Disputation, Guillaume Vigouroux

Disputation

Datum:

fredag 3 december 2021

Tid:

13.00 – 15.00

Plats:

Högbomsalen, Geovetenskapens hus eller via Zoomlänk

Managing coastal eutrophication: Land-sea and hydroclimatic linkages with focus on the Baltic coastal system

Online via Zoomlänk till Webbinariet

https://stockholmuniversity.zoom.us/j/69359380835

Opponent

Professor Alice Newton, Department of Marine and Environmental Sciences, University of Algarve, Portugal

Handledare

Professor Georgia Destouni, Institutionen för naturgeografi, Stockholms universitet

Länkar till avhandlingen

Länk till DiVA

Fulltext

 

Sammanfattning

Övergödning hotar kustekosystem över hela världen och är oftast förknippad med en ökning av näringsämnen från mänskliga aktiviteter till kustvattnet, som ger upphov till tillväxt av alger och en rad relaterade kustmiljöproblem, som syrebrist och förändringar i näringskedjan. Detta gäller även för Östersjön, ett halvslutet hav i norra Europa, där olika drivkrafter och återkopplingar på olika skalor, från land, kust, hav och klimatet, kan påverka kustvattnet. Syftet med denna avhandling är att öka vår förståelse av hur de olika drivkrafterna påverkar kustområdenas övergödning, samt hur drivkrafterna kan hanteras och reduceras för att förbättra vattenkvalitet och ekologisk status i Östersjöns sammanhängande land-kust-hav-system.

Satellitbild av algblomning i Östersjöns kust- och öppna havsvatten, sydväst om Stockholm
Satellitbild av algblomning i Östersjöns kust- och öppna havsvatten, sydväst om Stockholm. Innehåller modifierad Copernicus Sentinel-data 2019, bearbetad av Yi Shen.

För att uppnå detta undersöks i avhandlingen samspelet mellan processer på land, i själva kusten och i det öppna havet, samt deras kombinerade påverkan på kustområdenas övergödning. Undersökningen omfattar modellering av kustvattenkvalitet med tillämpning på specifika kustområden i Östersjön. Den omfattar också studier av hur klimat- och hydrologiska förändringar sprids och leder till relaterade förändringar i vattenkvalitet och övergödning genom det sammanhängande land-kust-hav-systemet. Förändringsspridningen har undersökts genom både modellering av ett specifikt kustområde och databaserad analys av faktiska förändringstrender i vattenkvalitet längs hela den svenska kusten under de senaste 30 åren. För att identifiera möjliga luckor i forskning och kunskap om övergödning av kustvatten har också den relaterade vetenskapliga litteraturen analyserats med fokus på Östersjöns kustområden och på hur olika komponenter i det komplexa sammanhängande landkust-hav-systemet hanteras och kopplas ihop i forskningen.

Resultaten visar att förbättringar av vattenkvaliteten i det öppna havet har betydande effekter på kustvattnets kvalitet, i synnerhet när det gäller fosfor och växtplankton. Minskad näringsbelastning från land ger mer lokala effekter, som även är mer uttalade för kväve än för fosfor. För att minska koncentrationerna av kväve, fosfor och växtplankton i kustvatten krävs därför både storskaliga regionala åtgärder för att förbättra vattenkvaliteten och minska övergödningen i det öppna havet och mer småskaliga åtgärder lokalt i det landområde som dränerar in till varje kust och i själva kusten för att minska näringsbelastningen till det specifika kustvattnet. Dessutom visar dataanalysen av faktiska trender att förändringar av klorofyll a i kustvatten under sommartid är väl korrelerade med motsvarande förändringar i klorofyll a i det öppna havet samt i kvävebelastningen från vattendragen på land. För klimat och hydrologi som drivkrafter för kustförändringar visar resultaten att varmare och fuktigare förhållanden försvårar reducering av övergödning och uppnående av relaterade miljömål för kustområden jämfört med torrare och kallare förhållanden. Vidare är trenderna i klorofyll a vid kusten under sommartid väl korrelerade med trenderna i havsisförhållanden. Sammantaget visar resultaten i denna avhandling att flera olika drivkrafter på land och i själva kusten såväl som i det öppna havet, samt i klimat och hydrologi, blandas, samspelar och påverkar varje kustområdes vattenkvalitet och ekosystemstatus. De olika inblandade drivkrafterna och deras påverkan på kustekosystemen samt hantering i och för kustmiljöförvaltning tas upp i forskningen om övergödning i Östersjöns kustområden. Specifika åtgärder för kustmiljöförvaltning, samt återkopplingar mellan ekosystemeffekter och drivkrafter i kustområdenas övergödning är dock relativt svagt utforskade. De mänskliga och ekologiska komponenterna i det sammanhängande land-kust-havs-systemet är inte heller väl sammankopplade i forskningen.

Vidare har inte forskningen om Östersjökusternas övergödning i någon större utsträckning beaktat kvardröjande ärvda källor av näringsämnen på land och i havet, som visat sig väsentligt bidra till näringsbelastningen vid kusterna. Ytterligare forskning behövs om tidsskalor för återhämtning vid olika åtgärder mot kusternas övergödning, inklusive sådana som musselodling och våtmarker, som kan vara effektiva mot ärvda källor. Slutligen behöver kustmiljöförvaltningen och relaterad forskning också ta hänsyn till hela blandningen av effekter och återkopplingar från biogeokemi, ekologi, hydrologi och klimat på olika skalor som påverkar lokala kustförhållanden. Det innebär att för de lokala kustförhållandena också ta hänsyn till påverkan från de storskaliga regionala förhållandena i öppna havet och inte bara till de lokala förhållandena vid kusten samt på land och i de inlandsvatten som dränerar in till varje kustområde. Vidare behöver hänsyn också tas till de möjliga synergier som kan finnas och de avvägningar som kan behöva göras mellan åtgärder för minskad kustövergödning i olika delar av Östersjösystemet och på olika skalor upp till hela regionala systemet.