Inom ramen för två tidigare pilotprojekt (SMED rapport nr 52:2011 och SMED rapport nr 100:2011) har data från riksinventeringen av skog (RIS) och satellitscener använts för att med den statistiska metoden

Probabilistic Classifier klassificera skogstillståndet på skogs- och myrmark inklusive fjäll. Vattendragsnära skog har definierats utgående från ett virtuellt nätverksbildat vattendragsnät (VIVAN). Baserat på ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendrag i Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan och Lagan har därefter modeller skapats för att skatta typhalterna vår och sommar för N och P i bäckvattnet utgående från skogstillståndet i bäcknära och mer avlägsen skog. Modellernas förklaringsgrad för Tot-N och Tot-P var betydligt bättre än de som användes inom ramen för PLC5 både vår och sommar.

Inom ramen för detta projekt analyserades vattenprover insamlade i november 2011 från de ca 200 slumpmässigt utvalda källvattendragen i Dalälven och Västsverige. De uppmätta halterna jämfördes med sommar- och vårhalterna och baserat på ny metodik (Bayesian Model Averages) skapades nya modeller för att skatta typhalterna vår, sommar, höst och sen höst för Tot-N och Tot-P i bäckvattnet.

Resultaten visar att de framtagna modellernas förklaringsgrad är betydligt bättre samtliga säsonger för Tot-N och Tot-P (R2 Tot-N=0,46-0,66 respektive R2 Tot-P =0,27- 0,40) än de som användes i norra Sverige inom ramen för PLC5 (R2 Tot-N =0,25 respektive R2 Tot-P =0,11). Studien indikerar att PLC5-typhalterna kraftigt undervärderar skogsläckaget av både Tot-N (25-140%) och Tot-P (63-175%) på Västkusten, medan resultaten från Dalälven indikerar en överskattning av skogsläckaget vår och senhöst (23-36%) och underskattning sommar och höst (19-22%) med avseende på Tot-N. Modellerna indikerar att skogstillväxten, andelen hyggen och våtmarker är de mest styrande variablerna för typhalterna. Typhalterna framtagna inom ramen för PLC5 kan inte okritiskt användas för t.ex. källfördelningsmodellering och som underlag för att beräkna N- och P-retention från källa till hav. För det krävs typhalter skapade med modeller som ger bättre precision t.ex. de här redovisade.

Med tanke på den vanligtvis höga vattenföringen vår och höst och den därmed kraftiga inverkan på transportberäkningarna (= halt x vattenföring) finns det goda skäl att inför källfördelningsarbetet i PLC6 beakta den rumsliga och säsongsmässiga haltvariationen genom att förbättra skattningarna av typhalterna för N och P. Liknande inventeringar och utvärderingar bör därför utföras i sydöstra Sverige och Norrland för att förbättra skattningarna av N- och P-förlusterna från skog, myr och fjäll även i dessa delar av landet.

As part of earlier pilot projects (SMED Report No. 52:2011 and SMED report 100:2011) and based on data from the national forest survey (RIS) and satellit scenes, the statistical method Probabilistic classifier was used for classifying the forest status of forest land, peat land and mountain areas. Riparian forests were defined based on the virtual streamwater network (VIVAN). Based on data from 200 randomly selected headwaters of the rivers Dalälven, Viskan, Ätran, Nissan and Lagan and the forest status in riparian and more remote forests, models were created to estimate spring and summer type concentrations of N and P in stream water. The explanation power of the Tot-N and Tot-P models was significantly higher than those used in connection with PLC5 both spring and summer.

Within this project, water samples collected in November 2011 from the 200 randomly selected headwaters of river Dalälven and in southwestern Sweden were analyzed. The measured concentrations were compared with the summer and spring concentrations and based on new methodology (Bayesian Model Averages) new models were created to estimate the Tot-N and Tot-P type concentrations in stream water in spring, summer and in early and late autumn.

The results show that the explanation power by the models is tangibly higher all seasons for Tot-N and Tot-P (R2 Tot-N=0.46-0.66 respective R2 Tot-P =0.27-0.40) compared with those used in northern Sweden in PLC5 (R2 Tot-N =0.25 respective R2 Tot-P =0.11). The study indicates that the PLC5 type concentrations strongly underestimate the leaching from forests of both Tot-N (25-140%) and Tot-P (63-175%) at the Swedish West Coast, while the results from the Dalälven area indicate an overestimation spring and late autumn (23-36%) and underestimation summer and autumn (19-22%) as regards Tot-N. The modells indicate that forest growth, the share of clearfellings and wetlands within the catchments are the most important factors for the type concentrations. The type concentrations used in PLC5 cannot uncritically be used for e.g. source apportionments or as basis for N and P retention estimates from the headwaters to the sea. For such assessments, type concentrations based on models with higher precision, e.g. those presented here, must be used.

Bearing in mind the generally high high water discharge during spring and autumn and its large influence on the transport calculations (= water discharge x concentration) there are good reasons to take into account the spatial and seasonal concentration variations in the source apportionments by improving the type concentrations of N and P. Similar surveys and assessments as in this study should therefore be performed in southeast and northern Sweden in order to improve the estimates of the N and P leaching from forests, wetlands and alpine areas also in those regions.