Under expeditionen, som ingår i det svenska pelagiala övervakningsprogrammet, besöktes Skagerrak, Kattegatt, Öresund, Egentliga Östersjön och Bottniska Viken. I Bottniska viken genomförde SMHI och Umeå Marina Forskningscentrum (UMF) en gemensam kartering av näringsämnen.
Avkylningen av ytvattnet hade nu tagit fart i samtliga undersöka områden. Men temperaturer över det normala noterades i Egentliga Östersjön och Bottenhavet medan temperaturen i Västerhavet delvis var lägre än normalt. Salthalten i ytvattnet var normal i Västerhavet och Bottenviken medan halter högre än normalt noterades i delar av Egentliga Östersjön och Bottenhavet.
I Västerhavet hade koncentrationen av näringsämnen ökat markant i ytvattnet sedan november, men halterna av alla näringsämnen var inom det normal för månaden.
I Egentliga Östersjön hade koncentrationen av näringsämnen ökat i ytlagret sedan november, framförallt hade det skett en kraftig ökning av oorganiskt kväve. I både Östra och Västra Gotlandsbassängen uppmättes högre värden av oorganiskt kväve och silikat än normalt under 100 meters djup. På stationen BCS III-10 var koncentrationen av fosfat och oorganiskt kväve istället under det normala och hela vattenpelaren var syresatt. I Bornholmsbassängen, Hanöbukten och i Arkona bassängen var koncentrationerna av näringsämnen mestadels normala.
I Bottenhavet var halterna något lägre än normalt i de östra delarna samt vid vissa av stationerna i de norra delarna. I djupvattnet var halterna mestadels normal men i de centrala delarna återfanns halter högt över det normala. Fosfathalterna i ytvattnet var lägre än normalt i de östra delarna och på vissa stationer i de norra delarna av området. Fosfathalten ökade med djupet och halterna i djupvattnet var mycket över det normala vid vissa stationer. Silikathalterna var generellt högre i ytvattnet i de västra och centrala delarna av området jämfört med de östra. Även här ökade halterna med djupet och på många stationer noterades halter över det normala i djupvattnet.
I Bottenviken var halterna av oorganiskt kväve under det normala. I djupvattnet ökade kvävehalten och uppvisade stor variation, normala halter samt både lägre och högre halter än normalt. Fosfathalten i ytvattnet var mycket låg vilket är normalt för årstiden. Halterna ökade med djupet och i djupvattnet återfanns högre halter än normalt. Silikathalter över det normala noterades och i djupvattnet ökade halterna ytterligare och även här var halterna högre än normalt.
I Egentliga Östersjöns centrala bassänger uppmättes svavelväte från 70-80 m i resterande bassänger uppmättes inget svavelväte. Men i Hanöbukten och Bornholmsbassängen noterades syrebrist från 70 meters djup. Lägst var syrekoncentrationen vid Hanöbukten och BY4 med 0,2-0,3 ml/l på 70 m.
Syrgashalten i bottenvattnet varierade mellan ca 5 ml/l i Kattegatt och 3 ml/l i Öresund, vilket är relativt lågt men precis inom det normala. I öppna Skagerrak var syresituationen god och vid den kustnära stationen Släggö hade koncentrationen ökat från 3 ml/l i november till strax över 5 ml/l.
Ingen syrebrist noterades i Bottniska Viken. Men låga halter, på gränsen till syrebrist noterades vid den kustnära stationen Gavik-1. Halter strax över 4 ml/l noterades också i den sydvästra delen av Bottenhavet.
SMHI:s nästa ordinarie expedition med R/V Svea är planerad till 10:e – 17:e januari, med start och avslut i Lysekil.
Resultat
Expeditionen genomfördes ombord på R/V Svea och startade i Kalmar Den 5:e december och avslutades i Lysekil den 16:e december. Personalbyte genomfördes i Gävle hamn den 11:e december.
