Jens Skriver, Jens Peder Jensen og Tage Dalsgaard

4.1 Problemformulering

Udvekslingen af grundvand mellem overfladevande og de forskellige grundvandsmagasiner kan potentielt påvirke vandkvaliteten mellem på den ene side grundvand og på den anden side vandløb, søer og marine områder. I områder med et højt indhold af næringsstoffer i grundvandet, herunder især fosfor, kan stor tilførsel af grundvand således påvirke vandkvaliteten i søerne negativt, fordi øget næringsstofindhold skaber øget vækst af planktonalger og mere uklart vand. Omvendt kan en stor tilførsel af grundvand med lavt næringsstofindhold have en positiv indflydelse på tilstanden i vandløb, søer og kystnære marine områder, fordi der sker en fortynding af overfladevandenes øvrige hydrauliske tilførsel, der ofte består af mere næringsrigt overfladevand.

Ændret tilstrømning af grundvand kan også direkte påvirke vandføringen i vandløb samt søers vanddybde og dermed en række forhold med betydning for vandkvaliteten. Vandløbenes vandføring har stor betydning for dels de hydrauliske og substratmæssige forhold, for sedimentation samt for de biologiske forhold. I søer har vanddybden stor indflydelse, på både de fysisk-kemiske forhold som eksempelvis hyppigheden og graden af ophvirvling af bundmateriale i forbindelse med blæst, samt indflydelse på de biologiske forhold, som eksempelvis undervandsplanternes dybdemæssige udbredelse.

Udsivning af forurenet overfladevand til grundvandet kan evt. have en negativ indflydelse på grundvandets kvalitet, men sandsynligvis er dette problem af ringe omfang. Forhøjede koncentrationer af miljøfremmede stoffer i grundvand kan ligeledes påvirke vandkvaliteten i vandløb, søer og kystnære marine områder.

Der er i det følgende foretaget en sammenstilling af eksisterende dansk og udenlandsk viden til belysning af eventuelle økologiske konsekvenser for vandløb, søer og marine områder som følge af menneskeskabte ændringer i grundvandsstand og tilførsel af grundvand til overfladevand. Det har været målet at forsøge at afdække eventuelle væsentlige huller i den eksisterende viden.

4.2 Vandløb

4.2.1 Økologiske effekter af vandets mængde

Oppumpning af grundvand og en deraf følgende reduktion i vandføringen vil i de fleste tilfælde medføre en reduktion i det vanddækkede areal af vandløbsbunden. Konsekvenserne for den del af floraen og faunaen der befinder sig i disse områder kan være betydelig, og kan medføre reduktion i antal og udbredelse eller eventuelt en fuldstændig eliminering inden for området. Omfanget af påvirkningen på de biologiske forhold vil afhænge af længden såvel som af hyppigheden af tørlægning, samt en række faktorer som er knyttet til de biologiske forhold. Dette gælder fx. arternes eventuelle tilpasninger til udtørring som følge af morfologiske, fysiologiske eller adfærdsmæssige forhold. Derudover vil tilgangen til mulige refugier være afgørende for både smådyrfaunaen og for fiskefaunaen.

Udover en egentlig tørlægning vil reduktion i vandføringen generelt medføre lavere strømhastigheder med deraf følgende øget tendens til sedimentation af sand og finere partikler. Sådanne ændringer af bundforholdene er rapporteret i mindre vandløb i forbindelse med lave afstrømninger, idet der ofte sker en fuldstændig overlejring med sand eller aflejring af silt som lukker og sammenkitter de små åbninger og sprækker i bundsedimentet. Dette forringer de biologiske forhold for både smådyr og for fisk (Wood and Armitage 1999; Wood et al. 1999). Men de store vandføringer har ligeledes betydning for bundforholdene og dermed for de biologiske forhold, idet de store afstrømninger er afgørende for at vandløbsbunden omlejres, hvorved de finkornede fraktioner resuspenderes og omlejres.

I vandløb som hvert år har reduceret vandføring eller som helt mangler vand i en kortere eller længere periode har faunaen på forskellig vis tilpasset sig de aktuelle livsbetingelser (Hynes 1970). Fx. har mange arter af smådyr udviklet en livscyclus som på forskellig måde betinger, at eksistens er mulig på trods af de vanskelige livsbetingelser. Tilpasninger til udtørring kan bl.a. være evnen til at søge ned i vandløbsbunden, og her overgå til et inaktivt stadie (diapause) som først kommer frem i vandløbet igen når der på ny er vand til stede. En sådan tilpasning ses fx. hos visse arter af slørvinger. Andre måder at klare en udtørring kan være, at det voksne insekt tilbringer sit voksenliv på land i et inaktivt stadie samtidig med at vandløbet er udtørret. Æg som tåler udtørring kan også være løsningen på manglende vand. Denne tilpasning ses hos bl.a. visse vårfluer. Andre dyr vælger at forlade den vandløbsstrækning som tørrer ud ved passiv drift med strømmen som det typisk ses hos vandløbets smådyr. Visse andre arter af smådyr kan ikke klare forholdene med lidt eller slet intet vand. Alligevel vil nogle af disse arter meget hurtigt genfindes i vandløbet når vandet vender tilbage. Årsagen er at disse dyr har en særlig evne til at sprede sig og derved genindvandrer enten ved flyvning af voksne insekter eller ved vandring af de vandlevende stadier op mod strømmen. For arter der flyver som voksne insekter vil især arter der har flere generationer årligt være blandt de første arter til på ny at genindvandre.

På trods af visse arters evne til at overleve perioder med ugunstige hydrologiske forhold vil hovedparten af smådyrfaunaen blive påvirket i forskelligt omfang af udtørring eller betydelig reduktion i den normale vandføring. Effekterne på smådyrfaunaen er en generel reduktion i artsantallet og i individtætheden. Undersøgelser af rekoloniseringen (genindvandringen) viser, at denne i nogle tilfælde vil foregå hurtigt, og allerede vil være tæt på det normale efter et år. Mens den i andre tilfælde vil tage to til flere år.

Forskellige indeks har været anvendt til at identificere effekter på smådyrfaunaen. I England anvendes BMWP og ASPT til biologisk monitering af vandløb (Armitage et al. 1983). Disse indices er baseret på en overordnet identifikation af faunaen. Forskellige score værdier er knyttet til de enkelte faunagrupper afhængigt af deres generelle følsomhed. BMWP værdien udgør den samlede score, mens ASPT værdien udgør den gennemsnitlige score pr. faunagruppe. Der er blevet påvist mindre værdier af disse udtryk i vandløb påvirket af ringe vandføring, hvilket svarer til en mere artsfattig fauna bestående af mere robuste arter. I Danmark har systemet Dansk Vandløbsfaunaindeks, DVFI (Miljøstyrelsen 1998) forsøgsvis været afprøvet på stationer under det nationale overvågningsprogram som både har biologiske og hydrologiske data. De foreløbige resultater har ikke været helt entydige. DVFI har dog vist en overordnet sammenhæng med de hydrologiske forhold som bekræfter at vandløb med et reduceret hydrologisk potentiale har generelt dårligere miljømæssige forhold. Et specialtilfælde af reduceret vandføring ses i danske vandløb i forbindelse med den såkaldte "døde å" strækning ved dambrug. En undersøgelse af 5 dambrug har vist varierende ændring af faunaen i disse strækninger. Dels i form af kvalitative og kvantitative ændringer i faunaen ved især et enkelt af dambrugene. Og dels i form af reduktion i faunaklassen ved to af de fem dambrug (Skriver et al. 2001).

Der er i England udviklet et særligt system (LIFE) baseret på smådyrfaunaen til kvantificering af effekten som følge af ændring af de hydrauliske forhold (Extence et al. 1999). Systemet er baseret på at de enkelte smådyrarter som er blevet inddelt i 6 grupper afhængigt af deres præferens for strømhastigheden. Denne inddeling er foretaget på baggrund af ekspertvurderinger. Herefter tildeles hver enkelt art en score værdi som er baseret dels på individantallet i en semi-kvantitativ ketcherprøve og dels på indplaceringen i ovennævnte strømpræferens grupper. Det endelige resultat, kaldet LIFE scoren, findes som summen af alle arternes score værdier divideret med antallet af arter. I den engelske undersøgelse som var baseret på naturlige forskelle i afstrømningen (våde og tørre år) blev der fundet en entydig sammenhæng mellem LIFE værdien og forskellige hydrologiske udtryk, idet LIFE scoren var signifikant lavere i år med ringe vandføring (figur 4.1). Smådyrsamfundene reagerer således på de hydrologiske forhold under naturlige omstændigheder. Dette er utvivlsomt også tilfældet i forbindelse med menneskeskabte påvirkninger.

Figur 4.1.
Sammenhæng mellem hydrologiske og økologiske (b og c) udtryk i et engelsk vandløb (Extence et al. 1999). En høj LIFE score opnås når faunaen generelt består af strømelskende arter. 180 day RSM angiver den gennemsnitlige vandføring gennem de seneste 180 "sommerdage" (running summer mean).

Der er foretaget enkelte undersøgelser af effekten på ørred og laks, hvor grundvandsindvinding har medført udtørring eller reduktion i vandføringen i vandløb, men hovedparten af de undersøgelser der er beskrevet for fisk skyldes naturlig tørke som følge af væsentligt mindre nedbør end normalt. Umiddelbart efter en egentlig udtørring er det generelle billede, at bestandene af fisk vil blive elimineret. De længerevarende konsekvenser har været meget forskellige. Der er således rapporteret om fuldstændig normale forhold med hensyn til artssammensætning og samlet biomasse i det efterfølgende år med normale nedbørs- og vandføringsmæssige forhold. Dette var betinget af en hurtig rekolonisering fra nærtliggende vandløbsstrækninger som ikke havde været udtørret. I andre tilfælde tager det flere år med normale nedbørsforhold før fiskebestanden opnår den tidligere artssammensætning, tæthed og aldersstruktur.

For ørred og laks er der dokumenteret elimination af en eller flere årgange af fisk. Dødelighed har været konstateret som følge af svampeangreb på æg hos kildeørred i tre undersøgte vandløb i forbindelse med stærkt reduceret vandføring. Og dødelighed har været konstateret for hele den yngste årgang af yngel hos laks ved reduceret vandføring – muligvis som følge af forhøjede temperaturer.

Sammenlignet med den normale tæthedsafhængige dødelighed hos ørred er der i flere tilfælde konstateret et øget tab af yngel og 1 års fisk. Dette er blevet kædet sammen med en reduktion i de tilgængelige levesteder (egnet habitat) for ørred på grund af det mindre vanddækkede areal. En sådan reduktion i en eller flere årgange kan i visse tilfælde medføre, at antallet af smolt (ørred der bliver blanke og vandrer ud i havet) efterfølgende reduceres. Dette er påvist for en population af havørred, og medførte senere at antallet af gydemodne ørred der vandrede tilbage fra havet var tilsvarende reduceret. Effekten af en reduktion i vandføringen påvirker derfor ikke kun fiskebestanden kortvarigt, men kan række et antal år ud i fremtiden.

Reduktion i væksten er også blevet konstateret hos ørred der har været udsat for tørke. Konsekvensen for unge havørred var, at størrelsen ved smoltificering ligeledes var reduceret. Dette medførte forøget dødelighed ude i havet og færre kønsmodne ørred vendte siden hen tilbage for at gyde.

I forbindelse med oppumpning af grundvand nær floden Piddle i Dorset, er det blevet beregnet, at oppumpningen på visse strækninger kan forårsage et tab i habitatarealet for yngel og 1-års ørred på op til 77%. Det blev endvidere dokumenteret, at antallet af ørred var lavere på strækninger som var påvirket af oppumpning af grundvand. Modeller der beregner det tilgængelige habitat areal for ørred er i flere tilfælde blevet anvendt i England i forbindelse med beslutning om tilladelse til indvinding af grundvand. En række metoder til fastsættelse af økologisk acceptabel vandføring er behandlet i afsnit 4.3.

Bentiske algers biomasse, produktion, diversitet og artsantal reduceres ved store afstrømninger som følge af både en fysisk "afslibning" af faste substrater samt transport og omlejring af sedimentet. Men også udtørring forårsager en reduktion i algernes biomasse og produktion. De bentiske alger når dog hurtigt tilbage til tidligere niveauer – typisk inden for få uger. Også makrofytterne påvirkes, idet en egentlig udtørring af mindre vandløb forårsager en eliminering af de egentlige vandplanter. Afhængigt af de hydrologiske forhold er det muligt, at skelne mellem forskellige plantesamfund, idet de enkelte arter udviser forskellig tolerance for kortere eller længere tids udtørring. I forbindelse med ansøgning om tilladelse til indvinding har det i England været overvejet om der eventuelt kan meddeles yderligere tilladelser til indvinding, såfremt der ikke foretages skæring af makrofytterne i vandløbet. Herved kan det vanddækkede areal opretholdes med mulighed for mindre skadevirkning på de biologiske forhold.

