Naturvårdsverket genomför Integrerad övervakning av miljötillståndet i skogsekosystem (IM)inom programområdet ”Skog”. Övervakningen är relaterad till FN-konventionen om effekter av långtransporterade luftföroreningar ”Long-range transboundary air pollution – LRTAP 1979” (UN/ECE). IVL Svenska Miljöinstitutet (IVL), Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) och Institutionen för miljöanalys vid SLU (IMA, SLU) utför övervakningen på uppdrag av Naturvårdsverket. Miljöövervakningen omfattar ekosystemstudier på avrinningsområdesnivå med bestämningar av vattenbalans, kemiska ämnesbudgetar och effekter på biota, främst vegetation och studier av markprocesser. Syftet är dels att som referensområden ge relevanta bakgrundsdata, dels att söka skilja effekter av mänsklig påverkan från naturlig variation. Modellering för prognostisering av utvecklingen är ett viktigt inslag. Mätningarna utförs i skyddade områden med lång kontinuitet, utan skogliga aktiviteter. Deposition av luftföroreningar och potentiell klimatpåverkan är de enda mänskliga störningarna i områdena. Syftet med IM-övervakningen skiljer sig från syftena med övriga miljöövervakningsprogram genom att IM i detalj skall kunna förklara förändringar i miljön och därmed bidraga till tolkningen av resultaten från de mer extensiva programmen. Föreliggande rapport redovisar undersökningar från år 2003 och inbegriper de fyra IMområdena Gårdsjön, Aneboda, Kindla och Gammtratten. Verksamheten under året beskrivs kortfattat i text med glimtar av intressanta resultat som framkommit. Bearbetade resultat återfinns i tabellbilagan i slutet på rapporten. IM-områdena är jonsvaga, med permanent sura förhållanden och med tämligen höga aluminiumhalter. Endast Gammtratten uppvisade låga halter oorganiskt aluminium, på nivåer som är tämligen ofarliga för gälandande organismer som fisk (Lydersen et al. 2002). Övriga metaller uppvisade halter i bäckvattnet under de nivåer där man anser att det föreligger risk för biologisk skada. Områdena uppvisade låga halter av oorganiska näringsämnen. Gårdsjöns närhet till havet återspeglas tydligt i kemin medan de höga halterna organiskt material påverkar vattenkvaliteten i Aneboda. Kindlas kemi förefaller präglas av vattnets snabba och ytliga transportvägar i marken, vilket är en vanlig företeelse i svensk skogsmark. Gammtratten är det minst sura området med ett medel-pH runt 5,5 och frekvent förekommande vätekarbonat-alkalinitet i bäckvattnet. Temperaturen var i medeltal 1,5°C kallare än normalt vid de båda södra områdena medan det motsatta (+0,8°C) gällde i norr. Nederbörden var normal i samtliga områden. Avrinningen var något lägre än normalt vid Gårdsjön och Aneboda, medan högre än normal avrinning registrerades vid Kindla och Gammtratten. Jonflödet i Gårdsjön styrs i hög grad av nedfallet av havssalter, medan jonflödet i Aneboda och Kindla påverkas till ungefär lika delar av havssalt-tillförsel, svaveldeposition och interna biologiska processer. I Gammtratten styrs jonflödena i huvudsak av interna biologiska processer. Kväve uppvisar en syd-nordlig gradient med högst nivåer i Gårdsjön både med avseende på lufthalter (NO2) och N-deposition på öppet fält och i krondropp. I samtliga dessa medier har förändringarna varit tämligen små över tiden sedan 1996. Huvuddelen av det kväve som deponeras har tagits upp i trädkronorna i samtliga områden förutom Gårdsjön, där hög trädålder gett låg tillväxt och kväveupptag. Motsvarande geografiska gradienter finns även för svavel, men skillnaderna mellan områdena är mindre. Svaveldepositionen har minskat sedan 1996, vilket överrensstämmer med den generella trenden. SO2-halterna har varit tämligen oförändrade. Statistiska analyser av hur olika ämnen samvarierar i grundvattnet visar att nederbördens kemiska sammansättning, det organiska