Bedre havovervågning: Sådan får en dansk styrelse ny indsigt med Havsans målebøjer

Baggrund

Styrelsen for Grøn Arealomlægning og Vandmiljø (tidligere Miljøstyrelsen) er en statslig myndighed med ansvar for forvaltning og overvågning af miljøet. Som led i det nationale overvågningsprogram NOVANA gennemfører styrelsen periodiske målinger af vandkvalitetsparametre i de danske farvande.

Historisk har styrelsen anvendt skibsbaserede profilmålinger til at overvåge parametre som temperatur, salinitet og iltindhold. Metoden giver god nøjagtighed og information om hele vandsøjlen, men den er omkostningstung og gennemføres derfor kun på hver lokalitet med få ugers mellemrum. Den frekvens er for lav til at indfange de store tidslige variationer, man typisk ser for parametre som iltkoncentration. Det betyder, at vigtige hændelser — for eksempel korte perioder med iltsvind — kan gå upåagtet hen.

Udfordring

Vandkvalitetssensorer monteret på faste positioner kan give den høje tidslige opløsning, der skal til for at indfange havets dynamik. Men de høje omkostninger til det nødvendige udstyr har traditionelt forhindret udbredt brug af kontinuerlige onlinemålinger. Styrelsen søgte derfor en økonomisk overkommelig og skalerbar løsning, der kunne supplere profilmålingerne og muliggøre en mere dækkende registrering af iltkoncentrationer i de danske farvande.

Løsning: udsætning af Havsans målebøjer

Som en del af udviklingsprojektet “Integreret Marin Miljøovervågning” udsatte styrelsen seks Havsans målebøjer på strategiske lokaliteter omkring Fyn. Lokaliteterne blev valgt for at undersøge og demonstrere, i hvilket omfang vandkvalitetsparametre varierer mellem forskellige steder i de indre danske farvande.

Hver bøje var forbundet til sensorer, der målte ilt, temperatur og salinitet fra en fast position lige over havbunden. Der blev målt hvert 30. minut, og data blev straks sendt og gjort tilgængelige online via Havsans’ dataplatform. Det gjorde det muligt for styrelsen at følge, hvordan miljøforholdene i havet ændrede sig fra dag til dag. På enkelte lavvandede lokaliteter kunne man se, hvordan den daglige fotosyntese i ålegræs og anden vegetation fik iltindholdet til at stige kraftigt, mens respiration og manglende vandudskiftning på andre og dybere lokaliteter førte til gradvist iltsvind og til sidst hypoksi.

Til venstre: kort over Fyn med de lokaliteter, hvor bøjerne blev udsat. Til højre: besætningen på styrelsens fartøj “Sif” sætter en Havsans Målebøje ud.

Da styrelsen i forvejen gennemførte overvågning under NOVANA-programmet, kunne Havsans målebøjer tilføjes som endnu en komponent med meget lidt ekstra omkostning og arbejde. Bøjerne blev ganske enkelt sat ud og hentet ind som en del af styrelsens almindelige overvågningsaktiviteter. Fordi bøjerne og de tilhørende bundrig er lette, krævede udsætningen intet ekstra udstyr — styrelsen kunne bruge sine eksisterende fartøjer.

Resultater og effekt

Med Havsans målebøjer kan styrelsen nu gennemføre en mere dækkende overvågning af en række miljøparametre i de danske farvande. Tilføjelsen af kontinuerlige in situ-målinger til det eksisterende profilmåleprogram betyder, at den samlede overvågning nu giver en god opløsning af, hvordan hver parameter varierer både i lodret rum og over tid.

Denne evne er værdifuld for alle målte parametre, men den er særligt vigtig for overvågningen af ilt. Overdreven næringsstoftilførsel og deraf følgende iltsvind er en af de væsentligste årsager til den dårlige miljøtilstand i størstedelen af de indre danske farvande. Som de seneste overvågningsdata viser, varer iltsvindshændelser ofte under to uger, hvilket gør dem vanskelige at opdage med periodiske profilmålinger alene. Med Havsans målebøjer kan hændelserne nu registreres i realtid.

Eksempler på iltkoncentrationer fra profilmålinger (røde kryds) og Havsans målebøjer (blå linjer). Den øverste graf viser data fra en meget lavvandet lokalitet (Odense indre fjord), hvor fotosyntesen giver meget høje iltkoncentrationer midt på dagen. Den nederste graf viser data fra 20 meters dybde (Ballen), hvor respiration typisk får iltkoncentrationen til at falde støt mod nul. Undertiden får tilstrømning af mere iltrigt vand dog niveauet til at stige pludseligt. Bemærk, at denne dynamik ikke er synlig, hvis man kun ser på data fra profilmålinger (røde kryds).

Adgangen til mere data — og til nye typer data — åbner desuden nye muligheder for, hvordan data kan anvendes. Styrelsen har et tæt samarbejde med DHI, der er specialiseret i numerisk modellering af havdynamik og vandkvalitet. I et nyt forskningsprojekt arbejder styrelsen og DHI på at forbedre nøjagtigheden af sådanne numeriske modeller ved hjælp af dataassimileringsteknikker. De fandt, at inddragelse af kontinuerlige målinger fra Havsans målebøjer forbedrede modellernes nøjagtighed betydeligt.

Overvågningskampagnen har demonstreret nogle af de mange måder, hvorpå kontinuerlige målinger fra Havsans målebøjer kan forbedre vores forståelse af havets dynamik og miljøtilstand. Hos Havsans glæder vi os til at fortsætte samarbejdet med styrelsen og DHI om yderligere at dokumentere og forbedre havmiljøets tilstand.