4.2.2 Økologiske effekter af næringsstoffer

Næringsstof niveauet har betydning for algernes primærproduktion – i det mindste ved lave koncentrationer. Næringsstof niveauet i danske vandløb betragtes dog generelt som så højt, at yderligere tilførsel ikke bevirker øget algebiomasse. I upåvirkede eller svagt påvirkede vandløb vil en øget tilførsel af fosfor imidlertid ofte give anledning til en øget algebiomasse. I en række danske vandløb havde den maksimale algebiomasse i forårsperioden således signifikant sammenhæng med det gennemsnitlige indhold af opløst fosfat op til en koncentration på ca. 100 ug/l. Denne sammenhæng blev konstateret på fintkornet sediment, hvorimod der på sten ikke var nogen entydig sammenhæng – muligvis som følge af at algebiomassen blev reguleret af algeskrabende insektlarver. Der ses derimod ingen mærkbar påvirkning af de faunamæssige forhold som følge af forhøjet næringsstof indhold. Både invertebratfaunaen og fiskefaunaen kan således have en optimal sammensætning på trods af at såvel kvælstofindhold som fosforindhold ligger langt over baggrundsniveauet.

4.2.3 Økologiske effekter af organisk stof, forsuring og okkerbelastning

Effekten af letomsætteligt organisk stof (BI₅) på makroinvertebratfaunaen i vandløb er veldokumenteret. Med øget indhold af BI₅ ændres makroinvertebratfaunaens artssammensætning og individtæthed. Effekterne på faunaen i vandløb ses primært i forbindelse med direkte udledning af spildevand til overfladevand. Men indirekte effekter kan forventes, såfremt der sker en reduktion i grundvandstilstrømningen til vandløb, hvorved udledte spildevandsbidrag fortyndes relativt mindre. I vandløb med lille vandføring i sommerperioden kan effekten blive betydelig. I små vandløb, hvor spildevandsbidraget stammer fra spredt bebyggelse, behøver effekten dog ikke at blive mærkbar (Fyns Amt 1999). Årsagen hertil er at spildevandet ofte ikke når frem til vandløb som følge af udsivning fra dræn til den omgivende jord. I situationer, hvor spildevand tilføres i form af markante punktudledninger, vil en generel reduktion i grundvandsbidraget derimod medføre en mindre fortynding af spildevand med mulighed for en dårligere miljøtilstand.

Forsuring er ikke et generelt problem i danske vandløb, men lavt pH kan dog forekomme lokalt fx. i forbindelse med dræning af okkerpotentielle jorder (Okkerredegørelsen 1984) og i nåleskovsvandløb på sandbund. På regionalt plan kan forsuring også spille en rolle i sandjords områder, men dog ikke i samme målestok som ved pyritiltning i forbindelse med dræning. Invertebratfaunaen er følsom over for forsuring, og fx. krebsdyr, døgnfluer, og snegle tåler ikke større fald i pH. Derimod er mange slørvinger tolerante over for surt vand. Der er i Norge, Sverige og Tyskland udviklet indeks baserede systemer til beskrivelse af graden af påvirkning af makroinvertebratfaunaen.

Okker udgør et væsentligt problem især i de vestjyske amter, hvor 8-18% af vandløbsstrækningerne er så påvirkede, at de ikke opfylder deres målsætninger (Skriver et al. 1997), som følge af dræning og efterfølgende pyritiltning i den tidligere vandmættede zone. Jernforbindelserne har skadevirkning både på vandløbenes makroinvertebratfauna og på fiskefaunaen. En sænkning af grundvandsspejlet som følge af oppumpning af grundvand til markvanding eller til drikkevandsformål kan få tilsvarende konsekvenser for de biologiske forhold.

4.2.4 Økologiske effekter af pesticider og tungmetaller

Pesticider og tungmetaller kan også have stor betydning for de økologiske forhold i vandløb. Anvendelsen af pesticider i landbrug og skovbrug gennem en årrække har betydet, at en række af disse stoffer kan måles i vandløb (se tabel 3.6). Dette gælder også stoffer som er blevet forbudt, og som ikke længere anvendes. Effekten på de biologiske forhold er gennem årene blevet dokumenteret dels gennem laboratorieforsøg, forsøg i strømrender under semi-naturlige forhold samt undersøgelser i udenlandske vandløb. Direkte anvendelse af værdier fra laboratoriet for lethale og sublethale koncentrationer af pesticider skal tages med forbehold. Disse værdier kan ikke direkte anvendes ved konsekvensvurderinger i vandløbet, idet laboratorieforsøg kun foretages med få arter (typisk robuste) under forhold der er meget forskellige fra de naturgivne forhold. Værdier for pesticider angivet i tabel 3.6 i kombination med værdier af giftighed af pesticider fra laboratorieforsøg kan derfor ikke anvendes til at give et klart bud på de recipientmæssige konsekvenser i danske vandløb. Afhængigt af koncentrationen og typen af pesticider har effekten i udenlandske vandløb i nogle tilfælde være en fuldstændig elimination af hele invertebratsamfundet eller dele heraf. I andre tilfælde har der ikke været nogen målelig effekt. I nogle tilfælde vil påvirkningen i vandløbet kun være på en kort strækning, mens påvirkningen i andre tilfælde vil kunne registreres mange kilometer nedstrøms for et udledningssted. Invertebratsamfundets "recovery" kan tage dage, uger eller måske år afhængigt af rekoloniserings mulighederne. I værste fald vil visse arter ikke kunne vende tilbage fordi afstanden til den nærmeste bestand er for stor.

Effekten af pesticider på fisk kan enten være indirekte som følge af en elimination af makroinvertebratfaunaen der udgør fiskenes fødegrundlag. Eller effekten kan være direkte gennem fysiologiske ændringer og eventuelt øget dødelighed.

Forekomsten af tungmetaller i vandløb er knyttet til partikulært stof aflejret i bundsedimentet. Tungmetallerne kan være af naturlig oprindelse, udledt fra punktkilder, tilført gennem overfladeafstrømning fra marker eller via tilførsel af grundvand. I udlandet er der konstateret markante effekter på de biologiske forhold som følge af forurening af vandløb. I Danmark er direkte udledning fra virksomheder kendt fra fx. Grindstedværket med den konsekvens, at nedstrøms sedimenter og biota har akkumuleret tungmetaller. Det er imidlertid ikke muligt, at afgøre den økologiske betydning af denne udledning af tungmetaller, dels fordi der ikke foreligger oplysninger om tilstanden inden udledningen, og dels fordi udledning af spildevand og fysiske indgreb i vandløbet også har indflueret på den økologiske tilstand.

En anden og mere generel påvirkning med tungmetaller er forårsaget af anvendelsen af kunstgødning. Overfladeafstrømning fra marker kan forårsage tilførsel af tungmetaller i et sådant omfang, at afskåret grøde fra vedligeholdelsen af vandløb må bortskaffes til kontrolleret losseplads fordi gældende grænseværdier for tungmetaller er overskredet. Der er imidlertid ingen undersøgelser der har påvist økologisk skade i danske vandløb som følge af tungmetaller tilført som følge af dyrkning af jorden.

Effekten på de biologiske forhold i vandløb som følge af ændring i grundvandstilstrømningen og dermed mængden af pesticider og tungmetaller vil afhænge af mængden og kvaliteten af det vand der strømmer til vandløb, eller som udvindes til fx. vandforsynings formål. Effekten på de biologiske forhold i danske vandløb er endnu dårligt kendt, og kan være vanskelig at adskille fra andre antropogene påvirkninger. For eksempel vil vandløb i landbrugsoplande typisk være både regulerede og vedligeholdte, samtidigt med at de kan være belastede med spildevand og eventuelt tidligere være udsat for ulovlige udledninger.

4.2.5 Samlet vurdering af betydningen af de hydrologiske forhold

De hydrologiske forhold har stor betydning for bundsubstratet i vandløb gennem både erosion og sedimentation. Strømmen får derved indirekte betydning for de biologiske forhold på alle niveauer. Derudover afspejler ændringer i vandføringsforholdene sig i en række andre forhold som ligeledes har stor betydning for både primærproducenter, makroinvertebrater og fisk. Blandt disse kan nævnes strømhastigheden, iltindholdet, temperaturen, indholdet af næringssalte samt indholdet af forurenende stoffer i form af næringssalte, organisk stof og pesticider. Samspillet mellem tilstrømningen af grundvand og de hydrologiske forhold i vandløb er derfor afgørende for tilstedeværelsen af et alsidigt plante- og dyreliv. Især i mindre vandløb har dette samspil stor betydning. Der er imidlertid på nuværende tidspunkt i Danmark ikke indsamlet viden i større omfang der muliggør en forudsigelse af ændringer på de biologiske forhold som følge af ændringer i de hydrologiske forhold. Det vil her være væsentligt at kunne forudsige om en given målsætning kan forventes overholdt som følge af et givet indgreb i vandløbet.

4.3 Søer

Som nævnt i indledningen og som også afspejlet ved litteratursøgningen findes der kun meget få danske undersøgelser med fokus på grundvandet og dets interaktioner med søer og deres vandkvalitet. I det følgende giver vi en baggrund for grundvandets betydning for vandkvaliteten i søer suppleret med en række eksempler på hvordan grundvand i forskellige sammenhænge har påvirket søernes vandkvalitet.

4.3.1 Økologisk effekt af grundvandets indhold af næringsstoffer og pesticider

Søers næringsstofindhold er afgørende for vandkvaliteten, hvor høj næringsstoftilførsel fører til ringe vandkvalitet med uklart vand og mindsket biologisk mangfoldighed. Sammenhængen mellem næringsstoftilførsel og vandkvalitet er ikke altid lineær, og ikke mindst i området med fosforkoncentrationer mellem 0,02 og 0,2 mg P/l ses ofte meget store forskelle i vandkvaliteten og et skift fra den klarvandede og biologisk diverse sø til den uklare sø med et mindre varieret plante- og dyreliv (se fx. Jeppesen mfl., 1997). Skiftet mellem den uklare og klarvandede tilstand sker i lavvandede søer oftest mellem 0,05 og 0,15 mg P/l. Her kan forholdsvis små forskelle føre til store ændringer.

Som nævnt tidligere vil grundvandets indhold af næringsstoffer ofte være så lille i forhold til den øvrige tilførsel at grundvand generelt har en positiv indflydelse på søers vandkvalitet. Som det imidlertid også blev nævnt i afsnit 3.3 er grundvandets indhold af fosfor dog tilstrækkelig høj i en del områder til at det må forventes at kunne påvirke søtilstanden i negativ retning.

Som beskrevet i afsnit 3.4 indeholder en betydelig del af grundvandsmagasinerne rester af pesticider. Problemets omfang i forhold til påvirkninger i vandmiljøet er indtil videre stort set ukendt. Største effekter forventes i intensivt dyrkede områder og samtidigt også mest i de mindre søer, hvor fortyndingseffekten er mindst. På grund af opblanding vurderes effekten dog ikke at være så akut som ved vandløb, hvor kortvarige pulser med stor koncentration kan have stor betydning.

4.3.2 Eksempler fra danske søer

I det følgende er der givet nogle eksempler på hvordan grundvandet i forskellige sammenhænge kan påvirke danske søers miljøtilstand. Dels som følge af ændret vandstand eller temperatur betinget af klimatiske variationer og dels som følge af menneskelig påvirkning af grundvandstilførsel.

Betydningen af ændret vandstand i Ræv Sø

Rævsø er et eksempel på de effekter, der kan ses af ændringer i vandstand efter nedbørsrige år og stormfald. Den lille næringsfattige hedesø, Rævsø, ligger på udvaskede sandaflejringer i den tidligere tunneldal, Tingdalen i Midtjylland. Data stammer fra Hagelskær mfl. (1988) samt Århus Amt (upubliceret).

Søen, som er fredet, er ionfattig med lav eller ingen alkalinitet og en pH på 5-6. I 1977-80 var søen klarvandet med en sigtdybde på 4-7,8 m og store dele af bundet var dækket af grundskudsplanter (Strandbo, Tvepibet Lobelie og Sortgrøn Brasenføde). Koncentrationerne af planteplankton, fosfor og kvælstof var lave (Fig. 4.2).

