Nedströmseffekter från återvätning av dikad skog på torv

Typ: Rapport
Serie: Hydrologi 130
Författare: Sara Schützer, Maria Elenius, Kristina Isberg, Johan Temnerud
Publicerad:

Sammanfattning

Effekten av återvätning av dikespåverkad skog på torv undersöktes här med modellberäkningar för hela Sverige för att se om markfuktighet, grundvattennivå samt nedströms flöden och koncentration av näringsämnena kväve, fosfor och organiskt kol väsentligt kunde påverkas. Studien utfördes genom att införa förbättrad information om diken i den hydrologiska modellen S-HYPE och sedan beräkna flöden och transport av näringsämnen med modellen, med och utan återvätning. För diken hämtades information om placering från en ny kartläggning. Det antogs här att samtliga diken hade ett djup av 0,7 m och att grundvattnet kunde påverkas inom 20 m från dikena. I den hydrologiska modellen utfördes beräkningar inom ca 40 000 delavrinningsområden som täcker hela landet. Dessa har en genomsnittlig storlek av ca 10 km2. Information gällande andel markyta som täcks av olika kombinationer av markanvändningar och jordarter, samt information om flöden och koncentration av ämnen i vattendrag och sjöar beräknades och representeras på denna skalan. Modellresultat för till exempel grundvattennivåer och markfuktighet finns dock för respektive markklass, såsom skog på torv.

Enligt beräkningarna höjdes grundvattennivån i dikespåverkad skog på torv vid återvätning oftast upp till ca 14 cm, vilket motsvarar i genomsnitt ca 2 cm höjning för skog på torv där även odikad torv räknas in. Förändringar av markfuktighet samt av flöden (låg-, medel- och högflöden) och koncentrationer av kväve, fosfor och organiskt kol vid utloppet från varje delavrinningsområde i landet, var under 2 % när all dikespåverkad skog på torv återvättes. Effekten i vattendrag på skalan av delavrinningsområden blev alltså liten.

Den största orsaken till att påverkan blir så liten på skalan av delavrinningsområden är den lilla andelen dikespåverkad skog på torv av totala arean i delavrinningsområden enligt implementeringen av information om diken, oftast mindre än 1 %. Dock finns faktorer som
skulle kunna öka påverkan nedströms och som inte varit med i beräkningarna, till exempel tillrinning från omgivande mark till dikespåverkad torv, och möjlighet att ha djupare diken än 0,7 m. Effekten av detta skulle kunna undersökas genom modellutveckling och känslighetsanalys. Det finns också osäkerhet i simulering av organiskt kol där processer i ytvatten inte ingick i denna studie, och där processer i bäcknära zon kan vidareutvecklas. Fler observationer av flöden och ämneskoncentrationer före och efter dikesblockering skulle också vara av stort värde för att öka kunskapen om de viktiga processerna och ge
säkrare beslutsunderlag.

Summary 
The effect of re-wetting ditch-affected forest on peat was investigated here with model calculations for the whole of Sweden to see if soil moisture, groundwater level as well as downstream flows and concentration of the nutrient nitrogen, phosphorus and organic carbon could be significantly affected. The study was carried out by introducing improved information about ditches in the hydrological model S-HYPE and then calculating flows and transport of nutrients with the model, with and without re-wetting. For ditches, information about placement was collected from a new survey. It was assumed here that all the ditches had a depth of 0.7 m and that groundwater could be affected within 20 m of the ditches. In the hydrological model, calculations were carried out in about 40,000 subcatchment covering the whole country. These have an average size of about 10 km2. Information on the proportion of land area covered by different combinations of land uses and soil types, as well as information on flows and concentrations of substances in watercourses and lakes were calculated and represented on this scale. However, model results for e.g. groundwater levels and soil moisture exist for each soil and land use class, such as forest on peat. 

According to the calculations, the groundwater level in drained forest on peat during re-wetting was usually raised up to about 14 cm, which corresponds to an average of about 2 cm increase for forest on peat where even peat with no ditching is included. 
Changes in soil moisture as well as in flows (low, medium and high flows) and concentrations of nitrogen, phosphorus and organic carbon at the outlet of each sub-basin in the country, were below 2% when all drained forest on peat was rewetted. The effect in watercourses on the scale of sub-catchment areas was thus small. 

The main reason why the impact is so small on the scale of sub-catchments is the small proportion of drained forest on peat on this scale according to the implementation of information on ditches, usually less than 1%. However, there are factors that could increase the impact downstream and that have not been included in the calculations, such as runoff from surrounding soil to ditch-affected peat, and the possibility of having deeper ditches than 0.7 m. The effect of this could be investigated through model development and sensitivity analysis. There is also uncertainty in the simulation of organic carbon where processes in surface water were not included in this study, and where processes in the riparian zone can be further developed. More observations of flows and substance concentrations before and after rewetting would also be of great value in increasing knowledge about the important processes and providing better support for decision-making.