HOME Vatten i Mälaren

Uppsättningen av HOME Vatten i Mälaren har utförts på uppdrag av Norra Östersjöns vattendistrikt. Detta är första gången som HOME Vatten sätts upp i en sjö. HOME Vatten är ett integrerat modellsystem för vattenkvalitets-beräkningar i mark, sjöar, vattendrag och kustvatten. Modellsystemet är utvecklat att användas i vattenförvaltningsarbetet, med speciellt fokus på EUs ramdirektiv för Vatten och består av två integrerade vattenkvalitets-modeller, HYPE för mark, sjöar och vattendrag och Kustzonsmodellen för kustvatten och sjöar. Notera att detta är den första HOME Vatten uppsättningen som använder den nyutvecklade hydrologiska HYPE modellen för hela Mälaren avrinningsområde istället för HBV-NP modellen. Med HOME Vatten är det möjligt att beräkna långa tidserier av näringsämnen. I kustvattnen och sjöar beräknas dessutom tidserier av syrgashalt. HYPE är en högupplöst hydrologisk modell för vatten och vattenkvalitets-beräkningar med integrerade moduler för att simulera vattenkvalitet (N,P,TOC) samt spårämnen (O18). Den nuvarande HYPE version som satts upp för hela Sverige (S-HYPE) består av totalt 17313 delområden varav Norrströms avrinningsområde innehåller 973 delområden. Trots detta stora antal delområden runt Mälaren saknas närområdet runt Mälaren i HYPE Modellen. Då modellen vidareutvecklas hela tiden med bla en högre och högre rumslig upplösning kommer Mälarens närområde att inkorporeras mer och mer för varje ny HYPE version. Kustzonsmodellen är en s.k. endimensionell modell, som löser upp modellvariablerna i djupled med hög noggrannhet, men beräknar ett horisontellt medelvärde i aktuellt område. För att kunna lösa upp de horisontella gradienterna i området måste modellområdet delas in i ett flertal vattenförekomster. Beräkningar görs på alla djup i alla vatten-förekomster. Dessa är kopplade sinsemellan via sund och utbyter egenskaper mellan varandra. I denna version av Kustzonsmodellens uppsättning i Mälaren består den av 39 vattenförekomster. Modellsystemet har beräknat dagliga värden av temperatur, syre, närsalter, klorofyll och vattnets ålder i Mälarens alla vattenförekomster för perioden 1990-2008. En omfattande validering av Kustzonsmodellen har genomförts med hjälp av mätdata från ett 20-tal mätstationer i området. Mätdata har laddats ner från SLUs (Sveriges Lantbruks Universitet) hemsida. Dessutom har Stockholm Vatten bidragit med alla mätdata från Mälarens östra del. Resultatet kan sammanfattas så att kustzonsmodellen beskriver temperatur, kvävehalter och syrgashalter i Mälaren på ett bra sätt medan fosfor och klorofyll inte har en lika god överensstämmelse mot mätdata. Resultatet från fosforberäkningarna visar att löst fosfor stämmer ganska bra men att vintervärdena ofta blir för höga. Problemet är här att totalfosforberäkningarna inte överensstämmer så bra mot mätningarna i främst den västra delen av Mälaren. I den östra delen ligger medelvärdet av den beräknade totalfosforhalten bra i jämförelsen mot mätningarna men de beräknade halterna varierar mer under året. Den generella slutsatsen från valideringen av fosfor är att HYPEs totalfosfortransport till Mälaren består av för mycket löst fosfor och för lite partikulärt fosfor samt att den är för liten i Mälarens västra del. Ett annat problem är att i bottenvattnet startar det beräknade fosforutbytet mellan vatten och sediment vid för höga syrgaskoncentrationer. Detta kommer att rättas till i nästa version av Kustzonsmodellen. Den beräknade klorofyllhalten underskattas vilket troligen har att göra med att den biogeokemiska modellen SCOBI bara innehåller en typ av plankton ett sk ”medelplankton” vars koncentration inte varierar tillräckligt mycket. Statusberäkningar i Mälaren, vad gäller syre och totalfosfor, har inte genomförts i denna studie då dessa beräkningsprogram kommer att utvecklas först under hösten 2010.