Efter år med kraftig nedbør og sammenfaldende med et stormfald i søens opland steg vandstanden markant, så søens areal blev udviddet med omkring 50%, fra 4,6 til 6,8 ha og vandvolumet med 30%. Vandstandsstigningen og udvaskning af næringsstoffer og humusstoffer ændrede søens miljøtilstand radikalt. Søen blev brunvandet og koncentrationen af fosfor og kvælstof øgedes med en faktor 2-3 (Fig. 4.2). Det var især den organiske fraktion af fosfor og kvælstof, som blev større, formentlig bundet i opløste og partikulære humusstoffer. Samtidigt steg alkaliniteten en smule, hvilket bl.a. kan tilskrives en stigning i silikat. Det uklare vand betød at stort set alle karakteristiske grundskudsplanter forsvandt. Derimod steg algemængden målt som klorofyl a fra skønsmæssigt 10 m g/l til målte værdier på op til 82 m g/l og vandet blev mere uklart.

Siden er der sket et gradvist fald i næringsstofniveauet og alkaliniteten, uden at det dog i dag har nået niveauet fra 1970´erne. Der er tegn på at klorofyltoppene, som typisk forekommer i august-september, er aftaget i størrelse. Vandets klarhed udtrykt ved sigtdybden målt med en nedsænket hvid skive er i overensstemmelse hermed steget fra midten af 80érne til slutningen af 90´erne, men var dog stadig i 1997 væsentligt under niveauet i 70´erne.

Rævsø er således et illustrativt eksempel på at markante ændringer i grundvandsstanden her i kombination med stormfald kan have særdeles store og længerevarende effekter på miljøtilstanden i næringsfattige grundvandsfødte søer.

Betydning af grundvandsindpumpning for fosfor og kvælstof i Kvie Sø

Kvie Sø i Ølgod kommune er ligeledes en næringsfattig, lobeliesø. I forbindelse med en kalkforurering af søen i 1992, blev der i 1993 iværksat en indpumpning af grundvand for at reducere alkaliniteten og brunfarvningen af søvandet (Ribe amt, 2001). Indpumpningen fortsatte indtil starten af 1999.

Se her!

Figur 4.2.
Udviklingen i Ræv Sø 1975-2000.

I perioden 1993 til 1998 faldt årsgennemsnittet af totalfosfor og totalkvælstof fra 0,089 mg P/l og 1,37 mg N/l til 0,055 mg P/l og 0,091 mg N/l. Siden 1998 er koncentrationerne igen steget og var som årsmiddel i 2000 på 0,091 mg P/l og 0,13 mg N/l. Stigningen i koncentrationen af fosfor og kvælstof kan være forårsaget af, at der ikke længere pumpes grundvand ind i søen (Ribe amt, 2001). I perioden 1993 til 1999 steg sigtdybden i søen fra 1,2 til 1,6 m, men faldt i 2000 til 1,3 m som årsgennemsnit.

Selvom årsagen til ændringerne i næringsstofindhold og sigtdybde i Kvie Sø ikke entydigt kan tilskrives forskellig grad af grundvandsindpumpning indikerer det alligevel muligheden for at påvirke søtilstanden via grundvandstilstrømningen – i dette tilfælde er grundvandet indhold af næringsstoffer tilsyneladende lavt nok til at have en positiv indflydelse.

Betydning af grundvand for søers vandtemperatur (Søbygård Sø og Væng Sø)

Grundvandet kan også have betydning for søvandets temperatur og dermed blandt andet være en væsentlig faktor i diskussionen vedr. klimaændringer. Grundvandets betydning kan illustreres med to søer fra Midtjylland, hvor grundvandsandelen af den samlede vandtilførsel er vidt forskellig. Således er vandtemperaturerne i vintermånederne 0,5-0,7 ^oC højere i den 90%-grundvandsfødte Væng Sø end i Søbygård Sø, hvor kun 10% af vandtilførslen stammer fra grundvand (Tabel 4.1).

Tabel 4.1.
Den gennemsnitlige vandtemperatur (^oC) i Væng Sø og Søbygård Sø i vinter- og sommermånederne. Kun data hvor der er målt på samme datoer er medtaget. Grundvandets andel af den samlede vandtilførsel udgør omkring 90% i Væng Sø og 10% i Søbygård Sø.

Betydningen af varierende vandstand i den lavvandede Holm Sø

Holm Sø, der er en af overvågningssøerne, er en næringsfattig og klarvandet lobeliesø beliggende nordvest for Oksbøl. Søen har kun en middelvanddybde på 0,8 m (opmålt ved 12,02 m DNN) og samtidigt en meget varierende vandstand, der blandt andet skyldes varierende grundvandsspejl i forbindelse med nedbørsrige og nedbørsfattige år. Om sommeren betyder den lave vandstand, at store dele af søbunden tørlægges, mens høj vandstand i vinterhalvåret til gengæld betyder at nærliggende hedearealer oversvømmes.

Vandstanden i søen varierer i løbet af sommeren typisk med omkring ½ m med den laveste vandstand om sommeren (Fig. 4.3). Derudover varierer vandstanden i søen også betydeligt fra år til år afhængig nedbørsforhold, hvilket betyder at gennemsnitsdybden om sommeren også kan variere betydeligt. Et eksempel er årene 1995-96 hvor vandstanden om sommeren i 1995 lå på omkring 11,8 m (DNN), mens den i sommeren 1996 nåede ned på 11,2 m.

Figur 4.3.
Målinger fra Holm Sø i Ribe amt, der viser vandstand (over DNN), søvandets indhold aftotal fosfor og klorofyl.

Perioder med lav vandstand har stor betydning for indholdet af fosfor i søvandet, hvilket ses af de markant højere koncentrationer, der blev set i især 1996 og 1992 i forbindelse med meget lav vandstand. I disse perioder blev fosforkoncentrationen mere end 5-doblet og øget fra et niveau på omkring 0,02 mg P/l til 0,12-0,18 mg P/l. Denne sammenhæng skyldes at den meget lave vandstand øger opkoncentreringen og fører til større påvirkninger fra sedimentet, herunder også forøget muligheden for ophvirvling af sediment i forbindelse med blæsende perioder (Ribe amt, 2001). Resuspension af sediment er kendt for ofte at kunne føre til markant forhøjede koncentrationer af suspenderet stof og næringsstofindhold inden for korte tidsrum i lavvandede søer.

4.4 Marine områder

De kystnære danske farvande er som hovedregel belastede med næringsstoffer med en større eller mindre eutrofiering til følge. Primærproduktionen er i den største del af året begrænset af tilgængeligheden af kvælstof, og det er således tilførsel af kvælstof, der fastholder kystvandene i den eutrofierede tilstand. Kvælstoftilførslen via åerne til det marine miljø er godt kendt idet det hvert år opgøres ud fra et stort antal målinger i de danske vandløb. Mængden af kvælstof der tilføres med grundvand, der siver direkte ud i det marine miljø, kendes derimod ikke.

Det er for nuværende ikke muligt at forudsige præcise konsekvenser af tilførsel af næringssalte til kystnære farvande, og dermed heller ikke muligt at forudsige effekten af grundvandstransporterede næringsstoffer. De mere kvalitative sammenhænge er dog kendte: Øget næringsstofbelastning medfører et skifte fra stabile miljøer med havgræsser over mod mere ustabile miljøer domineret af makroalger og phytoplankton med en større hyppighed af iltsvind. Skiftet mod mere ustabile miljøer medfører også et skifte i faunasammensætningen mod en mindre divers fauna, hvor arter med stor spredningskapacitet og større tolerance mod iltsvind dominerer.

Der er kun ganske få publikationer, hvor sammenhængen mellem grundvandstilførte næringsstoffer og den økologiske tilstand i kystvande er undersøgt. I 2 tilfælde er udbredelsen af havgræsser forsøgt korreleret til kvælstoftilførsel via grundvand. I det ene tilfælde var det ikke muligt at påvise nogen sammenhæng (Rutkowski et al. 1999), mens der i det andet tilfælde var en fin negativ korrelation mellem kvælstoftilførsel og biomassen af ålegræs (Lyons et al. 1995). Der blev også fundet en positiv sammenhæng mellem kvælstoftilførsel og biomassen af makroalger.

I de danske farvande er effekten af næringssalte tilført med grundvand ikke undersøgt. Imidlertid eksisterer der en undersøgelse af relationen mellem total kvælstof i vandet og dybdegrænserne for bundvegetation (Nielsen et al. 1989). Dybdegrænsen angiver den maksimale dybde en given plante kan vokse på, og på større dybde er der for lidt lys til at planten kan klare sig. Der blev fundet en negativ korrelation mellem kvælstofindholdet i vandet og dybdegrænsen for både rodfæstede planter, brunalger og andre makroalger. Større kvælstofindhold i vandet mindsker således muligheden for at have en udstrakt bundvegetation i de kystnære farvande. Det er imidlertid ikke trivielt at estimere kvælstofindholdet i vandet ud fra kendskab til tilførslen af kvælstof og nogen relation mellem kvælstoftilførsel og bundvegetationens udbredelse kan således ikke opstilles.

I en mere overordnet artikel beskriver Valiela et al. (1990) effekterne af kvælstoftilførsel via grundvand. De konkluderer, at effekterne er: 1) En mindre stigning i næringssaltkoncentrationerne, 2) Væksten af løstliggende makroalger øges kraftigt, 3) Væksten af ålegræs nedsættes, 4) Hyppigheden af iltsvind forøges og 5) Faunaen ændres til en mere iltsvindstolerante typer. Disse konklusioner er understøttet af undersøgelser fra Waquoit Bay, Massachussetts.

4.5 Konklusion

Betydningen af den kvantitative og kvalitative tilførsel af grundvand for den miljømæssige tilstand i vandløb, søer og marine områder må forventes at aftage i den nævnte rækkefølge. For søer vil der dog være tilfælde, hvor disse er lige så følsomme for grundvandstilskuddet som tilfældet er i mindre vandløb. Samspillet mellem de hydrologiske og biologiske forhold kan imidlertid endnu ikke betragtes som fuldt belyst.

5 Værktøjer til analyse af samspil mellem grundvand og overfladevande

Hans Jørgen Henriksen og Brian Kronvang

5.1 Hydrologiske modeller

5.1.1 Problemformulering

Der er i disse år en voksende fokus på den faglige kvalitet af modelanvendelser indenfor vandressourceforvaltning. Indenfor de seneste år har der været taget en række initiativer både indenfor og udenfor Europa, med henblik på at forbedre troværdigheden af modelsimuleringer. Dette er bl.a. sket ved udarbejdelse af nye retningslinier for modellering fx. i Holland (Rijkswaterstaat, 2000), England, USA og Australien (Middlemis, 2000). I Danmark er nye retningslinier for grundvandsmodellering under udarbejdelse (Henriksen et al., 2001a; Henriksen et al., 2001b). Hvor de hollandske "best practices" søger at dække en række forskellige "domæner" i kredsløbet (fx. nedbør-afstrømningsmodel, umættet zone, grundvandsmodeller osv.) så dækker fx. de danske retningslinier primært grundvandsmodellering. De nuværende hollandske og danske retningslinier er derfor kun i begrænset form repræsentative eller harmoniserede med henblik på brug i forbindelse med integreret modellering, herunder beskrivelse af samspil mellem grundvand og overfladevand. Konsekvenserne af mangel på en videnskabelig baseret metodik, er at slutmodellerne og de beslutninger som baseres på disse er svære at gennemskue, kan være vanskelige at reproducere, og er vanskelige at forstå for tredjepart.

Der er et klart behov for at udbygge retningslinier for grundvandsmodellering, til at kunne håndtere integreret hydrologisk modellering og stoftransportmodellering, med den type modeller der er behov for i forbindelse med Vandrammedirektivet. Det vil også være konstruktivt såfremt der kan opstilles tilsvarende retningslinier for fx. arbejdet med habitatmodeller. For stoftransport-modeller har det vist sig at det nok er muligt at udbygge retningslinierne. For reaktive modeller er der imidlertid påpeget et behov for et helt nyt sæt retningslinier (Henriksen et al., 2001a). En koordinering af disse aktiviteter synes påkrævet.

5.1.3 Eksisterende modelværktøjer

5.1.4 Modellering af vekselvirkning mellem grundvand og overfladevand (kvantitet)

De beskrivelser der anvendes på det mængdemæssige område, i de hydrologiske modeller i dag, er baseret på grundlæggende viden, bl.a. data fra den Internationale Hydrologiske Dekade (Freeze, 1974), og principper om vekselvirkningen mellem grundvand og overfladevand fra Suså og Karup undersøgelserne (Refsgaard og Stang, 1981; Miljøstyrelsen, 1983). Selvom denne viden har vist sig brugbar på stor regional skala (1000 km² eller mere) er den på mange måder utilstrækkelig. Et særligt problem udgør her problemet med den samlede forståelse af vandbalancen vi i dag står overfor (Refsgaard et al., 2001). Systematiske fejl på input kan medføre urealistiske parameterværdier og problemer med at overholde de performancekriterier der stilles til en given model, og dermed opnåelsen af konsensus omkring en given models brugbarhed (Henriksen, 2001b).

