fysiske forholdene i vanntilførselene, både grunnvann og overflatevann, i Risas øvre del for å undersøke årsakssammenhengene som ligger bak episodene med akutt fiskedød i 2007, 2015 og 2016. Vannkjemien har blitt kartlagt med ledningsevne-, temperatur- og trykkloggere, feltmålinger og vannprøver i Risa, Hersjøen og elvens vanntilførsler. Områdets grunnforhold og grunnvann har blitt kartlagt ved bruk av geofysiske undersøkelser, observasjonsbrønner, kornfordelingsanalyse og konseptuell modellering av grunnvannets strømning. Det har blitt undersøkt om episodene av fiskedød i Risa har sammenheng med klimatiske forhold, snøsmelting eller grunnvannsfluktuasjoner.

Det er behov for flere undersøkelser før man kan si med sikkerhet hva som er de bakenforliggende årsakene til episodisk fiskedød av ørret i Risa. Flere sidebekker viser perioder med ulik vannkvalitet. Det er flere tjern og dammer i området som har høyt innhold av metaller, spesielt jern. Det er derimot sannsynlig at metallene er bundet til organisk materiale og er lite biotilgjengelig. Hersjøen gir det største bidraget av vann til Risa og fortynning av tilførsel fra sidebekker blir derfor stor. Metallkonsentrasjonen er lav i grunnvannet i området ved Risa, men kan være høy andre steder i nedbørfeltet. Grunnvannets strømning ved Risa er oppadrettet og stabil gjennom året. pH er høy i både grunnvann og overflatekilder. Det er også usikkerhet knyttet til konsentrasjonen av metaller på gjellevev hos død ørret i Risa, som gir grunn til å mistenke at det kan være andre årsaker til fiskedøden enn tidligere antatt.

In May 2007, 2015 and 2016, almost the entirety of the brown trout population between Risebru and Dalsdammen, just north of Gardermoen in the border between the municipalities of Ullensaker and Eidsvoll, was found to be dead. No signs pointed towards there being contaminant emissions to the watercourse. Gill tissue analysis was performed on dead or dying fish, revealing precipitation of aluminium, iron and manganese in the gill surface. The episodic fish kill in Risa was believed to be a result of respirational failure caused by precipitation of iron- and manganese oxides on the fish gill surface, possibly combined with other metals, through metal-rich acid water and/or metal-rich anoxic water discharging into the river.

Our main objective has been to map the chemical and physical conditions in both the groundwater and surface water sources in the upper part of the Risa river, in order to discover the causes of the instances of fish kill witnessed in 2007, 2015 and 2016. To this end we have mapped the water chemistry using conductivity-, temperature- and pressure loggers, field measurements and water samples in Risa, Hersjøen and the connected water sources. The area’s subsurface and groundwater have been mapped through geophysical investigations, observation wells, particle size distribution and conceptual modelling of the groundwater flow. The question of whether the instances of fish kill in Risa can be partially attributed to climatic conditions, snowmelt or groundwater fluctuations has also been explored.

Further tests are necessary before a definitive conclusion can be reached regarding which underlying causes explain the instances of fish kill in the Risa brown trout population. Several feeder streams in the area display periods of different water quality. Furthermore, multiple nearby ponds contain high concentrations of metals, especially iron. However, it is likely that the metals are bound to organic matter and are therefore much less bioavailable. The lake Hersjøen is the most significant contributor of water to Risa, and as a consequence cause considerable dilution in Risa from feeder streams. The concentration of metals is low in the groundwater within the close vicinity of Risa but can be high in other parts of the catchment. The groundwater flow in the area nearby Risa has an upward direction and is stable throughout the year. Both the groundwater and surface water display high pH levels. Additionally, there is uncertainty surrounding the concentration of metals on the gill tissue of dead brown trout in Risa, raising the possibility that the instances of fish kill might be attributed to other causes than those previously assumed to be most significant.