Vidensstatus for sammenhængen mellem tilstanden i grundvand og overfladevand

Bilag A

1: Det kvantitative samspil mellem grundvand og overfladevand

Hans Jørgen Henriksen, GEUS

1.1 Metodik

Der er gennemført en litteratursøgning på Web of Science med følgende søgeprofil:
bank AND storage AND (discharge OR river OR lake OR stream)
(baseflow OR aquifer OR groundwater) AND (discharge OR river OR lake OR stream) AND quantity
(baseflow OR aquifer OR groundwater) AND (discharge OR river OR lake OR stream) AND interaction
(baseflow OR aquifer OR groundwater) AND (sea OR fiord OR coastal zone) AND quantity
(baseflow OR aquifer OR groundwater) AND (sea OR fiord OR coastal zone) AND interaction
(baseflow OR aquifer OR groundwater) AND (marine water)

1.2 Søgestatistik

Denne søgning resulterede i 128 relevante referencer bedømt udfra titlen. Antallet af artikler på hovedtyper er vist i tabel.1.

Tabel 1
Søgestatistik baseret på 128 artikler om grundvand og overfladevand (kvantitative forhold)

Interaktions hovedtype

1987-90

1991-95

1996-2001

Udvalgte ref.

*** ** *

Vandløb

4 (57 %)

15 (42 %)

38 (45 %)

9

19

29

Søer

2 (29 %)

6 (17 %)

8 (9%)

4

5

7

Vådområder

0 ( 0 %)

4 (11 %)

11 (13 %)

3

4

8

Hav/kystvande

0 (0 %)

3 (8 %)

9 (11 %)

3

2

7

Bank storage

1 (14 %)

3 (8 %)

7 (8%)

2

2

7

Udenfor kategori/relevans

0 ( 0 %)

5 (14 %)

12 (14 %)

0

0

17

I alt artikler pr. periode

7 (100 %)

36 (100 %)

85 (100 %)

21

13

0

1.3 Kommentarer

Der er i alt udvalgt 34 artikler som grundlag for en nærmere vurdering af vidensbehov.

Det fremgår af tabel 1 at der kan ses en forholdsvis uændret andel af artikler som omfatter grundvand / vandløb interaktion. For grundvand /søer ses en aftagende tendens. Omvendt forholder det sig for både grundvand / vådområder og grundvand /hav. Tallene for 1987-90 er på grund af det begrænsede antal artikler mindre sigende med hensyn til vurdering af trend.

De 34 udvalgte artikler er efterfølgende suppleret med øvrige kendte referencer der ikke fremkom af søgningen til den referenceliste der er udarbejdet i dette notat grupperet på interaktions hovedtyper. Den samlede litteraturliste kan ses i baggrundsnotat på nedenfor nævnte link.

1.4 Link til pdf-fil med baggrundsnotat

Baggrundsnotat om det kvantitative samspil mellem grundvand og overfladevand, se: http://www.geus.dk

2: Vidensstatus for det kvalitative samspil mellem grundvand og overfladevand

Bertel Nilsson, GEUS

2.1 Metodik

Der er gennemført en litteratursøgning på Web of Science med følgende kombinationer søgeord (søgeord med flest hits er kursive ):
(groundwater OR aquifer) AND surface water AND water quality
(groundwater OR aquifer) AND (river OR stream) AND water quality
(groundwater OR aquifer) AND lake AND water quality
(groundwater OR aquifer) AND (wetland OR riparian zone OR hyporheic zone OR bank storage) AND water quality
(groundwater OR aquifer) AND (coastal zone OR marine water OR sea) AND water quality
(groundwater OR aquifer) AND surface water AND (nitrate OR phosphate)
(groundwater OR aquifer) AND surface water AND (organic matter OR acidification OR ochre loading)
(groundwater OR aquifer) AND surface water AND (micro pollutants OR BTEX OR PAH OR CHS OR MTBE)
(groundwater OR aquifer) AND surface water AND pesticide
(groundwater OR aquifer) AND surface water AND heavy metal

2.2 Søgestatistik

Denne søgning resulterede i 96 meget relevante referencer bedømt udfra titel, keywords og abstract. Med undtagelse af vandløbslitteraturen der udelukkende er bedømt udfra titel og keywords. Antallet af artikler på hovedtyper og stoftyper er vist i tabel 2.

Tabel 2
Søgekriterier baseret på 756 artikler om vandkvaliteten i grundvand/overfladevand systemet.

Hovedtyper af overfladevand / stoftyper

Total antal

1987-90

1991-95

1996-2001

Udvalgte ref.

