Så påverkas luftmiljön av sjöfarten i Östersjön

Sjöfarten är en stor utsläppskälla till luftföroreningar, och det är därför viktigt att studera dess påverkan på både klimat och luftmiljö. I ett projekt beställt av VTI har SMHI beräknat hur stor påverkan den svenska sjöfarten i Östersjön har på luftmiljön. Underlaget har tagits fram av SMHIs luftmiljöexperter med hjälp av avancerade beräkningsmodeller designade för att hantera stora mängder data och komplexa samband.
 

Stort fartyg lägger ut i Östersjön

VTI arbetar sedan 2012 med regeringsuppdraget Samkost. Målet är att framställa ett underlag för samhällsekonomiskt effektivt utformade styrmedel för transporter i Sverige.

– När det gäller bedömning av kostnader för luftföroreningar tillämpar VTI metodiken kallad Impact Pathway Approach. Den innebär att man kartlägger spridningen av luftföroreningar från en viss källa och hur de bidrar till påverkan på natur och människor både nära källan och på längre avstånd, exempelvis andra länder. SMHI är den myndighet i Sverige som har bäst kompetens att göra detta och har därför blivit anlitade, säger Lena Nerhagen, forskare och ekonomie doktor, VTI.

– VTI har nu fått ett underlag där vi beskriver i vilken mån den svenska sjöfarten påverkar luftmiljön runt Östersjön. Det handlar om ämnen som orsakar försurning och övergödning och ämnen som orsakar skada på växter och påverkar människors hälsa, berättar Fredrik Windmark, luftmiljökonsult på SMHI.

Betydande påverkan lokalt

I SMHIs studie har sjöfarten i Östersjön delats in i tre olika bassänger; Skagerrak/Kattegatt samt södra och norra Östersjön, och den relativa påverkan mellan dessa har studerats. Resultatet är sjöfartens bidrag till halter och mått som kan användas för att beräkna skada på växter och hälsa.

SMHIs studie visar sammanfattningsvis att även om sjöfarten i Östersjön är en relativt stor källa till luftföroreningar, så har de en begränsad påverkan på de totala halterna av ozon och sekundärt bildade partiklar runt Östersjön. Sekundärt bildade artiklar formas i atmosfären genom kemiska reaktioner mellan olika luftföroreningar (exempelvis kväveoxider). Det kan ta relativt lång tid för dessa partiklar att bildas, vilket får till följd att de kan bildas även långt från utsläppsområdet. Sekundärt bildade partiklar är små (oftast mindre än 2.5 mikrometer).

– Lokalt, framförallt i områdena runt Stockholm och Göteborg, kan dock den svenska sjöfartens bidrag vara betydande, påpekar Fredrik Windmark.

– Utifrån kvantifierade underlag och bedömningar av negativa effekter på exempelvis skogens tillväxt eller människors hälsa går det att uppskatta vilka kostnader för samhället som utsläppen orsakar. Denna information används sedan för att bedöma olika typer av styrmedel, krav på viss reningsutrustning kan vara ett exempel, berättar Lena Nerhagen, VTI.

Avancerade beräkningsmodeller

I SMHIs studie har verktyget Shipair, utvecklat av SMHI i samarbete med Sjöfartsverket, använts för att modellera sjöfartens utsläpp.

– Tack vare Shipair kan vi få en detaljerad inblick i hur sjöfartstrafiken påverkar luftmiljön. Det är till och med möjligt att studera effekten från enskilda fartyg, säger Fredrik Windmark

SMHIs spridningsmodell MATCH har använts för att utföra regionala spridningsberäkningar för utsläppen.

Shipair använder sig av GPS-positionerna från alla fartyg som rör sig i Östersjön. GPS-positionerna hämtas från systemet AIS (Automatic Identification System) som löpande skickar fartygens positionsangivelser via VHS-radio. Alla större fartyg måste enligt lag ha en AIS-transponder, men det är mycket vanligt också bland mindre fartyg.

– Med hjälp av Shipair och SMHIs spridningsmodell MATCH kan vi beräkna koncentrationen av föroreningar i luften. Det handlar om cirka 18 000 fartyg som under ett år trafikerar Östersjön som Shipair hanterar med en tidsupplösning på fem minuter, berättar Fredrik Windmark.

Karta: fartygsemissioner - kväve
Exempel på underlag från Shipair. Kartorna visar utsläpp av kväve från fartyg i Östersjön 2013. Kartan till vänster visar svensk sjöfart, kartan till höger internationell sjöfart.
Förstora Bild

Utsläpp från motorer dominerar

Det finns flera olika källor till utsläpp (emissioner) från sjöfart till luft.

– För de flesta utsläpp är avgaserna från huvudmotorn den dominerande källan, men utsläpp från hjälpmotorer och värmepannor är också relevanta. Med Shipair kan vi ta hänsyn till hur lasten på huvudmotorn varierar under gång, men tar exempelvis också med påverkan från uppvärmningen och strömförsörjningen när fartyget ligger i hamn, säger Fredrik Windmark.

Samtliga källor tas hänsyn till i Shipair och har använts i uppdraget till VTI.

Följande resultat har framställts:

  • deposition av svavel och kväve
  • ozonmått för skada på grödor och skogar (AOT40C och AOT40F)
  • halter och befolkningsexponering av sekundära partiklar
  • ozonmått för hälsorisk samt exponering (SOMO35)