De integrerede modelopstillinger fra Danmark for fx. Suså, Karup Å, Tude Å, Århus området, Odense (Rasmussen et al., 1995; Christensen, 1994; Refsgaard og Stang, 1981; Miljøstyrelsen, 1983) har fokuseret på det hydrologiske kredsløb, herunder simulering af minimumsvandføringer under påvirkning af vandindvinding/markvanding og klima. Der er i forbindelse med den DK-modellen arbejdet videre med denne type model med en kobling af et relativt simpelt rodzonemodul (Christensen et al., 2000) og en mere avanceret grundvands-/overfladevandsmodel baseret på MIKE SHE/MIKE 11 (Henriksen, 2001b; Henriksen et al., 1997; Henriksen et al., 1998; Sonnenborg et al., 2001). Når det gælder kvantitative forhold omkring vandkredsløbet og udveksling mellem grundvand og overfladevand for større oplande foreligger der relativ god erfaring incl. afprøvning af såvel koder som koncepter for modelopstilling under de forskellige geologiske forhold vi kender i Danmark. Modellerne er gode til at simulere vandbalanceforhold og grundvandsdannelse på større skala, men mindre gode til at simulere minimumsvandføringer og den nærmere vandudveksling i de ånære områder.

Medianmimimumsvandføringer udgør et værdifuldt grundlag for kalibrering og validering af den rumlige variabilitet i de simulerede grundvandsafstrømninger til vandløb, men er samtidig en "stationær approksimation" af en størrelse som kan være relativ dynamisk (fx. betydelig årstidsvariation under visse geologiske forhold). Her er der behov for identifikation af bedre egnede indikatorer, som er mere relevante for habitatforholdene. Det tætte målestationsnet af faste vandføringsstationer med kontinuert registrering (Ovesen, et al., 2000) giver gode muligheder for udvikling og anvendelse af dynamiske indikatorer.

Når modeller ikke er så gode til at simulere minimumsafstrømninger skyldes det, at grundlaget for at parameterisere modellernes udveksling fra grundvand til overfladevand er for svagt, ligesom at de heterogene geologiske forhold og processer i ånære områder udgør en betydelig udfordring. Det er ikke muligt helt at "koble" parameterfastsættelsen til fx. den geologiske model (Dahl, et al., 1998). Det er derfor fortsat et centralt element i modelleringsprocessen at kunne "konceptualisere" og "parameterisere" de heterogene jordlag der styrer udvekslingen mellem grundvand og overfladevand, med et link til geologi og geomorfologi. I udlandet har fokus i de seneste år været rettet mod kombinerede felt- og modelstudier af detailprocesser omkring udvekslingen mellem grundvand og overfladevand bl.a. sammenstilling af den hydrauliske ledningsevne for kontaktzonen og studier af dennes dynamik (Calver, 2001; Montgomery and Dietrich, 1995). Andre studier har søgt at vurdere betydning af umættet/mættet zone forhold for udvekslingen (Bates et al., 2000) og har påpeget et behov for yderligere studier med inddragelse af flux målinger og tracerstudier med henblik på bedre kortlægning af 3D strømningsveje og opholdstider i ånære områder. makropore kan også have betydning for udvekslingens strømningsveje og hurtig gennemstrømning af øvre jordlag ved stor afstrømning (Montgomery and Dietrich, 1995; Siddle et al., 1995). Kombinationen af feltstudier og modellering vurderes som et stærkt værktøj i forbindelse med sådanne processtudier.

Med såvel de meget detaljerede kortlægningsdata (fra zoneringen), det tætte net af faste vandføringsmålestationer og de unikke synkronmålingsdata fra Danmark, udgør forskning i udvikling af metoder til konceptualisering af hydrologiske processer og parameterfastsættelse for ånære områder et forskningsområde med et betydeligt potentiale og relevans, såvel ved studier i mindre skala, som ved operationalisering af denne viden til anvendelse på større skala. Vurdering af vandløbspåvirkning (påvirkningsgrader) som følge af vandindvinding ved analytiske modeller (Stang, 1982; Hunt, 1999; Nyholm, 2000) og numeriske modeller (Refsgaard og Hansen, 1982; Langhoff, 2001) udgør eksempler på et område med behov for operationelle metodikker til vandressourceforvaltningen. Betydning af "partiel pennetrering" af vandløbet i akviferen og clogging (Zloknik og Huang, 1999) peger på at vandløbets bredde, "penetrering" af grundvandsmagasiner og processer i skillefladen (clogging) mellem vandløb/vådområder/søer/hav og grundvand er vigtige parametre, der bør inddrages i analyserne af udvekslingen.

Det vurderes at der fortsat er et stort behov for at videreudvikle og afprøve metoder til 3D geologisk modellering, parameterfastsættelse, automatisk kalibrering og usikkerhedsvurdering, til brug for grundvands-/overfladevandsmodellering med distribuerede, dynamiske fysisk baserede modeller (Poeter og Hill, 1999; Hill, 1998; Gupta et al., 1998; Madsen, 2000 og Sonnenborg et al., 2001).

5.1.5 Modellering af det kvalitative samspil mellem grundvand og overfladevand

Vurdering af stoftransport mellem grundvand og overfladevand vurderes at være mangelfuld, på grund af den manglende link mellem geologisk model og parameterisering af såvel hydrauliske forhold, redox forhold og andre parametre af særlig betydning for stofomsætning og stoftransport. Der er et klart behov for at undersøge hvordan disse forhold bedre kan kortlægges i 3 og 4 dimensioner, dvs. konceptualisering og parameterfastsættelse for ånære områder (Modica. et al., 1997). Bank storage processer er beskrevne i den udenlandske litteratur men betydningen heraf for danske forhold er i dag dårligt belyst (Kondolf et al., 1987, Sjodin et al., 2001), herunder bedre forståelse af kontaktzonens permeabilitet og dynamik (Woessner, 2000; Younger et al., 1993).

Behov for mere detaljeret modellering fx. i forbindelse med en kombination af feltstudier, hydrofacies modeller af udvekslingsdynamik i ådale og til søer og hav og modellering på mindre skala vurderes at være et stort behov med henblik på yderligere videnopbygning vedr. udveksling mellem grundvand og overfladevand. Det vurderes, at det i første omgang er omkring opstilling af "konceptuel" model, 3D geologisk model, ånære områders hydrofacies og parameterestimering, og i mindre grad omkring yderligere kodeudvikling at indsatsen i de kommende år skal fokuseres. Herved kan der evt. identificeres yderligere behov for kodeudvekling som giver større fleksibilitet omkring beskrivelsen af udvekslingen, kobling af modeller på forskellig skala, løsning af særlige numeriske problemer. Det er vigtigt at den nye viden operationaliseres så den er anvendelig af vandressourceforvalterne også i modelleringen på større skala for de enkelte distrikter. Der er i den forbindelse fortsat et behov for at styrke vandressourceforvalternes modelkompetance, idet de nuværende amter i dag hverken organisatorisk eller fagligt vurderes at kunne løfte opgaven med integreret modellering der skønnes nødvendigt i Vandrammesammenhæng.

Behovet for videnopbygning vedr. overgangszonen mellem grundvandet og overfladevandet (de ånære områder, søbunden, havbunden) og forståelse af strømningsveje fra grundvandsdannelse, gennem grundvandssystemet og gennem ånære områder til overfladevandet, er parallelle med vidensbehovene vedr. de kvantitative forhold, og bør kunne integreres hermed. Samspillet mellem de geologiske aflejringer (sedimentære facies) og den lokale geologi er her afgørende. Behovet er metoder til karakterisering af et område i rumlige elementer, som har ensartede geokemiske og hydrologiske karakteristika (hydrokemiske facies), som grundlag for beskrivelse af stofomsætning og skøn af parameterværdier (Sear et al., 1999; Morrice et al., 1997).

Redoxforhold er væsentlige eller ligefremt styrende for mange stoffer i grundvand (fx. fosfor, nitrat, miljøfremmede stoffer). Anvendelse af hydrologiske modeller og partikelbanemodeller som kan beskrive strømningsveje og stofomsætning ved passagen af forskellige redoxmiljøer, herunder i særdeleshed omkring ådalene, er vigtige værktøjer til analyse af strømnings- og transportveje samt til opstilling af massebalancer for de forskellige stoffer på oplandsskala. En væsentlig udfordring er her at benytte modellerne til en videnopbygning, baseret på bl.a. feltstudier. Således er grundvandets strømningsveje fra grundvandszonen gennem "reaktoren" i ådalene til vandløbene i dag mangelfuldt belyst. Det er derfor i dag ikke muligt at opstille konsistente stofbalancer for fosfor, kvælstof og pesticider på oplandsniveau - specielt for de lidt større oplande.

5.1.6 Sammenfatning om hydrologiske modeller

Det primære problem i forbindelse med de hydrologiske problemer i dag er hvordan modellerne bruges. Fastlæggelse af det nødvendige kompleksitetsniveau til en given opgave, dvs. parmeterfastsættelse, valg af nøjagtighedskriterier, kalibrerings- og valideringsmetoder og usikkerhedsanalyser på forskellig skala udgør de væsentligste udfordringer. Arbejdet med geologi i ånære områder, konceptuel model og tilvejebringelse af nødvendige datakrav bør have stor vægt. På visse områder er der dog behov for videreudvikling af modelkode, af hensyn til beskrivelsen af udveksling mellem grundvand og overfladevand, numeriske løsningsmetoder osv.

5.2.1 Problemformulering

EU’s Vandramme Direktiv sætter krav til indenfor Vanddistrikter at kunne udpege overfladevand i forskellige kategorier. Vedrørende vandløb opdeles der i naturlige vandløb, kunstigt skabte vandløb og stærkt modificerede vandløb. Indenfor hver af disse tre kategorier skal der ske en opdeling af vandløbene i typer. Alle vandløb indenfor vanddistriktet skal på baggrund af eksisterende og eventuel ny overvågning tildeles en økologisk status indenfor 5 klasser: Høj status (high), god status (good), moderate status (moderate), dårlig status (poor) og meget dårlig status (bad). Den økologiske status skal bedømmes ud fra referencetilstanden (dvs. den uforstyrrede tilstand) både hvad angår de biologiske, fysisk-kemiske og hydro-morfologiske forhold. Vanddistrikterne skal indenfor en 15 års periode efter Vandramme Direktivets ikrafttrædelse sikre, at alle vandløb opnår en god økologisk status. Samtidig skal det sikres at kunstige vandløb og stærkt modificerede vandløb opnår et godt økologisk potentiale og en god kemisk status.

I udlandet er der i de senere år arbejdet meget med opstilling af metoder og empiriske habitat modeller, der kan benyttes til at beskrive den økologiske referencetilstand i vandløb indenfor forskellige økoregioner og/eller vandløbstyper ud fra en række forklarende fysisk-kemiske variable. De udviklede metoder og modeller kan for eksempel benyttes til at kvantificere eventuelle afvigelser fra referencetilstanden på en given vandløbsstrækning, ved at sammenligne de eksisterende biotiske forhold (fisk, makroinvertebrater og planter) med den af metoden/modellen forudsagte diversitet på et givet niveau (art, familie). Endvidere er der i udlandet arbejdet med at udvikle mere dynamiske habitatmodeller, som analyseværktøj til at vurdere de økologiske konsekvenser på biota af fx. et øget pres på grundvandsresursen, etablering af reservoirer, vandløbsvedligeholdelse, mv.

I Danmark mangler vi i dag den nødvendige viden om referencetilstanden i de forskellige regioner og vi har derfor ikke mulighed for objektivt at vurdere den økologiske kvalitet i vandløb som krævet i EU’s Vandramme Direktiv. Vi mangler i dag en grundlæggende viden om hvor stor betydning grundvandets mængde har for regulering af de økologiske forhold i vandløb og ånære arealer. Vi mangler ligeledes en grundlæggende viden om hvilke kvalitetskriterier der kan fastsættes for koncentrationen af naturlige og miljøfremmede stoffer i de strømmende vande set i forhold til tålegrænser for planter og dyr.

I det følgende gennemgås den internationale og danske vidensstatus omkring metoder og modeller til kortlægning og kvantificering af habitater i vandløb. Endelig peges der i et idekatalog på hvordan den manglende viden på området kan opnås.

