| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Miljøvurdering af termisk assisteret jordrensning (dampoprensning)

3 Effekter på jordbundsdyr og plantesamfundet

• 3.1 Introduktion
• 3.2 Jordbundsdyr
• 3.3 Planter
  • 3.3.1 Udvikling i dækningsgrad
  • 3.3.2 Udviklingen i frøbank
• 3.4 Konklusioner

3.1 Introduktion

En lang række jordbundsdyr såsom regnorme og små leddyr (mikroartropoder) er vigtige organismer i opretholdelsen af de basale jordfunktioner. Mikroartropoder, som f.eks. springhaler, er med til at findele det organiske materiale, således at det bliver tilgængeligt for den videre omsætning i jorden. Aktiviteten af regnorme hjælper med til at sikre en god lufttilførsel og vandafstrømning i jorden. Aktiviteten, væksten og reproduktionen af disse dyr påvirkes af jordens temperatur. Jordens temperatur og vandindhold er ofte negativt korreleret, og en varm og tør jord har større negative effekter på f.eks. regnorme end en kold og vandmættet jord. Det samme gør sig gældende for planters vækst og spiring. Regnormes optimale væksttemperatur ligger på vores breddegrader typisk på 12-20°C. De kan dog tilpasse sig højere temperaturer og i kortere perioder overleve temperaturer op til 40°C.

I dette projekt blev hovedvægten af arbejdet lagt på at undersøge effekterne af dampinjektion på mikroartropoder. Mikroarthropoder blev indsamlet ved hjælp af specialbygget jordbor med hvis hjælp der i et plastik-rør opsamles en jordkerne på fem centimers højde og en diameter på 5,8 cm. Disse prøver blev dagen efter indsamling sat i et automatisk uddrivnings-apparat, som ved gradvist oppe fra at hæve jordtemperaturen fra 20 til 60 grader får dyrene til at bevæge sig ned gennem jordsøjlen for herved til sidst at falde ned i en opsamlingsbeholder med konserveringsvædske. Herefter kan dyrene tælles og artsbestemmes under mikroskop.

Regnorme blev også indsamlet ved den første indsamling, men da oprensningsprojektets forsinkelse nødvendiggjorde nye ”før” indsamlinger og da dele af det tidligere indsamlingsområde blev ændret, blev det af praktiske og økonomiske årsager besluttet at nedprioritere regnorme.

Planterne er ligeledes tilpasset de lokale forhold. Således vil man forvente at en temperaturforøgelse vil påvirke sammensætningen af arter. Nogle arter vil miste deres repræsentation på lokaliteten både i frøbank og som del af vegetationsdækket. F.eks. kan man forvente, at arter med lange rødder, som når ned i varmere lag, vil blive påvirket i en grad der gør, at arter med mere overfladiske rødder bliver dominerende. Andre arter vil overleve i frøbanken, da frø generelt er bedre rustet end planter til at overleve perioder med ekstreme forhold. Den fremtidige flora på stedet vil være afhængig af de tilstedeværende arters overlevelsesevne og nye arters indvandring fra naboområder. Det er uvist, hvad dette på længere sigt vil betyde for udviklingen af den lokale flora, både hvad angår biodiversitet, vegetationsdække og over- og underjordisk biomasse.

3.2 Jordbundsdyr

Før dampinjektion

Data viser, at der var stor variation mellem de enkelte prøveudtagningssteder. Således blev der sammenlagt fundet langt flere individer på lokaliteterne ved boring 140 og 141, som er lokaliseret tæt ved hinanden (område A), end ved boring 139 og 142 (område B) og i referenceområdet, som befinder sig mellem 15 og 25 meter fra boring 140. Variationen er dog ikke lige stor for alle arter. Således skyldes forskellen primært meget store fund af springhalen Isotoma tigrina og gruppen af fedtmider (prostigmater) ved boring 140 og 141 samt relative store fund af rovmider (mesostigmater) ved boring 141. Alt i alt kan det konstateres, at der før dampinjektionen var et relativt rigt og varieret liv af jordbundsdyr ikke ualmindeligt for denne biotop (græsplæne).