***

**

*

Vandløb

264

2

71

191

26

75

163

Søer2

50

0

14

36

13

15

22

Ånære og vådområder

51

0

10

41

12

12

27

Marine miljø1

51

0

16

35

8

10

33

/ Næringssalte

150

0

45

105

29

41

80

/ Pesticider

54

0

19

35

5

15

34

/ Organisk stof, forsuring og/eller okkerbelastning3

95

0

23

72

 

 

 

/ Miljøfremmede stoffer

15

0

3

12

2

9

4

/ Tungmetal

9

0

1

8

1

3

5

I alt artikler pr. periode

756

2

202

535

96

180

368

*** = meget relevant, ** = lidt relevant, * = ikke relevant. 1 Yderligere litteratursøgning i T. Dahlsgaard ("Grundvandsudsivning i marine områder"). 2 Yderligere litteraturstudium i 1. rapportudkast fra Jensen, Søndergaard og Jeppesen (Sammenhængen mellem grundvand og overfladevand: Søer"). 3 Relevans kategorier er udeladt.

2.3 Kommentarer

Som grundlag for en nærmere vurdering af vidensbehov er der således indtil videre udvalgt 96 artikler + yderligere 12 artikler med 2 stjerner fra kategorierne "Miljøfremmede stoffer" og "Tungmetaller", idet litteraturen på de to sidstnævnte kategorier er meget sparsom.

2.4 Link til pdf-fil med baggrundsnotat

Baggrundsnotat om det kvalitative samspil mellem grundvand og overfladevand, se: http://www.geus.dk

3: Vandløb

Jens Skriver, DMU

3.1 Metodik

Der er anvendt følgende søgeprofil i Web of Science: "Streams and (macroinvertebrates or macrophytes or fish or algae) and (drought or abstraction)".

3.2 Søgestatistik

Der kom i alt 55 hits ud af søgningen. Disse var fordelt efter perioder og biologiske indikatorer som vist i tabel A.3.

Tabel 3
Resultat af litteratursøgning i Web of Science med søgeprofilen "Streams and (macroinvertebrates or macrophytes or fish or algae) and (drought or abstraction)".

 

Søgningen delt i nedenstående perioder

 

1987-90

1991-95

1996-2001

Makroinvertebrater

-

8

14

Fisk

-

8

21

Makrofytter

-

2

5

Alger

-

2

4

Artikler pr. periode

-

19

36

3.3 Kommentarer

Søgningen har været rettet specifikt ind på at finde artikler med konstateret sammenhæng mellem biologiske forhold i vandløb og vandløbenes hydrologiske forhold med udgangspunkt i minimumsituationen (drought or abstraction).

Abstracts for de 55 artikler fra søgningen er blevet læst, og der er blevet knyttet en værdi fra 0 til 3 for hver artikels "relevans" for nærværende opgave. Artikler med en værdi på 2 eller 3 er efterfølgende regnet væsentlige for litteraturgennemgangen af området. På baggrund heraf er 29 artikler fundet relevante. Der er efterfølgende foretaget en supplerende søgning, idet der i stedet for "fish" er anvendt "trout" eller "salmon" eller "salmonides" i søgeprofilen. Dette har givet yderligere enkelte relevante artikler. I forbindelse med gennemgangen af artiklerne er der fundet en række relevante referencer fra perioden før 1987, men også flere nyere relevante artikler er blevet fundet.

Der er som helhed mange artikler fra de senere år. Størstedelen af disse er fra England, men der er også en del relevante artikler fra USA samt enkelte fra Spanien, Australien, New Zealand m.fl.

3.4 Link til pdf-fil med baggrundsnotat

Baggrundsnotat om vandløb, se http://www.geus.dk

4: Søer

Jens Peder Jensen, Martin Søndergaard og Erik Jeppesen, DMU

4.1 Metodik

Som udgangspunkt er der gennemført en litteratursøgning dækkende områderne "grundvand" og "søer". Efterfølgende er der foretaget en underopdeling på en række andre søgeord. Der er søgt i "Web of Science" og "ASFA".

4.2 Søgestatistik

Søgningen gav i alt 2456 artikler, fordelt på 1494 fra ASFA og 962 fra "Web of Science". Heraf var de 158 artikler dubletter (svarende til 6,5%), hvilket førte til samlet antal forskellige artikler på 2298. Nogle af disse er dog stadigvæk identiske idet, der findes en del artikler, som er refereret lidt forskellig eller forkert (feks. et ekstra fornavn med som forfatter, bindestreg i et navn, tal angivet med bogstaver/tal, eller forkert årstal angivet), se tabel 4.

Tabel 4
Antal artikler, hvis litteratursøgningen på "groundwater" og "lake" udvides med andre søgeord (forekommende i titel eller abstract). Antal af artikler med relevans og graden af relevans for dette projekts problemstilling samt de oftest beskrevne emner er også angivet for relevante søgeord. Samme artikel kan godt forekomme flere gange indenfor de forskellige søgeord.