materialets rörlighet i marken och redoxförhållandena påverkar grundvattnets kemi påtagligt. Primärt förefaller pH att styras av vittring och katjonbyte samt i Kindlas utströmningsområde även av TOC. Sulfathalterna påverkar inte grundvattnets pH och aluminiumhalter vare sig i Aneboda eller Kindla. I Aneboda ökar aluminiumhalterna med ökande TOC-halt och då vattnet är jonsvagt. Något motsvarande samband erhölls ej för Kindla. Nitrat-halterna påverkas av redoxförhållandena och det biologiska upptaget. Preliminära modellberäkningar visar att varken depositionen, markvattenflödena eller avrinningen överskrider den kritiska belastningen för Cd i IM-områdena. Däremot överskred Pb- och Hg-depositionen den kritiska belastningen särskilt i de sydsvenska områdena. Transporter i markvatten och avrinnande vatten var däremot väsentligt lägre än den kritiska belastningen. Dagens deposition innebär följaktligen att IM-områdena fortfarande lagrar upp Pb och Hg i marken, vilket innebär att de ännu inte uppnått steady state. I svensk skogsmark överskrids inte den kritiska belastningen för Cd medan den för Pb och Hg överskrids i 49% respektive 98 %, enligt de preliminära skattningarna. Den slutgiltiga karteringen av critical loads för metaller pågår för närvarande. Halter och transporter av kväve och fosfor i IM-områdena har jämförts med tre brukade skogsområden, som följts under lång tid. De mest drastiska effekterna uppstår en kort tid (3-5 år) efter skoglig åtgärd varefter det sker en successiv återgång till skogliga förhållanden. De långsiktiga studierna av brukad skog antyder att koncentrationer och utlakning kan ligga på något förhöjda nivåer under lång tid. Såväl fosfor som kväve noteras ligga 10-50% över naturskogens bakgrundsvärden. Det föreligger inte några tydliga samband mellan arginin i granbarr och tillgängligt kväve i krondropp och markvatten i IM-områdena. Argininhalten ligger i stort sett på en jämn, relativt kontant nivå, med några få undantag. Det finns inget mönster i vilka prover som avviker, utan det tolkas tills vidare som naturlig variation. Argininhalten kan uppenbarligen skjuta i höjden ett år för att vara tillbaka på låga nivåer året efter. Trots att argininhalten för det mesta ligger på en jämn och låg nivå, finns tendenser till ökande halter med åren. Detta var fallet även för totalhalten av kväve i granbarr i två av områdena. Detta kan tolkas som tecken på ett ökat kväveupptag, vilket inte kan förväntas utgående från kvävedepositionen som varit tämligen konstant. De högsta halterna återfinns i Gårdsjön och de lägsta i Gammtratten. Detta är helt och hållet vad som kan förväntas mot bakgrund av skillnader i deposition mellan områdena. Aneboda och Kindla uppvisar en viss variation. Detta tyder på skillnader i kvävets utnyttjande och kretslopp i de båda områdena. Bytet av laboratorium för aluminiumanalyserna 2003/04 innebar en metodskillnad vad avser bestämningarna av AlT och Alo. Till och med 2003 utfördes slutbestämningen med AAS medan ICP använts därefter. Statistiska analyser (t-test) visar att AlT-halterna, men inte Alo-halterna, var högre före metodbytet. Detta indikerar att något led i laboratoriernas arbetsmetoder från provhantering, jonbyte och analys orsakar de systematiska (ca 100 μg AlT/l respektive 50 μg Ali/l) och slumpmässiga felen (45-148 μg AlT/l, 1-86 μg Alo/l och 18-88 μg Ali/l, 95%konfidensintervall). Al-fraktioneringen inom IM används främst för att följa hur aluminium frigörs i marken och transporteras via grundvattnet ut i bäcken samt för att studera trender. Haltskillnaderna mellan de olika medierna samt variationen inom- och mellan år är påtagliga och betydligt större än de redovisade analysosäkerheterna. Bytet av laboratorium 2003 har därför begränsad betydelse för tolkbarheten av de insamlade Al-resultaten.