En oversigt over antallet af jordbundsdyr er angivet i figur 3.1-3.4, mens en mere detaljeret oplysning om artsammensætningen i de enkelte prøver kan findes i Annex A. Der blev samlet i området fundet 28 springhalearter før dampinjektionen, dvs. i september 2001. Den største artsrigdom (26) og de fleste individer blev fundet i område A (tabel 3.1). I området valgt til referenceområde blev fundet færre arter (20) og et mindre antal dyr pr. prøve. Det samme var gældende for område B. Det område, som var valgt til referenceområde svarede - på trods af dets nære beliggenhed (25-30 meter) indenfor samme græsplæne – derfor tilsyneladende ikke til de kommende dampområder. Enkelte prøver fra andre områder længere fra undersøgelsesområdet (50-75 meter længere oppe af græsplænen og et nærliggende ”fortov”) tydede dog på endnu større forskelle, hvorfor det pågældende område (af nød) blev bibeholdt som referenceområde.

Under dampinjektion

Det samlede antal af springhalearter i undersøgelsesområdet var i marts 2002 faldet til 26. Antallet af springhalearter var dog faldet i alle områder inklusiv referenceområdet. Det er dog ikke muligt direkte at sammenligne prøver fra to forskellige årstider med hinanden. Der vil typisk være færre dyr i vinterperioden sammenlignet med sensommeren eller efteråret. Det gennemsnitlige antal dyr i hver prøve faldt dog betydeligt mere i de områder, som havde modtaget dampbehandling. Især var faldet markant i område A, hvor antallet af springhaler og mider faldt fra at være henholdsvis 2 og 2,5 gange større end i referenceområdet til i tiden umiddelbart efter damp at udgøre henholdsvis en fjerdedel og halvdelen af referenceområdet (figur 3.1-3.2). Effekterne i område B var tilsyneladende mindre, om end antallet af springhaler – men ikke mider – også var reduceret her. Forholdet mellem antallet af mider og springhaler er gengivet i figur 3.3-3.4. Det er ikke til at sige, hvorfor effekterne i område B tilsyneladende er mindre end i område A. Det skyldes næppe lavere temperaturer eftersom målinger af jordens temperatur og vandindhold i slutfasen af dampinjektionen (marts) ikke tyder på noget sådant (tabel 2.1).

Selv om den manglende lighed mellem dampområderne og referenceområdet samt de til dels modsvarende tendenser fra de to områder besværliggør sikre konklusioner, er der klare indikationer af at dampinjektion og den deraf stigende temperatur i overfladejorden har en betydelig negativ effekt på jordbundsdyrene, idet antallet af dyr i de damppåvirkede områder relativt set falder betydeligt mere end i referenceområdet. Det kan derudover ikke udelukkes at effekterne kunne have været endnu større såfremt dampinjektionen havde foregået i sommerhalvåret, hvor de fleste jordbundsdyr i forvejen er betydeligt stressede af tørke.

Tabel 3.1. Det gennemsnitlige antal  samt standardafvigelsen af jordbundsdyr i hver prøve taget fra tre områder i Hedehusene på tre tidspunkter: Før, under og efter dampinjektion.

Efter dampinjektion

Intentionen var oprindeligt også at undersøge om eventuelle effekter af dampinjektionen var længerevarende. Dette blev endog meget kompliceret, eftersom undersøgelsesområdet blev reetableret i løbet af sommeren 2002. Dette betød, at området blev fræset op og ny overfladejord tilført. Samtidig blev der sået nyt græs på området, da det oprindelige græs i nogen grad var beskadiget som følge af syreudslip fra dampboringerne. Syren var tilført for at opløse kalkudfældninger i boringerne. Området, der blev reetableret, omfattede også dele af det oprindelige referenceområde. Dette er formodentlig forklaringen på, at der i september 2002 ses et fald i antallet af jordbundsdyr i hele området, inklusiv referenceområdet. Hvor der i referenceområdet blev fundet 319 (± 103) dyr pr. prøve i september 2001 var antallet året efter i september 2002 nede på 113 (± 154) dyr per prøve. Enkelte data 30 meter længere væk fra et ikke reetableret område tyder ikke på tilsvarende fald. Her blev der i to prøver blev fundet henholdsvis 150 og 529 dyr pr. prøve. Der kan derfor ikke entydigt konkluderes noget om dampinjektionens langtidsvirkning på baggrund af data fra september 2002. Det ser derimod ud til, at der som følge af reetablering var sket et kraftigt fald i antallet af jordbundsdyr. Disse må dog på sigt forventes at nå almindelige forekomster.

