Spatial variation of dissolved organic carbon along streams in Swedish boreal catchments

Abstract: Denna avhandling behandlar den småskaliga rumsliga variationen av löst organiskt kol (DOC, engelsk term: dissolved organic carbon), dess koncentration, masstransport och karaktär, i bäckar inom två barrskogsbeklädda avrinningsområden (delavrinningsområden 0,01-78 km²). Provtagningen gjordes uppströms och nedströms varje bäckförgrening under sommarbasflöde. Koncentrationen av DOC varierade inom en tiopotens (4-66 mg/l), liksom flera andra kemiska parametrar. Vid riksinventeringen av vattendrag för 2000 i norra Sverige noterades en snarlik spännvidd. Enligt Naturvårdverkets bedömningsgrunder för sjöar och vattendrag återfanns alla tillståndsklasser för DOC och pH, samt mänsklig påverkansgrad till försurningen inom de två studerade områdena. Den specifika avrinningen (flöde per areaenhet) varierade kraftigt i källflödena och inverkade på deras bidrag till kemin nedströms. Vattenkemin och specifika avrinningen var stabila i delavrinningsområden större än 15 km². Det kan vara nödvändigt att provta så stora områden om generella värden för landskapet önskas, men källflödenas kemi kommer då inte att kunna karakteriseras, ehuru källflödena utgör den största delen av bäcksträckan och det akvatiska ekosystemet.Nedströms är DOC-koncentrationen, och många andra kemiska parametrar, lika med summan av bidragen från källflödena och nedströms utspädning av inflödande vatten. Tillkommer gör processer inom bäcken och vattnets utbyte med botten/grundvatten (den hyporheiska zonen), men även DOC-förluster/transformationer vid vissa bäckförgreningar och sjöar. Ovanstående resonemang förklarade bäckvattenkemins minskande variation och vanligen lägre DOC-koncentrationer nedströms i ett landskapsperspektiv. Längs bäcksträckorna observerades ingen generell minskning av DOC-koncentration eller ändring av dess karaktär. Skillnaden i DOC-koncentration och relaterade parametrar mellan källflöden och nedströms styrdes i hög grad av vilka landskapselement (myrar, sjöar och skogsmark) som vattnet hade passerat innan det hamnade i bäckarna, samt samspelseffekter med den specifik avrinningen och platserna med DOC-förlust. Prognoser med multivariata modeller baserade på kartinformation testades men kunde inte förutsäga det rumsliga mönstret eller DOC-koncentrationen med erforderlig precision.Lämpliga rutiner inom miljöövervakningen för att övervaka den rumsliga variationen av kemin i ytvatten saknas alltjämt. Vid planering av terrestra och akvatiska skötselåtgärder bör man beakta bäckvattnets naturliga kemiska variation.