5.2.2 Hvad menes der med fysiske habitater og hvorfor er de vigtige?

Akvatiske habitater kan defineres som de lokale fysiske, kemiske og biologiske elementer som tilsammen danner levesteder for organismer. I den internationale litteratur er der mange beviser for at både kvaliteten og kvantiteten af tilgængelige habitater påvirker strukturen og sammensætningen af de tilstedeværende biologiske samfund både hvad angår fisk (fx. Milner et al., 1998; Pusey et al., 2000; Vismara et al., 2001), makroinvertebrater (Jowett et al., 1991; Quinn and Hickey, 1994; Peeters and Gardeniers, 1998; Schleiter et al., 1999; Turak et al., 1999; Marchant et al., 1999; Smith et al., 1999) og perifyton (Biggs et al., 1998). I forbindelse med anvendelsen af ordet ’habitater’ er det vigtigt at holde sig for øje, at betegnelsen ikke alene omfatter en fysisk genkendelig form eller beregnbar størrelse, men at den skal have en påvist biologisk betydning. Det er her at samspillet mellem hydrologi, morfologi, kemi og biologi træder i karakter.

De fysiske habitater afspejler de natur- og kulturskabte påvirkninger af vandløb og opstår som interaktionen mellem fysiske strukturer i vandløb (størrelse, form, hældning, bundsubstrat, brinkens form, mv.) og de hydrauliske forhold, der ved en given vandføring bestemmer dybdeforhold, strømhastighed, shear stress, mv. De fysiske habitater er ikke stabile størrelser men ændrer sig ned igennem vandløbet (udspring til munding), på tværs af vandløbet og ådalen og fra bunden mod vandoverfladen. Hertil kommer at de på grund af ændringer i vandføring varierer med tiden både hvad angår substratforhold (sedimenttransport og sedimentation) og vandløbets skikkelse og form (brinkerosion og løb i ådalen).

5.2.3 Hvorfor er der behov for at kortlægge fysiske habitater?

Kortlægning og beskrivelse af de fysiske habitater har stor betydning indenfor fiskeøkologi især i forbindelse med ophjælpning af fiskebestande. Derudover er det benyttet i forbindelse med evalueringer af restaureringsprojekter i vandløb og ved fastsættelse af krav til minimums vandføringer ved opdæmninger af vandløb, oppumpning af drikkevand, mv. I mange år er de fysiske forhold blevet beskrevet i forbindelse med bedømmelser af vandløbskvaliteten både herhjemme og i udlandet. Det er dog først indenfor de senere år at der i Danmark og især i udlandet er blevet arbejdet med at udvikle standardiserede metoder til kortlægning af de fysiske habitater i vandløb. Det er stadigvæk få steder at hvor de fysiske habitater indgår som en integreret del af bedømmelser af vandløbskvaliteten (Raven et al., 1998).

5.2.4 Skalaens betydning

Mange af de eksisterende metoder til beskrivelse af fysiske habitater bliver anvendt på forskellige skalaer. Jo mindre skala, jo mere bliver de fysiske habitater og biota følsomme overfor forstyrrelser og det tager længere og længere tid at genskabe den oprindelige tilstand (recovery). Den mindste skala er punkter eller delområder af et vandløb (mikrohabitater), hvor de fysiske og hydrauliske forhold på selve levestedet for en organisme beskrives. Eksempler herpå er undersøgelser af habitatforholdene for de punkter i vandløb hvor fisk står eller hvor enkeltindivider af forskellige arter af smådyr lever. Sektioner af vandløbet (mesohabitater) er den næste skala og den identificerer delområder af vandløbet som er foretrukne levesteder for forskellige livsstadier af dyr eller planter. Et godt eksempel er laks og ørreders habitatkrav til gydepladser. Der er udviklet forskellige beskrivende systemer for mesohabitater, der dog alle indeholder den typiske opdeling af vandløbet i morfologiske elementer (stryg, høl, osv.). Den tredje skala er strækningsniveauet (makrohabitater) hvor både habitat- og biologiske forhold er mere stabile over tid, end ved de lavere niveauer. På dette niveau beskrives de dominerende fysiske forhold på strækningen, som substrat, hældning, dybde/bredde ratio, sinuositet, arealanvendelse på tilstødende arealer, sammen med de overordnede topografiske, geologiske, hydrologiske, og arealanvendelsesmæssige forhold. Det sidste niveau er hele vandløbsoplande. På dette niveau er det helt overordnede parametre som beliggenhed (længde og breddegrad), topografi, geologi, klima, arealanvendelse, spærringer, mv., der indgår i beskrivelsen af habitatforhold.

5.2.5 Metoder og index benyttet til kortlægning af fysiske habitater

I praksis arbejdes der oftest på strækningsniveau med beskrivelsen af fysiske habitater og beregning af forskellige former for index eller scores. Dette er tilfældet med de fleste af de habitat kortlægnings metoder, som er udviklet i udlandet. En metode til kortlægning af fysiske habitater i vandløb er blevet udviklet af Rosgen (se fx. Thorne, 1997). Metoden er baseret på objektive og let målelige kriterier hvor strækninger på 1 niveau inddeles i 9 typer baseret på hældning, længdeform, tværsnitsform og bredde/dybde ration for derefter at blive yderligere inddelt på 2 niveau efter bund- og brinksubstrat. Klassifikationssystemet kan anvendes til at sammenligne nuværende tilstand med en upåvirket tilstand, og der kan arbejdes med empiriske sammenhænge mellem tilstanden og vandføring, mv. Andre har udarbejdet metoder til klassificering af mesohabitat typer på baggrund af visuelt identificerbare primære og sekundære morfologiske, hydrauliske og vegetationsmæssige habitater på vandløbsstrækningen (Kershner and Snider, 1992). Typisk er der tale om habitater som stryg (lille og stort fald), høl (mange sekundære typer), kantzone, bagvand, trærødder, forskellige makrofytarter, mv.

Det engelske River Habitat Survey (RHS) omfatter en kortlægning af fysiske strukturer i vandløbet, på dets bredder og omgivende land på 500 m lange strækninger af vandløb (Raven et al., 1998). Kortlægningen gennemføres ved en visuel inspektion langs vandløbet (af certificeret personale), der ved hjælp af en manual, klassificerer vandløb og ånære arealer ud fra ca. 200 parametre. I Storbritannien blev der i årene 1994-1996 indsamlet beskrivende data fra 3 naturlige eller semi-naturlige vandløb indenfor hver af i alt 1523 10x10 km grids (4569 strækninger). Ni vandløbstyper blev i første omgang defineret ud fra databasen baseret på overordnede forhold vedrørende geologi, hældning og arealanvendelse.

Den amerikanske Miljøstyrelse (US EPA) har udviklet et system til bedømmelse af vandløbsstrækninger (Rapid Bioassessment Protocol) (Plafkin et al., 1989). Udover bedømmelser af tilstanden ud fra fisk og makroinvertebrater anvendes en metode til evaluering af de fysiske habitater. Den indeholder tre niveauer: 1) substrat og skygning i vandløb; 2) vandløbets morfologi; 3) Udformning af brink og ådal. De tre niveauer tillægges forskellig betydning i den endelige score med størst vægt på den første gruppe og mindst på den sidste gruppe. Svagheden ved den amerikanske metode er at de tre indeks ikke er udviklet set i en sammenhæng og at det fysiske habitat index ikke er målrettet mod betydning for biota.

I Danmark har amterne igennem mange år gennemført visuelle, subjektive registreringer af de fysiske forhold i vandløb på alle de lokaliteter hvor der er blevet gennemført bedømmelser af forureningsgraden. Oftest er der dog blevet anvendt vidt forskellige skemaer i de enkelte amter til støtte for karakteristikken af de fysiske forhold. De gennemførte registreringer af de fysiske forhold er meget subjektiv og bedømmelsen af de enkelte elementer (bredde, substrat, mv.) er formentlig gennemført på forskellig måde i de enkelte amter og af de enkelte personer involveret. Der har ikke i Danmark været gennemført forsøg på at teste sammenligneligheden af de udførte registreringer af de fysiske forhold. I forbindelse med indførelse af Dansk Faunaindeks er der sket en harmonisering af den fysiske bedømmelse så alle benytter samme skema og registrerer de samme variable. Kaarup (1999) har udarbejdet et forslag til nyt fysisk index til brug for entydig beskrivelse af de fysiske forhold i vandløb i Århus amt. De registrerede fysiske parametre et opdelt i positive og negative grupper og der er lavet en score for hver parameter. Positive parametre er eksempelvis forekomst af stryg/høl, mæanderbuer, gydegrus, sten, rødder, underskårne brinker, mv., mens negative parametre er sandvandring, blød bund, bredt vandløbsprofil, mv.

5.2.6 Statistiske metoder og modeller benyttet til kobling af biota og fysiske habitater

I de sidste 20 år er der i udlandet forsket i udvikling af metoder og modeller til kobling af fysiske habitater og biota. Der er både blevet forsket i udvikling af statistiske modeller til forudsigelse af levesteder og bestande for forskellige livsstadier af laks og ørred, andre fiskearter, makroinvertebrater og bentiske alger.

HABSCORE er en simpel metode som bygger på empiriske sammenhænge mellem fisketæthed og kombinationer af oplands- og strækningsspecifikke oplysninger. HABSCORE er udviklet på baggrund af tætheder af laks (2 livsstadier) og ørred (4 livsstadier) og fysiske parametre fra 602 vandløbsstrækninger (30-100 m) i England og Wales (Milner et al., 1998). Pusey et al. (2000) har undersøgt sammenhængen mellem artstæthed og forekomst/fravær af enkelte fiskearter mod en række miljøvariable i Queensland, Australien. Data er indsamlet fra 4 større vandløbssystemer ved gentagen elbefiskning på i alt ca. 650 vandløbsstrækninger, der er 40 m i udstrækning. Miljøvariable dækker fra geografiske data til detaljerede fysiske data (bredde, substrat, middel strømhastighed, skjul, mv.) fra strækningen. Multivariat analyser blev gennemført vandløbssystem for vandløbssystem. Undersøgelsen viser at det er muligt at forudsige både artsdiversitet og forekomst/fravær i vandløb der har stabile afstrømning i modsætning til vandløb med store udsving i vandføring. Undersøgelsen viste også, at det hovedsageligt er de overordnede geografiske parametre, som har indflydelse på fiskebestanden (højde, afstand fra udspring, længdegrad, mv.).

Det engelske RIVPACS (River In Vertebrate Prediction And Classification System; Wright, 1989) er udviklet på baggrund af sammenhænge mellem makroinvertebrat samfund og de fysisk/kemiske forhold på i alt 438 upåvirkede (reference) vandløbsstrækninger i næsten 80 vandløbssystemer i Storbritannien. RIVPACS kan anvendes til at vurdere de nuværende økologiske forhold på en vandløbsstrækning i forhold til referencesituationen. Ud fra de indsamlede fysiske og kemiske data kan RIVPACS forudsige artssammensætningen på strækningen på forskellige sandsynlighedsniveauer. Marchant et al. (1999) har analyseret sammenhængen mellem makroinvertebrater (art eller slægt) og forskellige kemiske og fysiske parametre på baggrund af feltmålinger i 199 upåvirkede referencevandløb i 29 afstrømningsområder i Victoria, Australien. I alt 46 miljøvariable blev målt samtidig med prøvetagningen spændende fra oplandsdata, over kemiske data til strækningsfysiske –og biologiske data (perifyton, trådalger, mv.).

Smith et al. (1999) har udviklet en metode til bedømmelse af vandløbskvaliteten i Australien (AusRivAS) baseret på makroinvertebrater og en række miljøvariable som indikatorer. Metoden er udviklet på baggrund af data fra 188 minimalt forstyrrede vandløbsstrækningen i Vestaustralien. Samtidig med prøvetagningen blev der målt 44 miljøvariable spændende fra oplandsdata, kemiske data til strækningsspecifikke data. Turak et al. (1999) opstiller en RIVPACS type model baseret på undersøgelser af 250 upåvirkede vandløbsstrækninger i New South Wales, Australien. Ca. 30 fysiske, kemiske og vegetationsmæssige parametre blev registreret.

I årene 1978 og frem blev makrofytsamfundet i vandløb og på brink bedømt til art på mere end 1500 strækninger i 250 engelske vandløb alle med et tilnærmelsesvis intakt naturligt makrofytsamfund (Holmes et al., 1998). Ægte vandplanter (dykkede og submerse makrofyter) blev bedømt til artsniveau ud fra en check-liste på 223 arter i de fleste tilfælde af den samme bedømmer. Hvert sted blev den relative forekomst af makrofyter bedømt i 3 klasser og dækningsgraden bedømt i 3 klasser. Fysiske beskrivelser af vandløbet blev også opsamlet sammen med data om geologi, højde og hældning. Systemet er i dag udvidet til også at omfatte landplanterne i ådalen i et scoringssystem kaldet SERCON (Boon et al., 1997). Biggs et al. (1998) har påvist at fysiske forstyrrelser i forbindelse med afstrømningshændelser i vandløb kan være med til at regulere biomassen af bundlevende alger på strømmende steder (stryg og strømrende). Det gælder specielt i mindre vandløb, mens den fysiske forstyrrelse ikke er så betydende længere nedstrøms i vandløb.