Under expeditionens första del, från Kalmar till Gävle, deltog personal från Umeå Marina Forskningscentrum (UMF) som del i effektivisering och samordningen av SMHIs och UMFs del av det nationella marina miljöövervakningsprogrammet. I Bottniska viken genomfördes den årliga vinterkarteringen av näringsämnen. SMHIs personal genomförde CTD-, vatten- och håvprovtagning och vissa analyser medans UMFs personal utförde alla analyser av näringsämnen och biologiska parametrar. I Bottniska Viken ströks två stationer; US7 samt F2, för att tidsplanen skulle hålla.
Under expeditionens andra del, från Gävle till Lysekil besöktes Egentliga Östersjön och Västerhavet. En storm med nordliga vindar drog ner över Egentliga Östersjön med medelvindar strax över 20 m/s och betydligt högre byvindar. När expeditionen passerade genom Östra Gotlandsbassängen var vågorna så pass höga att provtagning inte kunde genomföras och två stationer fick strykas, BY20 Fårödjupet och BY15 Gotlandsdjupet. Vid passagen österut genom Bornholmsbassängen och Hanöbukten hade vinden lagt sig något och var ca 15-17 m/s men östlig. Först under expeditionens sista dygn i Kattegatt och Skagerrak blev vindarna något svagare.
Vid tre stationer i Västerhavet utfördes extra provtagning av vatten för växtplanktonprover åt Stockholms Universitet.
Sveas instrument för att mäta profiler under gång, Moving Vessel Profiler (MVP), kördes under dagtid mellan provtagningsstationerna, totalt samlades ~300 profiler in under hela expeditionen. I Bottenviken fick mätningarna avbrytas på grund av isbildning på MVPs vajer och vinsch. Systemet kunde återstartas igen först i södra Östersjön då det inte längre var risk för isbildning. Ferryboxsystemet och ADCPn kördes kontinuerligt under hela expeditionen.
Denna rapport är baserad på data som genomgått en första kvalitetskontroll. När ytterligare kvalitetsgranskning genomförts kan vissa värden ändras. Data från expeditionen publiceras så fort som möjligt på datavärdens, SMHI, hemsida (SHARKweb). Normalt sker detta inom en till två veckor efter avslutad expedition. Vissa analyser görs efter expeditionen och publiceras senare.
Skagerrak
Temperaturen i ytvatten hade sjunkit med mellan 6-8 grader och var nu under normal tre av de sju stationerna i havsområdet. Lägst temperatur, ca 4 grader var det vid stationen P2 i höjd med Marstrand och Släggö i Gullmarsfjordens mynning. I Å-snittet med fem stationer från kusten till öppet hav varierade temperaturen mellan 5-7 grader och var under normal vid den västligaste (Å17) och den östligaste (Å13) stationen. Salthalten i ytlagret var normal vid alla stationer och varierade mellan knappt 26 psu vid stationen P2 till drygt 30 psu vid stationen Å17. Vid samtliga stationer utom den västligaste Å17 fanns en termoklin runt fem meter med kallt välblandat ytvatten på 3,5-4,0 grader, vid Å17 var det termoklinen något grundare. Vid de flesta stationer fanns ett lager under termoklinen på djup mellan 20-50 m med vatten som hade temperaturer runt 10 grader vilket är över normalt. Sedan minskade temperaturen åter och var normal i djupvattnet, mellan 7-9 grader.
Koncentrationen av näringsämnen hade ökat markant i ytvattnet sedan november vid alla stationer utom stationen P2. Här i övergången mellan flera olika vattenmassor hade istället halterna av oorganiskt kväve och fosfor minskat sedan november, en följd av att vattnet här nu hade ett annat ursprung med lägre salthalt än i november. Halterna av alla näringsämnen var inom det normal för månaden.
Syresituationen vid botten var god vid alla stationer koncentrationer mellan 5,2 – 5,6 ml/l. Samtliga stationer hade för årstiden normala värden. Vid stationen Släggö hade koncentrationen ökat från 2,9 ml/l i november till 5,3 ml/l.
Klorofyllfluorescens är ett mått på planktonaktivitet som mäts med en sensor monterad på CTDn. Inga kraftiga klorofyllfluorescenstoppar uppmättes, men vid samtliga stationer noterades viss aktivitet i del välblandade ytlagret ned till termoklinens djup.