Søgeord

Antal artikler

Relevans

Hovedemner med relevans

 

 

ingen

ringe

nogen

 

Phosphorus

126

85

25

16

Grundvand kan udgøre en væsentlig af søens fosfortilførsel

Nitrate

107

99

7

1

Grundvand kan udgøre en væsentlig del af søens N-tilførsel

Eutrophication

54

45

8

1

Højt næringsstofindhold i grundvand kan føre til eutrofiering af søer

Plankton

63

51

8

3

Ændret næringsstoftilførsel og effekter på fytoplankton

Fish

106

91

12

3

Områder med koldt indsivende grund-vand øger gyde- og levevilkår for ørred

Macrophyte

35

29

3

3

Grundvandsindstrømning kan lokalt påvirke mængde og type af makrofytter

Invertebrate

20

19

0

1

Betydningen af varierende vandstand i temporære søer

Paleo

92

-

-

-

 

Model

642

-

-

-

 

Seepage

199

-

-

-

 

Clima

255

-

-

-

 

Acid

256

-

-

-

 

Saline

228

-

-

-

 

Mining

111

-

-

-

 

4.3 Kommentarer

Fordelt på emner er der mange artikler som umiddelbart ikke synes relevante i relation til dette projekt (tabel A.4). Dette gælder ikke mindst mange artikler vedrørende modeller, men der er også mange vedrørende klima, forsuring og saltvandspåvirkning (især indtrængning af saltvand til ferskvandssøer og reservoirer). Der er færre artikler, hvor der indgår søgeord, som potentielt kunne være relevante i forhold til at vurdere grundvandets betydning for tilstanden i de danske søer. Søgeord vedrørende næringsstoffer og deres effekter (phosphorus, nitrate, eutrophication) forekommer hver i lidt mere end 100 artikler, mens de fleste biologiske søgeord, som plankton, fisk, makrofytter og invertebrater indgår i færre artikler. I det følgende gives en kort gennemgang af resultaterne fra søgningen.

4.4 Link til pdf-fil med baggrundsnotat

Baggrundsnotat om søer, se http://www.geus.dk

5: Marine områder

Tage Dalsgaard, DMU

5.1 Metodik

Der er søgt i Web of Science med søgeprofilen: "marine and groundwater".

5.2 Søgestatistik

Søgningen gav 414 hits, tabel.5.

Tabel 5
Resultat af litteratursøgning i Web of Science og supplerende litteratur.

Søgningen delt i nedenstående perioder

1982-90

1991-95

1996-2001

6

7

22

5.3 Kommentarer

Langt de fleste af disse artikler omhandler indsivning af havvand i grundvandsmagasiner. Der blev fundet i alt 20 artikler omhandlende transport af grundvand til marine områder. Disse blev suppleret med artikler fra referencelisterne så der i alt blev fundet 35 artikler. De fordeler sig på perioder som vist i tabel A.5. Af disse er 21 blevet udvalgt og læst.

Langt hovedparten af artiklerne omhandler undersøgelser i USA (77%), mens Europæiske undersøgelser udgør en lille del af artiklerne (17%). Der er ingen omtale af danske lokaliteter i artiklerne.

5.4 Link til pdf-fil med baggrundsnotat

Baggrundsnotat om marine områder, se http://www.geus.dk

6: Habitatmodeller

Brian Kronvang, DMU

6.1 Metodik

Søgeprofil for søgning af litteratur om habitatmodeller i databasen WEB of Science er: (Habitat and Model) and (River(s) or Stream(s)).

6.2 Søgestatistik

I alt blev der fundet 286 hit hvoraf de 149 (52%) blev bedømt som værende relevante i forhold til emnet, tabel A.6.

Tabel 6
Oversigt over internationale publikationer i perioden 1987-2001 fra søgning i databasen Web of Science.

Emne

1987-1990

1991-1995

1996-2000

Laks og ørred

0

26

44

Andre fiskearter

0

13

19

Vandløbs insekter

1

6

18

Bentiske alger

0

1

5

Andre dyr

0

2

3

Klassifikation/GIS

0

0

5

Model

0

3

3

Total

1

51

97

6.3 Kommentarer

Modeller til beskrivelse af de fysiske vandløbshabitater i form af simple og mere dynamiske hydrauliske modeller, samt dyr og planters krav til levesteder har været udsat for en øget forskningsindsats international igennem de sidste 15 år (tabel 1). Der har i den internationale litteratur specielt været fokuseret på at opnå en viden om de krav dyr og planter stiller til strømhastighed, dybde, substrat, mv., mens de mere rene modelmæssige tilgange ikke har omfattet mange publikationer i den gennemførte søgning. Antallet af internationale publikationer har en overvægt mod undersøgelser af især laks og ørreds habitatkrav, der alene omfatter næsten halvdelen af de fundne publikationer (tabel 1). Andre fisk eller hele fiskesamfunds krav er også velundersøgt, mens det først er i de seneste år at smådyrsfaunaen krav til levesteder i vandløb for alvor er blevet undersøgt. Det er således på smådyrsfaunaen og de bentiske alger at væksten i forskningen har ligget i den seneste 4 års periode. Et andet emne som dukker op i den internationale litteratur ide seneste år er artikler om klassifikation af vandløb specielt med udnyttelse af Geografiske Informations Systemer (GIS).

6.4 Link til pdf-fil med baggrundsnotat

Baggrundsnotat om habitatmodeller, se http://www.geus.dk