Landsdækkende og repræsentative undersøgelser af sammenhængen mellem fauna i vandløb og de fysiske forhold er ikke gennemført. I en enkelt undersøgelse er forureningstilstanden i mindre vandløb sammenlignet med de fysiske forhold baseret på amternes oplysninger (DMU, publicerede data). Der blev her konstateret sammenhænge mellem både et strømindeks, et substrat index og et regulerings index og forureningsgraden. Sand-Jensen and Mebus (1998) har studeret forskellige plantearters modificerende indvirkninger på strømhastighed og turbulens i danske vandløb. De har vist at de enkelte plantearter danner sine egne helt specielle habitater ved at modificere strømmen omkring og inden i planteøerne og ved at påvirke sedimentations- og substratforhold. Indirekte effekter af dette er påvirkninger af fødegrundlag, iltforhold, mv.

Kronvang et al. (2001) gennemførte en mikrohabitat kortlægning af 5 delstrækninger af et restaureret vandløb med henblik på at kunne kvantificere effekten af restaureringen for de fysiske og biologiske forhold ved sammenligning til 2 opstrøms kontrolstrækninger. Friberg et al. (2001) testede sammenhængen mellem de fysiske habitater og indsamlede makroinvertebrater prøver (Surber sampler) på 5 replikater af hver habitattype på henholdsvis den restaurerede og den udrettede kontrolstrækning. I den multivariate analyse udskilte kun 2 af de 5 fysiske habitater sig tydeligt i forhold til invertebratsamfundet (grusstryg og kanthabitat). Fyns amt (2001) har analyseret sammenhængen mellem en række fysiske, kemiske og oplandsmæssige forhold (fx. spredt bebyggelse) og vandløbskvaliteten målt som faunaindeks i 52 mindre fynske vandløb (< 2 m brede). De mest betydende parametre til forklaring af faunaindeks var fysisk kvalitet og BI5, med førstnævnte som den der korrelerer stærkest.

Forskellen mellem de fysiske forhold og makrofytsamfundet er blevet undersøgt på syv vandløbsstrækninger, der var reguleret og kanaliseret og 7 strækninger der var naturligt slyngende (Baatrup-Pedersen et al., 1998). Der var næsten samme høje dækningsgrad af planter i de to typer vandløb, men den gennemsnitlige artsdiversitet var signifikant højere på de slyngede (22 arter), end på de regulerede strækninger (15 arter). Makrofytsamfundet ændrer sig ned gennem de danske vandløb (Sand-Jensen et al., 2000). For eksempel falder dækningsgraden af planter med vandløbsstørrelsen på grund af den øgede dybde. Hyppigheden af amfibiske og sekundære planter falder også med vandløbsstørrelsen og arts sammensætningen af de ægte vandplanter ændres, så vandstjerne arter dominerer i små vandløb (< 3 m) og vandaksarter i større vandløb (> 9 m).

5.2.7 Hydrauliske modeller koblet til præferencekurver for biota

I udlandet er der i mange år forsket i koblingen mellem hydrauliske modeller og modeller der beskriver de optimale fysiske forhold for dyr og planters (præferencekurver). Disse modeller kan som regel gennemføre dynamiske beregninger af habitatforhold for fisk og makroinvertebrater på baggrund af input af døgnvandføringer. De fleste modeller er en-dimensionelle (1D), men enkelte har også arbejdet med 2D og 3D modeller.

Metoder til modellering af egnetheden af vandløbshabitater har været udviklet i 20 år. De bygger alle på feltmålinger af vandløbets skikkelse, vanddybde, strømhastigheder og substrat, der i en hydraulisk model simulerer ændringer i de fysiske forhold under forskellige vandføringer, koblet til præference kurver for biota. Modellerne opstilles ud fra feltmålinger i repræsentative tværsnit i et vandløbs længdeforløb. En omdiskuteret svaghed i modellerne er den simple beskrivelse af de fysiske habitater (hydrauliske forhold) der ofte er punktorienteret og endimensional, mens de habitater biota udnytter normalt har en større udstrækning og kun kan modelleres korrekt hydraulisk ved 2D eller 3D hydrauliske modeller (Crowder and Diplas, 2000).

PHABSIM der er udviklet i USA er den igennem tiden mest anvendte model til forudsigelse af egnetheden af habitater i vandløb ved forskellige vandføringer (fx. Bovee, 1982). Det er en 1D hydraulisk model, der bygger på Instream Flow Incremental Methodology (IFIM). RHYHABSIM er en videreudviklet version af PHABSIM fra New Zealand (Mosley and Jowett, 1999). RHYHABSIM bygger som PHABSIM på IFIM og præferencekurver for biota. Den opstilles enten for repræsentative tværsnit langs en vandløbsstrækning eller bedre efter en forudgående kortlægning af morfologiske elementer (stryg, høl, planteøer, kant, mv.), hvorefter et antal tværsnit udvælges tilfældigt indenfor hver habitattype.

Schleiter et al. (1999) har analyseret sammenhængen mellem makroinvertebrat samfund (individantal på artsniveau) og forskellige miljøvariable fra 3 tyske vandløb ved hjælp af neurale netværk (NN). Metoden ser ud til at være bedre til at beskrive de oftest ikke lineære sammenhænge mellem invertebrater og miljøvariable (bredde/dybde, substrat, BOD, mv.) end simple regressionssammenhænge.

Lamouroux et al. (1999) har anvendt en statistisk hydraulisk model og koblede denne til multivariate præference kurver for to fiskearter (døbel og karpe) i Rhone floden, Frankrig. I en undersøgelse fra en flod i Italien har Vismara et al. (2001) undersøgt muligheden for at udvikle habitat egnetheds kurver (Habitat Suitability Curves – HSC) på baggrund af målinger af de fysiske forhold (strømhastighed, dybde, substrat og skjul) på 528 standpladser for havørreder (Salmo Trutta Fario L.).

Peeters and Gardeniers (1998) har undersøgt muligheden for at anvende logistisk regression, som en metode til at definere habitat kravene for to bunddyrsarter i hollandske vandløb (Gammarus fossarum og Gammarus pulex). Ud fra et stort landsdækkende datasæt (ca. 4000 observationer) af sammenhængende data mellem de to bunddyrs arter og en række forklarende kemiske og fysiske variable opstillet de sandsynlighedskurver for arternes forekomst. Jowett et al. (1991) har undersøgt muligheden for at opstille præferencekurver for 12 arter af makroinvertebrater på baggrund af stratificeret prøvetagning i 4 vandløb i New Zealand. De opstiller præferencekurver for den sværeste art mod strømhastighed, dybde og substrat og finder at præferencekurver oftest er vandløbsspecifikke.

På trods af den rimeligt store udbredelse af habitathydrauliske modeller i udlandet er de kun i meget begrænset omfang blevet benyttet i Danmark. Det skyldes for det første, at der ikke er udviklet/aftestet præferencekurver for biota i danske vandløb. Den anden grund er formentlig den manglende indsats forskningsmæssigt på dette område i Danmark. Lund og Clausen (1998) har som de første aftestet RHYHABSIM på Elverdamsåen på Sjælland. I den forbindelse anvendte de præferencekurver for forskellige livsstadier af ørred fra udenlandske undersøgelser. Fjordback et al. (2001) har i en undersøgelse af effekterne af genslyngningen af et dansk vandløb (Gelså i Sønderjylland) også anvendt RHYHABSIM. I en nyere undersøgelse omkring gydepladsers funktion er habitatkrav for ørredyngel blevet undersøgt (Pedersen et al., 1999). På baggrund af disse målinger er der lavet de første præferencekurver for ørredyngel baseret på undersøgelser i danske vandløb.

5.2.8 Sammenfatning og idekatalog

Videnstatus for de enkelte delområder fremgår af kapitlerne 2-5. Samlet kan vi sige at vi generelt har en omfattende viden og et særdeles godt datagrundlag i Danmark på vandområdet, specielt hvis vi sammenligner os med mange andre lande. Men megen af den viden er fremkommet gennem de sidste par årtier via forsknings- og moniteringsprogrammer der har haft et andet sigte end de målsætninger der skal forfølges i Vandrammedirektivet. Der har således i den periode ikke været forskningsprogrammer der fokuserer direkte på samspillet mellem grundvand og overfladevand og de forskellige moniteringsprogrammer har været sektoropdelt, dvs. et program for grundvand, et andet program for rodzoneprocesserne, et tredje program for overfladevand osv. Derfor har vi i Danmark på nogle områder stået næsten stille forskningsmæssigt, mens der er foregået interessante og relevante aktiviteter internationalt.

Som følge heraf er der blevet identificeret en række områder hvor der er vidensbehov, såfremt vi skal kunne gennemføre Vandrammedirektivet med en faglig standard der svarer til state-of-the-art. De enkelte emner, hvor der er behov for yderligere viden enten i form af grundlæggende ny viden og/eller i form af nye værktøjer til operationel administrativ brug er beskrevet på skemaform i form af et idekatalog i kapitel 7.

Tabel 6.1
Prioriteringen af vidensbehov

7 Idekatalog

7.1 Høj prioritet (A)

A-1 De ånære områder

   
A-2 Strømningsveje fra mark til vandløb

  
A-3 Vandføring af vandløbsøkologi

    
A-4 Grundvand og søer

    
A-5 Definition af upåvirket tilstand

7.2 Mellem prioritet (B)

B-1 Grundsvands påvirkning af vandkvaliteten i overfladevand

    
B-2 Vandbalance og fordampning

   
B-3 Fosfor

7.3 Lav prioritet (C)

C-1 Grundvandsstrømningens regionale og tidslige variation

   
C-2 Vandløb og ådale

   
C-3 Grundvand og marine områder

   
C-4 Parameterisering og usikkerhedsvurderinger

   
C-5 Referencetilstand og habitatmodeller i vandløb

8 Referencer

Abbott, M.B., Bathurst, J.C., Cunge, J.A., O’Connel, P.E. and Rasmussen, J. (1986a) An Introduction to the European Hydrological System – Systeme Hydrologique Europeen, "SHE", 1: History and Philosophy of a Physical-Based, Distributed Modeling System. J.Hydrol. 87, 4559.

Abbott, M.B., Bathurst, J.C., Cunge, J.A., O’Connel, P.E. and Rasmussen, J. (1986b) An Introduction to the European Hydrological System – Systeme Hydrologique Europeen, "SHE", 2: Structure of a Physically-Based, Distributed Modeling System. J.Hydrol. 87, 61-77.

Ambus, P. og Hoffmann, C.C. (1990) Kvælstofomsætning og stofbalance i ånære områder. NPo-forskning fra Miljøstyrelsen, Nr. C13, 65 pp.

Armitage, P.D., Moss, D., Wright, J.F. and Furse, M.T. (1983) The performance of a new biological water quality score system based on macroinvertebrates over a wide range of unpolluted running-water sites. - Water Res. 17: 333-347.

Atkinson, TC (1978) Techniques for measuring subsurface flow on hillslopes, In: Hillslope hydrology (M.J. Kirkby, ed.), pp.73-120, John Wiley, New York.

Baatrup-Pedersen, A, Riis, T.og Larsen, S. (2001) Planter i naturlige og regulerede vandløb. Vand & Jord 5, 101-104.

Barthurst, J.C. and Cooley, K.R. (1995) River-Aquifer exchange in the SHE catchment modeling system. In: Younger et al. 1995.

Bates, P.D., Steward, M.D., Desitter, A., Anderson, M.G., Renaud, J.P. and Smith, J.A. (2000) Numerical simulation of floodplain hydrology. WATER RESOUR RES 36, 6-7, pp.2517-2529

Biggs, B.J.F., Kilroy, C. and Lowe, R.L. (1998) Periphyton development in three valley segments of a New Zealand grassland river: Test of a habitat matrix conceptual model within a catchment. Archiv fur Hydrobiologie 143(2), 147-177.

Blicher-Mathiesen, G. (1997) Kvælstoffjernelse i enge. Ph.D.-rapport. Aarhus Universitet.

Blicher-Mathiesen, G., McCarty, G.W. and Nielsen, L.P. (1998) Denitrification and degassing in groundwater estimated from dissolved dinitrogen and argon. J. Hydrol. 208, 16-24.

Blicher-Mathiesen, G. and Hoffmann, C.C. (1999) Denitrification as a sink for dissolved Nitrous Oxide in a freshwater riparian fen. Journal of Environmental Quality, 28(1), 257-262.

Blicher-Mathiesen, G. and Hoffmann, C.C. (2000) Groundwater dissolved N₂ and N₂ degassing measured in a riparian wet meadow: Initial observations. Grassland Science, 5, 490-492.