Kattegatt och Öresund
Precis som i Skagerrak hade yttemperaturen minskat ordentligt sedan expeditionen i november och var nu under det normala vid de två nordligaste stationerna, N14 Falkenberg och Fladen. Temperaturen var runt 4 grader i Kattegatt och ca 5 grader i Öresund. Det var alltså ca 8 grader kallare vid mätningen i december jämfört med november. Salthalten var normal vid samtliga stationer, runt 23 psu i Kattegatt och 16 psu i Öresund. I Kattegatt låg termoklinen på ca 10 m, vilket var ca fem meter djupare än i Skagerrak. Även här fanns att intermediärt lager med temperatur över 10 grader, vilket är över det normala. I Kattegatt var salthalten under termoklinen över det normala. I Öresund fanns en tydlig salthaltsskiktning med ett ytlager där vatten strömmade ut ur Östersjön med salthalt runt 16 psu och under det ett lager med vatten som strömmade in i Östersjön med salthalt runt 30 psu.
Koncentrationen av näringsämnen var normal i Kattegatts ytvatten och hade ökat vid alla stationer sedan provtagningen i november. Vid Fladen var koncentrationen av oorganiskt kväve något lägre än normalt, liksom vid P2 i Skagerrak, i övrigt var koncentrationerna inom det normala. I Öresund var halterna högre än i Kattegatt, vilket också är normalt.
Syrgashalten i bottenvattnet varierade mellan ca 5 ml/l i Kattegatt och 3 ml/l i Öresund, vilket är relativt lågt men precis inom det normala.
Precis som i Skagerrak noterades viss planktonaktivitet i det övre lagret ned till termoklinen ifrån klorofyllfluorescens sensorn.
Egentliga Östersjön
Temperaturen i ytlagret i Egentliga Östersjön var fortfarande över normal vid hälften av stationerna och varierade mellan 7–8 grader. Ytvattnet hade alltså kylts ned ca 4 grader sedan expeditionen i november. Salthalten i ytlagret varierade mellan 6,8 psu i Norra Egentliga Östersjön och 8,1 psu i Arkona bassängen. I november var salthalten över normal i Bornholmsbassängen och här hade den minskat sedan dess och var nu endast lite över normal vid stationen BY5 i Bornholmsbassängen med 7,7 psu. Salthalten var över normal även vid de två stationer som kunde provtas i Östra Gotlandsbassängen samt vid den södra stationen i Västra Gotlandsbassängen (BY38 Karlsödjupet).
Väster och norr om Gotland var vattnet välblandat ned till 30–40 m, under det fanns ett intermediärt lager med äldre kallare vatten ned till ca 70 m. Under det steg temperaturen ca en grad och var över det normal i hela djupvattnet. I östra Gotlandsbassängen var det höga vågor och kraftig storm och endast två stationer i den södra delen kunde provtas och här såg profilerna liknande ut som i Västra Gotlandsbassängen. I Bornholmsbassängen och Hanöbukten var vattnet välblandat ned till 40 m och från 70–80 m ökade temperaturen och var något över normal. Även i Arkonabassängen var vattnet välblandat ned till 40 m, alltså ca 5 m från botten.
Koncentrationen av näringsämnen hade ökat i ytlagret sedan november, framförallt hade det skett en kraftig ökning av oorganiskt kväve där halterna var under normala vid flera stationer i november men nu var normala vid de flesta stationer. Halterna av oorganiskt kväve varierade mellan 1,4-2,9 µmol/l. Högst vid karteringsstationen Tröskeln Ålands hav och lägst vid BY38 Karlsödjupet. Koncentrationen av fosfat varierade mallen 0,3-0,6 µmol/l. De lägsta halterna uppmättes i Västra Gotlandsbassängen och där var koncentrationen under det normala. Halterna av kisel hade ökat lite sedan november och varierade mellan 10,0-13,0 och var inom det normala, med undantag av stationen Tröskeln Ålands hav som hade en koncentration på 16 µmol/l.