Figur 3.1 Gennemsnitlige antal springhaler samt standardafvigelser i de tre indsamlingsområder på tre tidspunkter, før (sep. 01), under (marts 02) og efter (sept. 02) dampinjektion.

Figur 3.2.Gennemsnitlige antal mider samt standardafvigelser i de tre indsamlingsområder på tre tidspunkter, før (sep. 01), under (marts 02) og efter (sept. 02) dampinjektion.

Figur 3.3. Den relative forskel mellem antallet af springhaler på forsøgsområde A og B i forhold til reference området før (sept. 01) og under (marts 02) dampinjektion.

Figur 3.4. Den relative forskel mellem antallet af mider på forsøgsområde A og B i forhold til reference området før (sept. 01) og under (marts 02) dampinjektion.

3.3 Planter

Planter består af en underjordisk del (rødderne) og en overjordisk del (assimilations- og støttevæv). Hvor den overjordiske del står for kulhydratforsyningen, står den underjordiske del for forsyningen af vand, mineraler og næringsstoffer. Det overjordiske miljø er kendetegnet ved at være ustabilt med stor variation i temperatur og fysisk påvirkning. Det underjordiske miljø er derimod ganske få cm under overfladen meget stabilt med en jævn årstidsrytme og lille variation i temperatur og vandindhold. Planterne har altså evolutionært set vænnet sig til, at der er stabile forhold under jorden. Man må derfor forvente, at drastiske ændringer af jordbundens temperatur og vandindhold, som ved dampstripning, vil medføre en markant påvirkning af plantesamfundene. For at undersøge om dette var tilfældet, blev der indsamlet prøver til analyse af vegetation og frøbanks sammensætning før dampning og efter dampning. Forskellige forhold omkring projektforløbet (se introduktionsafsnit) gjorde, at nogle indsamlinger måtte opgives eller kasseres. Det drejer sig f.eks. om analyser af plantesamfund på fortovsarealer i 1999, ligesom planteanalyser også måtte opgives i september 2002 på grund af den reetablering, der var sket i området.

Det resulterende materiale består af:

• Vegetationsanalyser fra de samme to græsplæner (område B samt referenceområdet) i september 2001 vha. point intercept metoden og fotoregistrering af vegetationen i juni 2002. Registrering vha. point intercept metoden i september 2002 var ikke relevant da området var blevet retableret på dette tidspunkt. Derfor er resultaterne af fotoregistreringen og point intercept metoden begge omsat til dækningsgrad, således at en sammenligning er mulig
• Frøbankprøver indsamlet fra to græsplæner i december 1999 og i september 2002. Disse vil kunne bruges til at beskrive de samlede ændringer i frøbank som følge af dampremediering og reetablering af græsplæne.

Derudover forsøgte vi at måle ”Leaf Area Index” (LAI) i permanente plots, men vegetationen var for kort til, at dette kunne lade sig gøre.

3.3.1 Udvikling i dækningsgrad

Plantesamfundene blev indledningsvis analyseret kvalitativt for artssammensætning og hyppighedsbedømmelse. Der blev ligeledes foretaget en kvantitativ bedømmelse af arternes biomasse, dækning og frekvens i permanente plots. Dækning, biomasse og indvandring blev registreret efter non-destruktive metoder dvs. point intercept metoden /12/.

Dækningsgraden af planterne i det behandlede område (område B) var før opvarmningens start ca.76% enkimbladede (græsser) og 23% tokimbladede (figur 3.5). Efter opvarmningen var plantedækket faldet til 90%, bestående af 75% græs (33% bestod af dødt græs) og 15% tokimbladede. Artsantallet af tokimbladede reduceredes fra ca. 16 arter til 3 – 4 arter med mælkebøtte som den klart dominerende. I kontrollen var mængden af levende og dødt græs forøget fra september 2001 til juni 2002 (Figur 3.5). Når dødt græs udelades, var der dog tale om et fald. Dækningen af levende græs i referenceområdet var i september 2001 59%, mens den for levende og dødt græs var på henholdsvis 43% og 24% i juni 2002. For de tokimbladede var der i referenceområdet tale om et fald i dækning fra 40 til 30% fra september 2001 til juni 2002. I juni 2002 sås ikke den samme dominans af mælkebøtte i referenceområdet som i område B, tværtimod var sammensætningen af de tokimbladede relativt uforandret med dominans af forskellige ærteblomstrede såsom Trifolium og Medicago.

