Föreläsning på Grundvattendagarna 2013

1. Grundvatten i ett förändrat klimat
Gustav Sundén 0ch Bo Thunholm
Grundvattendagarna, Lund, 16-17 Oktober 2013

2. Dagordning:
• Observerade förändringar sedan slutet av
1960-talet
• Beräkningar av framtida förändringar i nivå
och kemi

3. 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)
• Klimatets påverkan på koncentrationer av kemiska ämnen i grundvatten
(Aastrup, m fl

4. Observerade förändringar sedan
omkring år 1970
• Mätningar av grundvattennivå
(Grundvattennätet)
• Provtagning och analys av
grundvattenkvalitet (Nationell
miljöövervakning)

5. Nivåförändringar 1968-2013
SGU, Grundvattennätet, Vaxholm, station 55:12
Grundvattennivåer, meter under markytan
1
0
-1
-2
-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
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
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-2.0
68
70
72
74
76
78
80
82
84

6. Jämförelse mellan perioderna
1969-1990 och 1991-2012
Exempel från Vaxholm
1
1
0
0
-1
-1
-2
-2
-3
-3
J FMAM J J A SOND
J FMAM J J A SOND

7. Grundvattennivåernas regimförändring
1977
1994
2012
1m
JFMAMJJASOND
1m
JFMAMJJASOND
1m
JFMAMJJASOND
1m
JFMAMJJASOND

8. 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, ej signifikant
Tidigare grundvattenbildning under våren, ej signifikant
Tidigare grundvattenbildning under våren, signifikant

9. Grundvattenkvalitet, exempel
Sulfat, 1968-2012
SGU, Varberg, Station 13:1
Sulfat (mg/l)
25
Bly, 1995-2012
20
SGU, Varberg, Station 13:1
Bly (ug/l)
15
0.300
10
0.250
5
0.200
0
0.150
68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12
Klorid, 1968-2012
SGU, Tärnsjö, Station 23:8
Klorid (mg/l)
12
10
8
6
4
2
0
68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08 10 12
0.100
0.050
0.000
95
96
97
98
99
00
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12

10. Modellering av grundvattennivåer
med hjälp av HBV-modellen
• 14 stationer ur SGU:s
Grundvattennät
• Kalibrering med värden från
PTHBV – databasen samt nivåer
ur SGU:s Grundvattennät
• Klimatscenarier som drivdata för
framtida nivåer

11. Modellresultat - nivåförändringar
Grundvattennätet station 72024
Perioden 1961-1990
Grundvattennätet station 72024
Perioden 2071-2100
0.0
0.0
-0.5
-0.5
-1.0
-1.0
-1.5
-1.5
-2.0
-2.0
-2.5
-2.5
-3.0
-3.0
-3.5
-3.5
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

12. Modellresultat – regimförändringar
Grundvattennätet station 72024
Perioden 1961-1990
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
-1.8
-2.0
-2.2
-2.4
-2.6
-2.8
-3.0
-3.2
Grundvattennätet station 72024
Perioden 2071-2100
0.0
-0.2
-0.4
-0.6
-0.8
-1.0
-1.2
-1.4
-1.6
-1.8
-2.0
-2.2
-2.4
-2.6
-2.8
-3.0
-3.2
J F M A M
J
J A S O N D
Grundvattennätet station 72024
Differens mellan perioderna
1.5
1.0
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
J F M A M
J
J A S O N D
J F M A M
J J A S O N D

13. Klimatets påverkan på kemiska ämnen
i grundvatten

14. Metod
• Samband mellan grundvattennivåer och halter för
olika parametrar
• Koppling mellan nivå- och kemistationer
• Linjär regressionsanalys med grundvattennivå som
oberoende variabel och olika kemiska ämnen som
beroende variabler
• Beräknad riktningskoefficient samt intercept
användes sedan för att beräkna framtida
grundvattenkemi för ett antal rör
• ”GRV-modellen” användes för att räkna framtida
grundvattennivåer för perioden 2071-2100

15. Resultat
• Signifikanta resultat för de flesta parametrarna i
morän men ett fåtal i sand – grus
• 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)

16. Svaga men signifikanta samband mellan
nivå och kemi. Exempel för morän
Bly
Alkalinitet
2
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1
0
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-1
-2
-3
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-2
-1
?
0
Nivå
1
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2
3
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-1
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?
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?
?
-2
-3
-2
-1
0
Nivå
1
2
3

18. Flera faktorer som påverkar
grundvattnets kvalitet
• Förändringar i grundvattnets flödesriktningar
• 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)

19. Tack för uppmärksamheten!