Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Fördjupad analys av försurningsdata för skogsmarken

Resultat från MarkinventeringenJohan Stendahl

Institutionen för mark och miljöSLU

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

• Fältbestämningar (ca 20 000 ytor)

• Markprovtagning:

• Humusprov (ca 10 000 ytor)

• Mineraljordsprov (ca 4500 ytor)

• Kemiska analyser

Inventeradetrakter: 4-8 provytor/trakt:

600-1200m 400m

• Följer miljötillståndet i marken

• Skogsmark, fjällbarrskog, myr och betesmark

• Permanenta provytor (samma som Riksskogstaxeringen)

• Inventeringsperioder:

I1: 1983-1987

I2: 1993-2002

I3: 2003-2012

• Varje årsdata ett sample

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Provtagning inom Markinventeringen

Humuslagret

0-10 cm

10-20 cm

55-65 cm (C-horisonten)

Övre rostjorden (podsoler)

(B/C-horisonten 83-02)

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Skogsmarkens pH och basmättnad

Omanalyser av arkiverade jordprover

• Avvikelser för pH och baskatjoner från 1983-1987 kända sedan tidigare (korrektioner genomförda)

• Trendbrott för pH i början av 2000-talet• 1980-talsdata viktiga för den övergripande trenden

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Omanalys av pH (H2O)1985-1987:

B-horisonten

BC-horisonten

Omanalys av pH (H2O)1993-1998:

C-horisonten

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Y = 1.05822*X Y = 0.92149*X

Y = 0.86532*X Y = 0.99131*X

Omanalyser av 1985-1987: BaskatjonerB-horisonten (samband från Karltun 1998 i rött)

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Omanalyser av 1985-1987: Al och total aciditetB-horisonten

Y = 1.00063*X Y = 0.9296*X

Trendanalyser för markkemi olika horisonter

• 3 regioner• Regressionsanalys av årsvisa data• Tidsserier olika beroende på markhorisont

• B-, B/C-, C- och O-horisonten• pH(H2O), pH(CaCl2), BS(eff.), Al(KCl), Total

aciditet, CEC, Kol

• Mogen & äldre skog, torr-frisk-fuktig fastmark• För B-horisonten, podsoler

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Sammanfattning av trendanalyser - tre regioner och för hela Sverige

Förändring mot surare tillstånd

Förändring mot mindre surt tillstånd

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Sammanfattning av trendanalyser- endast signifikanta förändringar

Förändring mot surare tillstånd

Förändring mot mindre surt tillstånd

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

pH(H2O) i B-horisonten

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

pH(H2O) i O-horisonten

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Ökning i Al(KCl) i O-horisonten i Norrland- en effekt av ökad katjonbyteskapacitet (CEC)

Al(KCl) CEC

Al:Kol kvot

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

?

Radie för (hydratiserade) katjoner

Återhämtning från markförsurning & jonbytesprocesser

Cl-

Ca2+

K+

Ca2+

K+

K+ Cl-

Cl-

Al(OH2)+

SO42-

Cl-

Cl- Cl-

H+

Jonbytesreaktionen påverkas av:• Marklösningen jonstyrka• Jonernas bindningsstyrka (valens, och

storlek)• Al3+ binds hårdare till markkomplexen

än t ex Ca2+

• Vid lägre jonstyrka gynnas Al3+ ytterligare i konkurrensen med Ca2+

• En ökning av basmättnaden från 10% till 50% kräver att Ca2+ i marklösningen stiger 5-10 ggr, vilket betyder en långsam återhämtningen.

Återhämtning sfas

W

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Tillståndsklassernas fördelning 1985-2007- endast podsoler

Baserat på data omanalyserade 2010

Institutionen för Mark & Miljö, SLUwww.mark.slu.se

Slutsatser

• Oförändrad pH i mineraljorden, minskning i O-horisonten• Oförändrad basmättnad• Oförändrad eller ökad mängd utbytbart aluminium och total

aciditet, särskilt i O-horisonten• Tendens till förbättring enligt tillståndsklasserna har avtagit

eller tom vänt till en försämring

• Återhämtning genom jonbyte kräver höga koncentrationer av baskatjoner i marklösningen

• Processförståelse viktig för tolkning av återhämtningen