Figur 3.5. Jord og de forskellige planter/plantegruppers dækningsgrad i procent målt i september 2001 før opvarmningen startede (sept. 2001) og efter opvarmningens slutning i juni 2002.

Antallet af tokimbladede arter gik ned i såvel det dampede område som i referenceområdet. Nedgangen i det dampede område kan udmærket være forårsaget af opvarmningen af jordens dybe lag, hvor mange tokimbladede har deres rødder. Dette bekræftes også af, at de træer der var i de opvarmede områder, stort set alle gik ud (fig. 3.6). Nogen tydelig konklusion kan der dog ikke drages, da der blandt andet er en unøjagtighed ved at omsætte fotos af vegetation til dækningsgrad af arter, idet det er vanskeligt at se og identificere alle arter på billederne. Den forøgede mængde af dødt græs sås både i det behandlede felt og i kontrolfeltet og skyldes formentlig delvis klimatisk betinget udtørring, som så har fået noget større effekt i det opvarmede område. Selvom der var lidt mere dødt græs og en større tilbagegang for det levende græs i det behandlede felt, er der dog ikke grund til at tro jordopvarmningen på længere sigt vil kunne føre til en reduktion af græsdækket. Tværtimod må man formode, at det bliver de tokimbladede, der vil få svært ved at retablere den biodiversitet, der var tilstede før opvarmningen. Dog er det sådan, at de opvarmede områder i dette tilfælde optræder i mosaik med områder, der ikke er blevet opvarmet. Derfor vil der være steder, hvor størstedelen af områdets biodiversitet har kunnet overleve, og hvorfra arterne vil kunne sprede sig til de opvarmede områder, hvis muligheden opstår i form af egnede forhold.

3.3.2 Udviklingen i frøbank

På hver lokalitet (område B samt referenceområdet) blev der indsamlet fem jordprøver til analyse af frøpuljens størrelse (tabel 3.2). Disse indsamles repræsentativt for lokaliteten. Efter indsamling blev jorden behandlet med henblik på at undersøge spiringspotentialet. Endelig blev jordprøverne spredt ud og sat til spiring i væksthus under optimale betingelser. Når frøene var spiret blev de optalt og artsbestemt.

I det behandlede felt var der et fald i frøbankens diversitet af tokimbladede fra 11 arter i november 1999 til 7 arter i september 2002. Dette stemmer godt overens med, at der også er blevet færre overjordiske tokimbladede i samme periode. Diversiteten af de enkimbladede steg fra 5 til 7 arter. Andre årsager end dampremediering kan dog også forklare (nogle af) de observerede forskelle. Det behandlede område blev efter dampremedieringen fræset og sået til med en græsblanding. Fræsningen kan udmærket forklare, at antallet af tokimbladede arter i frøbanken er faldet, da opblanding med frøfattig dybtliggende jord netop vil have som effekt, at artsantallet falder. Tilførslen af græsblandingen er samtidig den oplagte forklaring både på den øgede frekvens og forekomst af enkimbladede arter i frøbanken. Da det ikke er muligt at afgøre, hvor stor del af ændringen der skyldes opvarmningen og hvor stor en del der skyldes reetableringen, er der ikke udført mere nøjagtige analyser af materialet.

Tabel 3.2. Gennemsnitlig frekvens af arterne i frøbanken i det forurenede område før og efter dampbehandling og i kontrolområde på tilsvarende tidspunkter.

3.4 Konklusioner

Dampoprensningen var dræbende for flertallet af træer og buske på de mest opvarmede områder (figur 3.6 og 3.7). Det er sandsynligt, at behandlingen har ført til en nedgang på op til 75% i antallet af tokimbladede arter på de mest opvarmede områder.

På grund af områdets mosaikagtige struktur med buske, plæner og hække mellem hinanden både på de opvarmede og de ikke opvarmede arealer, virker det sandsynligt, at hele områdets floristiske biodiversitet er forholdsvis intakt. Med tiden vil arterne derfor kunne sprede sig til de områder de er forsvundet fra på grund af opvarmningen, hvis de i øvrigt får lov til det.

Fig. 3.6. Billede af hæk fra området. Afgrænsningen af effkterne ved dampinjektionen ses ved at den del af hækken som er nærmest injektionboringern (til venstre) er død, mens hækken længere væk overlever.

Fig. 3.7. Billede fra område B hvor der ses døde birketræer som følge af dampinjektion.

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Marts 2007, © Miljøstyrelsen.