Under haloklinen ökade koncentrationen av alla näringsämnen. I både Östra och Västra Gotlandsbassängen uppmättes högre värden av DIN och silikat än normalt under 100 meters djup. I Östra Gotlandsbassängen kunde endast det två sydligaste stationerna provtas och inga resultat finns därför från djuphålan mitt i bassängen. I november var halten av fosfat högre än normalt under 100 m i hela bassängen. I december uppmättes fosfatkoncentrationer över normalt från 70 m på stationen BY10 söder om djuphålan. Detta sammanfaller med att syrekoncentrationen faller till under rapporteringsgränsen. På stationen BCS III-10 ytterligare en bit sydväst om BY10 var koncentrationen av fosfat och oorganiskt kväve istället under det normala och hela vattenpelaren var syresatt. Endast närmast botten förekom syrebrist. I Bornholmsbassängen, Hanöbukten och i Arkona bassängen var koncentrationerna av näringsämnen mestadels normala. Vid stationen BY1 i Arkona och stationen BY4 Christiansö i Bornholmsbassängen uppmättes ett tunt skikt med låga syrehalter på 40 respektive 70 m djup och i samband med detta avvek koncentrationerna av näring från det normal. Det var tydligast på stationen BY4 där syret helt var slut på 70 m uppmättes en topp i fosfat och kisel tillsammans med en dipp i oorganiskt kväve, ett tydligt exempel på hur mikrobiell aktivitet påverkar koncentrationerna av näring i övergång mellan syresatt och syrefritt vatten.
I Västra Gotlandsbassängen och Norra Egentliga Östersjön uppmättes svavelväte från 70-80 m, i Östra Gotlandsbassängen från 70 m och i resterande bassänger uppmättes ingen svavelväte. Men i Hanöbukten och Bornholmsbassängen var syrekoncentrationen under 2 ml/l från 70 m, vilket definieras som akut syrebrist. Lägst var syrekoncentrationen vid Hanöbukten och BY4 med 0,2-0,3 ml/l på 70 m.
Fluorescensmätningar från CTDn visade på planktonaktivitet i ytlagret ovanför termoklinen på samtliga stationer, under termoklinen uppmättes mycket låga värden. Högst aktivitet uppmättes i Arkona bassängen. Inga större toppar i klorofyllfluorescens observerades.
Mer information om algsituationen finns att läsa i:
Algaware-rapporten
Bottenhavet och Ålands hav
Temperaturen i ytvattnet var högre än normalt för årstiden i den östra delen av Bottenhavet där temperaturen varierade kring 5,5 grader. I övriga områden var temperaturen något lägre, 3-5 grader och därmed normal för årstiden. Generellt hade ytvattnet börjat kylas ned och från 25-50 meters djup återfanns ett varmare vatten, upp till 7 grader varmt. Därefter sjönk temperaturen mot botten till 3-4 grader på de djupare stationerna.
Salthalten i ytvattnet var i stort normal för årstiden men lägre halter noterades längs den svenska kusten samt högre halter än normalt noterades närmast finska kusten i de sydöstra delarna. Ytsalthalten varierade mellan 4,8 och 5,7 psu. Salthaltsskiktningen följde i stort temperaturens variationer i djupvattnet och salthalten låg omkring 6-7 psu i bottenvattnet, något lägre salthalter noterades i djupvattnet längs den svenska kusten. På vissa stationer var salthalten i djupvattnet något över det normala.
Halterna av löst oorganiskt kväve låg i ytvattnet i Ålands hav på omkring 2,1-2,7 µmol/l, vilket är normalt eller något lägre än normalt. I Bottenhavet var halterna något lägre än normalt i de östra delarna samt vid vissa av stationerna i de norra delarna. Halterna varierade mellan 1,5–3,0 µmol/l. I djupvattnet var halterna mestadels normala men i de centrala delarna återfanns halter högt över det normala.
Fosfathalterna i ytvattnet var lägre än normalt i de östra delarna och på vissa stationer i de norra delarna av området. Halterna varierade mellan 0,1-0,4 µmol/l i hela området. Fosfathalten ökade med djupet och halterna var i djupvattnet mycket över det normala vid vissa stationer. Silikathalterna var generellt högre i ytvattnet i de västra och centrala delarna av området jämfört med de östra. Halterna i ytan varierade mellan 13-24 µmol/l. Även här ökade halterna med djupet och på många stationer noterades halter över det normala i djupvattnet.