Boon, P.J., Holmes, N.T.H., Maitland, P.S., Rowell, T.A. and Davies, J. (1998) A system for evaluating rivers for conservation (SERCON): development, structure and function. In Boon, P.J. and Howell, D.L. (Eds), Freshwater Quality: Defining the undefinable ?, The Stationary Office, Edingburgh, 299-326.

Bovee, K.D. (1982) A guide to stream habitat analysis using the instream flow incremental methodologies. US Fish and Wildlife Service Instream Flow Information Paper No. 12, Report No. FWS/OBS-82/26, USFWS, Fort Collins, USA.

Calver, A. (2001) Riverbed permeabilities: Information from pooled data GROUND WATER. 39 (4), pp.546-553.

Cambareri, T.C. and Eichner, E.M. (1998) Watershed delineation and ground water discharge to a coastal embayment. Ground Water 36: 626-634.

Cey, E.E., Rudolph, D.L., Parking, G.W. and Aravena, R. (1998) Quantifying groundwater discharge to a small perennial stream in southern Ontario, Canada. J HYDROL 210 (1-4), pp.21-37.

Cherkauer, D.S. and Carlson, D.A. (1997) Interaction of Lake Michigan with a layered aquifer stressed by drainage. GROUND WATER 35 (6), pp.981-989.

Christensen, S. (1994) Hydrological model for the Tude Å catchment. Nordic Hydrology. 25, pp. 145-166.

Christensen, B.C., Henriksen, H.J. and Nyegaard, P. (2000) Test af DK-modellens rodzonemodul. http://www.vandmodel.dk/rodzonetest.pdf .

Crowder, D.W. and Diplas, P. (2000) Using two-dimensional hydrodynamic models at scales of ecological importance. Journal of Hydrology 230(3-4), 172-191

Dahl, M., Harrar, W.G., Henriksen, H.J. og Knudby, C.J. (1998) Intergrated hydrological modelling of freshwater resources in Denmark – Distribution of aquifer –river exchange parameters. Gambling with Groundwater – Physical, Chemical, and Biological Aspects of Aquifer-Stream Relations. Brahana et al. (eds.) pp. 607-616.

Dahl, M., Nilsson, B., Jacobsen, O.S., Aamand, J., Juhler, R.K., Larsen, L., Hoffmann, C.C., Jørgensen, C., Engesgaard, P., Christensen, B.S.B. and Jensen, S. (2000) Transport, nedbrydning og sorption af pesticider i et vådområde. Miljøforskning, nr. 42, pp. 29-31.

DHI (2001a) Beskrivelse af MIKE SHE kan findes på: http://www.dhisoftware.com/mikeshe/Descrpition/index.htm

DHI (2001b) Beskrivelse af MIKE 3 kan findes på: http://www.dhisoftware.com/mike3/index.htm

Extence, C.A., Balbi, D.M. and Chadd, R.P. (1999) River flow indexing using British benthic macroinvertebrates: a framework for setting hydroecological objectives. Regulated rivers: Research and Management 15: 543-574.

Fjorback, C., Kronvang, B., Friberg, N. og Pedersen, M.L. (2001) Danske vandløb og habitatmodeller. Indlæg på Dansk Vandresourse Komite.

Freeze, R.A. (1974) Streamflow generation. Rev. Geophys. And Space Physics 12 (4), pp.627-647.

Friberg, N.,Hansen, H.O. and Kronvang, B. (2001) Habitat surveys as a tool to assess the benefits of stream rehabilitation II: Marcroinvertebrate communities. Verh. Internat. Verein. Limnol. 27(3), 1510-1514.

Fyns Amt (2001) Vandløb 2000. Fyns amt, maj 2001.

Fyns Amt (2000) Vandløb 1999. VANDMILJØovervågning. Fyns Amt, Vand- og Miljøafdelingen. 135pp.

Fyns Amt (1995) Arreskov Sø 1994. Natur- og vandmiljøafdelingen.

Gerla, P.J. (1999) Estimating the ground-water contribution in wetlands using modeling and digital terrain analysis. WETLANDS 19 (2) pp.394-402.

Grant, R., Blicher-Mathiesen, G., Paulsen, I. , Jørgensen, J.O., Laubel, A.R., Jensen, P.G., Pedersen, M.L. og Rasmussen, P. (2001) Landovervågningsoplande 2000. Faglig rapport fra DMU nr. 376, http://www.dmu.dk, December 2001.

Gupta, H.V., Sorooshian, S. and Yopo, P.O. (1998) Toward improved calibration of hydrological models: multiple and noncommensurable measures of information. Water Resourc. Res. 34 (4), pp. 751-763.

Guyonnet, D.A. (1991) Numerical modeling of effects of small-scale sedimentary variations on groundwater discharge into lakes. LIMNOL OCEANOGR 36 (4), pp.787-796.

Hagelskær B., Madsen, A.G., Olsen, M.S. og Iversen, T.M. (1988) Rævsø – en hedesø under forandring. Vand & Miljø 2: 65-67.

Hansen, S., Jensen, H.E., Nielsen, N.E. og Svendsen, H. (1991) Simulation of nitrogen dynamics and biomass production in winter wheat using the Danish simulation model Daisy, Fertilizer Research, 27, pp. 245-259.

Heathcote, J.A., Jones, M.A. and Herbert, A.W. (1996) Modelling groundwater flow in the Sellafield area. QUART J ENG GEOL 29, pp59-81.

Henriksen, H.J. and Madsen, B. (1997) GEOLOGI – Nyt fra GEUS, Nr. 2, 1997: VANDRESSOURCER Temanummer.

Henriksen, H.J. (2001a) National Vandressourcemodel. Slutrapport for projektkontrakt 1996-2000. GEUS rapport 2001/29 (in Danish). http://vandmodel.dk/slutrapport_2001-29.pdf .

Henriksen, H.J. (2001b) Fra boringsdatabasen JUPITER til DK-grundvandsmodellen. Geologi – Nyt fra GEUS. Nr. 3. November 2001.

Henriksen, H.J., Sonnenborg, T., Christiansen, H.B., Refsgaard, J.C., Harrar, B., Rasmussen, P., Brun, A. (2001a) Retningslinier for opstilling af grundvandsmodeller. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen, nr. 17. 2001

Henriksen, H.J., Refsgaard, J.C., Sonnenborg, T.O., Gravesen, P., Brun, A., Refsgaard, A. og Jensen, K.H. (2001b) STÅBI i grundvandsmodellering. GEUS rapport 2001/56.

Henriksen, H.J., Knudby, C., Rasmussen, P. og Nyegaard, P. (1997) National vandressourcemodel. Modelopstilling og kalibrering for Fyn. GEUS rapport 1997/139.

Henriksen, H.J., Troldborg, L., Knudby, C.J., Dahl, M., Nyegaard, P., Jakobsen, P.R. og Rasmussen, P. (1998) National Vandressource Model. Sjælland, Lolland, Falster and Møn. GEUS report 1998/109 (in Danish). http://www.vandmodel.dk .

Hill, M.C. (1998) Methods and guidelines for effective model calibration. U.S. Geological Survey, Water Resources Investigation Report 98-4005, Denver, Colorado, USA.

Hoffmann, C.C., Dahl, M., Kamp-Nielsen, L. og Stryhn, H. (1993) Vand- og stofbalance i en natureng. Miljøprojekt nr. 231, 150 pp, Miljøstyrelsen (in Danish).

Hoffmann, C.C. (1996) Fate of phosphate, nitrate, and other elements during short-term flooding of a riparian meadow. In: Kronvang, B. Svendsen, L.M and Sibbesen, E. (Eds.) Sediment and Phosphorus, Erosion and delivery, transport and fate of sediments and sediment-associated nutrients in watersheds, pp. 135-142. Proceedings from an international workshop held in Silkeborg, Denmark, October 9-12, 1995. Ministry of Environment and Energy, 150 pp. - NERI Technical Report No 178.

Hoffmann, C.C. (1998a) Nutrient retention in wet meadows and fens. PhD thesis, University of Copenhagen, Freshwater Biological Institute, and National Environmental Research Institute, Department of streams and Riparian Areas, 134 pp.

Hoffmann, C.C. (1998b) Nitrate removal in a regularly flooded riparian meadow. Verh. Internat. Verein. Limnol. 26, 1352-1358.

Hoffmann, C.C., Pedersen, M.L., Kronvang, B.K. and Øvig, L. (1998) Restoration of the Rivers Brede, Cole and Skerne: A joint Danish and British EU-LIFE demonstration project, IV - Implications for nitrate and Iron transformation. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosystems, 8, no 1, pp. 223-240

Hoffmann, C.C., Vinther, F.P. and Jacobsen, O.S. (2000) Nutrient dynamics in a meadow grassland under contrasting hydrological conditions. Grassland Science in Europe 5: 427-430.

Hoffmann, C.C., Pedersen, M.L. and Laubel, A.L. (2000) Headwater restoration of the river Gudenå – 2. Implications for nutrients in riparian areas. Verh. Internat. Verein. Limnol. 27 Vol. 1, pp.602-609.

Hoffmann, C.C., Rysgaard, S. and Berg, P. (2000) Denitrification Rates Predicted by Nitrogen-15 Labeled Nitrate Microcosm Studies, In Situ Measurements, and Modeling. J. Environ. Qual. 29(6), 2020-2028.

Holmes, N.T.H., Boon, P.J. and Rowwell, T.A. (1998) Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosytems 8, 555-578.

Hultberg, H. (1988) Critical loads for sulphur to lakes and streams, In: Nilsson, J. and Grenfeld. P. (Eds), Critical loads of sulphur and nitrogen. Report from a workshop held at Skokloster, Sweden, 19-24 March, 1988. Miljørapport 1988:15, Nordic Council of Ministers, København, 185-200.

Hunt (1999) Unsteady stream depletion from ground water pumping. Ground Water, 37(1) 98-102.

Jensen, J.P., E. Jeppesen, M. Søndergaard, J. Windolf, T. Lauridsen, L. Sortkjær (1995) Vandmiljøplanens overvågningsprogram 1994: Ferske vandområder – søer. Faglig rapport fra DMU nr. 139.

Jowett, I.G., Richardson, J., Biggs, B.J.F., Hickey, C.W. and Quinn, J.M. (1991) Microhabitat preferences of benthic invertebrates and the development of generalized deleatidium spp habitat suitability curves, applied to 4 new-zealand rivers. New Zealand Journal Of Marine And Freshwater Research 25(2), 187-199.

Kaarup, P. (1999) Indeks for fysisk variation i vandløb. Vand & Jord 6, 136-139.

Kershner, J.L. and Snider, W.M. (1992) Importance of a habitat level classification system to desing instream flow studies. In Boon, P.J., Calow, P. and Petts, G.E. (Eds) River Conservation and Management, John Wiley, Chichester, 179-193.

Kondolf, G.M., Maloney, L.M. and Williams, J.G. (1987) Effects of bank storage and well pumping on baseflow, Carmel river, Monterey-county, California. J HYDROL 91 (3-4), pp.351-369.

Kreuger, J. (1999) Pesticider in the environment – atmospheric deposition and transport to surface waters. Doctoral Thesis, Swedish University of Agricultural Sciences, AGRARIA 162, Uppsala, 207 p.

Kronvang, B., Strøm, H.L., Iversen, H.L., Hoffmann, C.C., Jørgensen, J.O., Laubel, L. and Vejrup, K. (2001) Subsurface drainage loss of modern pesticides: A comparison of catchment and experimental field results. Poster presented at the 8th Symposium on Chemistry and Fate of Modern Pesticides, August 21-24 2001, Copenhagen, Denmark.

Kronvang, B., Hansen, H.O., Friberg, N., Larsen, S.E., Fjorback, C. and Johnsen, R. (1998) Habitat surveys as a tool to assess the benefits of stream rehabilitation I: The physical dimension. Verh. Internat. Verein. Limnol. 27, 1510-1514.

Lamouroux, N., Doutriaux, E., Terrier, C. and Zylberblat, M. (1999) Modelling impacts of minimum flow management on fish communities of the Rhone River, France. Bulletin Francais de la Peche et de la Pisciculture 352, 45-61.

Lamouroux, N., Capra, H. and Pouilly, M. (1998) Predicting habitat suitability for lotic fish: Linking statistical hydraulic models with multivariate habitat use models. Regulated Rivers-Research and Management 14(1), 1-11.

Langhoff (2001) Evaluation of ground water stream interaction on an outwash plain using hydrological and geomophological methods. Progress report for a PhD study. Aarhus University.

Li, L., D.A. Barry, F. Stagnitti, and J.Y. Parlange (1999) Submarine groundwater discharge and associated chemical input to a coastal sea. Water Resour. Res. 35: 3253-3259.

