Framtagning av nytt fosforberäkningssätt för beräkningssystem för diffus belastning, retention och tillförsel till havet för PLC5 rapporteringen 2007

Den vattenburna bruttobelastningen av fosfor från Sverige har beräknats ett antal gånger (t.ex. Hav-90, TRK), men det har inte funnits beräkningssätt/modell för att beräkna retention/intern belastning av fosfor för framtagning av nettobelastning för Sverige på liknande sätt som det görs för kväve.

I TRK-projektet utnyttjades en regressionsmodell för att beräkna fosforbelastningen från jordbruksmark, men det har bedömts angeläget att använda en mer processinriktad modell, som kan ge en mer differentierad bild av jordbruksmarkens läckage.

I forskningsprojektet VASTRA genomfördes en utveckling av HBV-NP-modellen för att kunna beräkna retention/erosion av fosfor samt utföra scenarioberäkningar på avrinningsområdesskala. För ICECREAM-modellen, som beräknar förluster från åkermark, gjordes tillägg av makroporflöde bl.a. för att kunna ta hänsyn till läckage av partikulärt fosfor genom markprofilen till dräneringsledningar. Modellerna tillämpades inom VASTRA på ett större avrinningsområde (Rönne å; 1900 km2), men för Sverigeskalan finns ingen erfarenhet av att använda modellerna och det behövdes därför utvecklas rutiner för att kunna utföra beräkningarna rationellt. Det behövdes också ett förenklat gränssnitt mellan modellerna. Förluster av fosfor via ytavrinning och erosion låg i VASTRA-projektet som en egen beräkningsdel, men ingår nu för jordbruksmarken i ICECREAM-modellen.

Eftersom erfarenheterna med den vidareutvecklade ICECREAM-modellen var begränsade behövde denna del av beräkningssystemet också testas och analyseras mer i detalj, t.ex. vad gäller känsligheten för förändringar av olika parametrar. För att kunna utföra beräkningar med ICECREAM på nationell skala så behövde mo-dellen också förses med ett användargränssnitt som kan hantera stora mängder indata och administrera omfattande matrisberäkningar.

Syftet med detta projekt har varit att skapa en förbättrad nationell beräkningsmetod för fosforbelastning från land till hav som inkluderar retention och som är mer omfattande för åkermark som är den enskilt viktigaste antropogena förlustkällan. I projektet har vi utvärderat och operationaliserat ICECREAM-modellen samt utvärderat och anpassat dataflödet mellan ICECREAM och HBV-NP. En manual till HBV-NP-modellen har tagits fram internt på SMHI i samband med förvaltning av modellsystemet. En förkortad version anpassad till nationella tillämpningar återfinns i Bilaga 1. Inom projektet har vi även tagit fram metodik för enkel framtagning av indata som krävs specifikt för fosforberäkningarna, justerat HBV-NP-modellen för de förändringar i gränssnitt och indata som skett samt gjort en jämförelse med andra modeller. Momentet som berör tillämpning och utvärdering i ett avrinningsområde har påbörjats och avrapporteras i oktober. Testområdet är Motala Ström, för vilket fosformodellen satts upp i ett tidigare fristående SMHI-projekt.