Ingen syrebrist noterades i Bottenhavet eller i Ålands hav, vilket är normalt. Men låga halter, på gränsen till syrebrist d.v.s. 4 ml/l, noterades vid den kustnära stationen GAVIK-1. Halter strax över 4 ml/l noterades också i den sydvästra delen av Bottenhavet. Generellt var syrehalterna lägre vid stationerna centralt placerade i bassängen. I övrigt noterades syrehalter vid botten omkring 5-8 ml/l.
Planktonaktiviteten, bedömd utifrån klorofyllfluorescens uppmätt med CTD-sond, var låg i hela det undersökta området. Siktdjupet uppmättes till 10 m. Grumligheten uppmätt med CTDn turbiditetsmätare visade på höga partikelhalter vid de flesta stationer i de djupare delarna av Bottenhavet. Detta kunde även observeras på bilderna från kameran som är monterad på CTD-rosetten och som visar video i realtid.
Bottenviken och Norra Kvarken
Skiktningen i Bottenviken och Norra Kvarken är svagare än i Bottenhavet men en svag temperatur- och salthaltsskiktning återfanns på omkring 40-60 meters djup. På några stationer centralt i bassängen fanns även en ytnära skiktning, troligen på grund av avkylning och avrinning.
Temperaturen i ytvattnet var normalt för årstiden och varierade mellan 3,5 – 4,6 grader. Salthalten i ytan var lägre än normalt 2,7-3,7 psu. Lägst vid stationerna närmast svenska kusten. Salthalten i djupvattnet var i stort normal.
Halten av löst oorganiskt kväve var under det normala och varierade mellan 5,1-5,6 µmol/l. I djupvattnet ökade kvävehalten och uppvisade en viss variation, normala halter samt både lägre och högre halter än normalt. Fosfathalterna i ytvattnet var mycket låga vilket är normalt för årstiden. Halterna ökade med djupet och i djupvattnet återfanns högre halter än normalt. Silikathalten i ytvattnet är naturligt hög på grund av den stora avrinningen till Bottenviken. Halter över det normala noterades och de varierade omkring 40 µmol/l. I djupvattnet ökade halterna ytterligare och även här var halterna högre än normalt.
Ingen syrebrist noterades i Bottenviken eller Norra Kvarken, vilket är normalt. Halterna i bottenvattnet var över 7 ml/l vid samtliga stationer.
Planktonaktiviteten, bedömd utifrån klorofyllfluorescens uppmätt med CTD-sond, var låg i hela det undersökta området. Siktdjupet uppmättes till 5-6 m. Grumligheten uppmätt med CTDn turbiditetsmätare visade på mindre partikelhalter i de djupare delarna av Bottenviken jämfört med Bottenhavet.
| Namn | Roll | Från |
|---|---|---|
| Martin Hansson | Expeditionsledare del 1, Oceanograf | SMHI |
| Örjan Bäck | Oceanograf | SMHI |
| Johanna Linders | Oceanograf | SMHI |
| Ann-Turi Skjevik | Marinbiolog | SMHI |
| Anna Palmbo Bergman | Kemist | UMF |
| Martina Jeuthe | Kemist | UMF |
| Camilla Hansen | Marinbiolog | UMF |
| Marléne Johansson | Marinbiolog | UMF |
| Lena Viktorsson | Expeditionsledare del 2, Oceanograf | SMHI |
| Madeleine Nilsson | Kemist | SMHI |
| Johan Kronsell | Oceanograf | SMHI |
| Ola Kalén | Oceanograf | SMHI |
| Kristin Andreasson | Kemist | SMHI |
Bilagor:
Färdkarta (11,5 MB, pdf)
Tabell över stationer, analyserade parametrar och antal provtagningsdjup (69 kB, pdf)
Figurer över månadsmedelvärden och vertikalprofiler (2,0 MB, pdf)
Expeditionsrapport från R/V Svea vecka 49-50, 2022 (15,7 MB, pdf)