Lund, T.J. og Clausen, B. (1998) Levevilkår for ørred. Vand & Jord 5, 116-119.

Madsen, H. (2000) Automated calibration of a conceptual rainfall-runoff model using multiple objectives. J.Hydrol. 235 (3-4), pp.276-288.

Marchant, R., Hirst, A., Norris, R. and Metzeling, L. (1999) Classification of macroinvertebrate communities across drainage basins in Victoria, Australia: consequences of sampling on a broad spatial scale for predictive modelling. Freshwater Biology 41(2), 253-268.

McDonald, M.G. og Harbaugh, A.W. (1988) A modular three-dimensional finite-difference ground-water flow model. U.S., Geol.Surv. Tech. Water-Resour. Invest., Book 6, Chap. A1.

Middlemis, H. (2000) Draft groundwater flow modelling guideline. Murray-Darling Basin Commission. Aquaterra consulting Pty Ltd. Western Australia. Project No. 125. July 2000.

Miljøstyrelsen (1983) Karup undersøgelsen. Miljørapport 51.

Milner, N.J., Wyatt, R.J. and Broad, K. (1998) HABSCORE - applications and future developments of related habitat models. Aquatic Conservation-Marine And Freshwater Ecosystems 8(4), 633-644.

Modica, E., Reilly, T.E. and Pollock, D.W. (1997) Patterns and age distribution of ground-water flow to streams. GROUNDWATER RESOUR RES 32 (7), pp.523-537.

Montgomery, D.R. and Dietrich, W.E. (1995) Hydrologic processes in a low-gradient source area. WATER RESOUR RES. 31 (1), pp. 1-10.

Moore, W.S. (1996) Large groundwater input to coastal waters revealed by ²²⁶Ra enrichments Nature 380: 612-614.

Morrice, J.A., Valett, H.M., Dahm, C.N. and Campana, M.E. (1997) Alluvial characteristics, groundwater-surface exchange and hydrological retention in headwater streams. HYDROL PROCESS 11 (3), pp.253-267.

Mosley, P. and Jowett, I. (1999) River morphology and management in New Zealand. Progress in Physical Geography 23(4), 541-565.

Nilsson, B., Hoffmann, C.C., Dahl, M., Engesgaard, P., Rene, Juhler (2000) Fate and transport of two pesticides in a freshwater wetland: A field injection study. In: Bjerg, P.L., Engesgaard, P. and Krom, T.D. (eds): Groundwater 2000 - Proceedings of the international conference on groundwater research, Copenhagen, Denmark. 6-8 June 2000, p. 275-276.

Nyholm, T. (2000) Stream-flow depletion caused by groundwater abstraction near alluvial streams. PhD afhandling. Aarhus Universitet.

Ovesen, N.B., Iversen, H.L., Larsen, S.E., Müller-Wohlfeil, D.I., Svendsen, L., Blicher, A., Jensen, P.M. (2000) Afstrømningsforhold i danske vandløb. Faglig rapport fra DMU, nr. 340, 2000.

Paludan, C. (1995) Phosphorous dynamics in wetland sediments. PhD thesis, Århus University and National Environmental Research Institute.

Paludan, C. and Blicher-Mathiesen, G. (1996) Losses of inorganic carbon and nitrous oxide from a temperate freshwater wetland in relation to nitrate loading. Biogeochemistry 35, 305-326.

Paludan, C. and Hoffmann, C.C. (1996) Fate of phosphorus in a Danish minerotrophic wetland. In: Kronvang, B. Svendsen, L.M and Sibbesen, E. (Eds.) Sediment and Phosphorus, Erosion and delivery, transport and fate of sediments and sediment-associated nutrients in watersheds. pp. 123-129. Proceedings from an international workshop held in Silkeborg, Denmark, October 9-12, 1995. Ministry of Environment and Energy, 150 pp. - NERI technical Report No 178.

Pedersen, M.L., Dieperink, C. and B. Kronvang, B. (1999) Longterm effects of re-establishing spawning grounds in danish watercourses. Seminar on River Restoration and Maintenance.Ministry of the environment and European Centre for River Restoration. Silkeborg, Denmark, October 12 –13, 1999.

Peeters, E.T.H.M. and Gardeniers, J.J.P. (1998) Logistic regression as a tool for defining habitat requirements of two common gammarids. Freshwater Biology 39(4), 605-615.

Plafkin, J.L., Barbour, M.T., Porter, K.D., Gross, S.K. and Hughes, R.M. (1989) Rapid Bioassessment Protocols for use in Streams and Rivers: Macroinvertebrates and Fish. United States Environmental Protection Agency, EPA/444/4-89-001, Washington DC.

Poeter, E. og Hill, M.C. (1999) UCODE, A computer code for universal inverse modeling. Computer in Geosciences, 25 (4), pp. 457-462.

Pusey, B.J., Kennard, M.J. and Arthington, A.H. (2000) Discharge variability and the development of predictive models relating stream fish assemblage structure to habitat in northeastern Australia. Ecology of Freshwater Fish 9(1-2), 30-50.

Quinn, J.M. and Hickey, C.W. (1994) Hydraulic Parameters And Benthic Invertebrate Distributions In 2 Gravel-Bed New-Zealand Rivers. Freshwater Biology 32(3), 489-500.

Rasmussen, P., H.J. Henriksen, P. Nyegaard, N. Kelstrup, V. Søndergaard, M. Hundahl og R. Thomsen (1995) Klassificering af grundvandsressourcen. Projekt om jord og grundvand fra Miljøstyrelsen. Nr. 6.

Raven, P.J., Boon, P.J., Dawson, F.H. and Ferguson, A.J.D. (1998) Towards and integrated approach to classifying and evaluating rivers in the UK. Aquatic Conservation: Marine and Freshwater Ecosytems 8, 383-393.

Refsgaard, J.C., Hansen, S. og Henriksen, H.J. (2001) Problemer med vandbalancer og mulige konsekvenser for beregning af nitratudvaskning. Diskussionsoplæg. 17. august 2001. DVK-FORSKERNETVÆRK. http://www.vandmodel.dk

Refsgaard, J.C., Sørensen, H.R., Mucha, I., Rodak, R., Hlavaty, Z., Bansky, L., Klucovska, J., Topolska, J., Takac, J., Kosc, V., Enggrob, H.G., Engesgaard, P., Jensen, J.K., Fiselier, J., Griffeoen, J., og Hansen, S. (1998) An integrated model for the Danubian Lowland – Methodology and applications. Water Resources Management, 12, pp.433-465.

Refsgaard, J.C. og Storm, B. (1995) MIKE SHE. In: V.P. Singh (Ed) Computer Models of Watershed Hydrology. Water Resources Publication, pp.809-846.

Refsgaard, J.C. og Hansen, E. (1982) A distributed Groundwater/Surface Water Model for the Suså Catchment, Part II – Simulations of Streamflow Depletions due to Groundwater Abstractions. Nordic Hydrology, 13(5) 311-322.

Refsgaard, J.C. og Stang, O. (1981) An Integrated groundwater/surface water hydrological model. Suså Investigation. H13, Dansk Komite for Hydrologi, Miljøstyrelsen, 122 pp.

Rijkswaterstaat (2000) Handbook Good Modelling Practice. Holland.

Sand-Jensen, K. and Mebus, J.R. (1998) Fine-scale patterns of water velocity within macrophyte patches in Danish lowland streams. Oikos 76, 169-180.

Sand-Jensen, K. (2000) Strøm på alle skalaer. IN: Sand-Jensen, K. og Friberg, N. (eds.) De strømmende vande, Gads Forlag, 72-85.

Sand-Jensen, K., Riis, T. og Vestergaard, O. (2000) Vandløbet fra kilde til å. IN: Sand-Jensen, K. og Friberg, N. (eds.) De strømmende vande, Gads Forlag, 61-72.

Schleiter, I.M., Borchardt, D., Wagner, R., Dapper, T., Schmidt, K.D., Schmidt, H.H. and Werner, H. (1999) Modelling water quality, bioindication and population dynamics in lotic ecosystems using neural networks. Ecological Modelling 120(2-3), 271-286.

Sear, D.A., Armitage, P.D. and Dawson, F.H. (1999) Groundwater dominated rivers. HYDROL PROCESS 13 (3), pp.255-276.

Siddle, R.C., Tsuboyama, Y., Noguchi, S., Hosoda, I., Fujieda, M. and Shimizu T (1995) Seasonal hydrologic response at various scales in a small forested catchment, Hitachi Ohta, Japan. J HYDROL 168, pp.227-250.

Simmons, G.M. (1992) Importance of submarine groundwater discharge and seawater cycling to material flux across sediment water interfaces in marine environments. Marine Ecology-Progress Series 84: 173-184.

Sjodin, A., Lewis, W.M. and Saunders, J.F. (2001) Analysis of groundwater exchange for a large plains river in Colorado (USA). HYDROL PROCESS 15 (4), pp 609-620.

Smith, M.J., Kay, W.R., Edward, D.H.D., Papas, P.J., Richardson, K.S., Simpson, J.C., Pinder, A.M., Cale, D.J., Horwitz, P.H.J., Davis, J.A., Yung, F.H., Norris, R.H. and Halse, S.A. (1999) AusRivAS: using macroinvertebrates to assess ecological condition of rivers in Western Australia. Freshwater Biology 41(2), 269-282.

Sonnenborg, T.O., Christensen, B.S.B., Nyegaard, P., Henriksen, H.J. and Refsgaard, J.C. (2001) Transient modeling of regional groundwater flow using parameter estimates from steady-state automatic calibration (submitted).

Sophocleous, M. (2000) From safe yield to sustainable development of water resources – the Kansas experience. J HYDROL 235 (1-2), pp. 27-43.

Sophocleous, M.A., Koelliker, J.K., Govindaraju, R.S., Birdie, T., Ramireddygari, S.R. and Perkins, S.P. (1999) Integrated numerical modeling for basin-wide water management: The case of the Rattlesnake Creek basin in south-central Kansas. J HYDROL 214 (1-4), pp.179-196.

Stang, O. (1980) Stream depletion by wells near a superficial, rectlinear stream. Proceedings fra Nordisk Hydrologisk Konference i Vemdalen 10-16 august 1980. UNGI Rapport Nr. 53, 359-369.

Thorne, C.R. (1997) Channel types and morphological classification. In: Thorne, C.R., Hey, R.D. and Newson, M.D. (Eds.) Applied fluvial geomorphology for river engineering and management. John Wiley and Sons, Chichester, 175-222.

Turak, E., Flack, L.K., Norris, R.H., Simpson, J. and Waddell, N. (1999) Assessment of river condition at a large spatial scale using predictive models. Freshwater Biology 41(2), 283-298.

Vanek, V. and D.R. Lee (1991) Mapping Submarine Groundwater Discharge Areas – an Example from Laholm Bay, Southwest Sweden. Limnol. Oceanogr. 36: 1250-1262.

Vilholth, K.G., Jarvis, N.J., Jacobsen, O.H. and de Jonge, H. (2000) Field investigations and modelling of particle-facilitated pesticide transport in macroporous soil. J. Environ. Qual. 29. 1298-1309.

Vinther, F.P. and Hoffmann, C.C. (2000) Emissions of nitrous oxide and methane from an organic wetland grazed by steers. Grassland Science in Europe 5: 487-489.

Vismara, R., Azzellino, A., Bosi, R., Crosa, G. and Gentili, G. (2001) Habitat suitability curves for brown trout (Salmo trutta fario L.) in the River Adda, Northern Italy: Comparing univariate and multivariate approaches. Regulated Rivers-Research and Management 17(1), 37-50.

Winter, T.C., Harvey, J.W., Franke, O.L. and Alley, W.M. (1998) Ground water and surface water: A single ressource. USGS Circular 1139.

Woessner, W.W. (2000) Stream and fluvial plain ground water interactions: Rescaling hydrogeologic thought. GROUND WATER 38 (3) pp.423-429

Wright, J.F., Armitage, P.D., Furse, M.T. and Moss, D. (1989) Regulated Rivers: Research and Management 4, 147-155.

Yonger, P.L., Mackay R. and Connorton, B.J. (1993) Streambed sediment as a barrier to groundwater pollution: Insight from fieldwork and modelling in the river Thames basin. J IWEM, 7.

Yonger, P.L. (1996) Submarine groundwater discharge. Nature 382: 121-122.

Zlotnik, V.A. og Huang, H. (1999) Effect of shallow penetration and streambed sediments on aquifer response to stream stage fluctuations (analytical model) GROUND WATER 37 (4), pp. 599-605.

Bilag A

1: Det kvantitative samspil mellem grundvand og overfladevand

Hans Jørgen Henriksen, GEUS

1.1 Metodik

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)

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

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.

*** = 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)".

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.

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.

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.

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