GTK: Från övergripande kartläggning till riskhantering – Sura sulfatjordar är Finlands mest seglivade miljöolägenhet, men de negativa effekterna förebyggs genom forskning

Sura sulfatjordar kan till omfattningen konstateras vara Finlands största miljöolägenhet. Problemen orsakade av sura sulfatjordar kommer sannolikt att förvärras i framtiden till följd av klimatförändringarna och markanvändningen. Det finns dock lösningar för att förutse skadeeffekterna, och vid Geologiska forskningscentralen vill man härnäst satsa på att utveckla sådana lösningar.

Sura sulfatjordar är svavelhaltiga sediment som förekommer naturligt i marken. Dessa har bildats för länge sedan på Östersjöns botten och senare stigit över havsytan i och med landhöjningen som är en följd av istiden. Finland har den största förekomsten av sulfatjordar i Europa och enligt uppskattning omfattar de en areal på cirka 1 000 000 hektar vid Finlands kust.

Olägenheterna orsakade av sulfatjordar hänför sig till den sulfidhaltiga markens egenskap att producera svavelsyra när den kommer i kontakt med syre. Oxidationen sker i praktiken alltid till följd av mänskliga aktiviteter – mark dräneras genom dikning och jordmassor schaktas och deponeras på markytan. Till följd av syrabildningen sjunker markens pH-värde kraftigt (under 4) och skadliga mängder metaller urlakas ur jordmånen och rinner ut i omgivningen.

Surt och metallhaltigt avrinningsvatten belastar särskilt ytvatten och försämrar deras kemiska och ekologiska status. Surt avrinningsvatten är till skada för såväl jordmånen som konstruktioner, vattendrag och organismer.

Kartläggningen av sulfatjordar tog ett årtionde

Det har redan tidigare funnits ett tydligt behov av att kartlägga inom vilka områden sura sulfatjordar finns. Såväl markanvändningssektorn, kommunerna och regionplanerarna som byggherrar och jordbrukare behöver information om olika jordarter och deras egenskaper. Sura sulfatjordars korrosiva inverkan på olika konstruktioner och infrastrukturen är också i allt högre grad ett problem i städer och tätorter.

År 2009 inledde Geologiska forskningscentralen (GTK) en riksomfattande kartläggning av sura sulfatjordar, där utgångspunkten var de observerande miljöolägenheterna i kustvattnen samt målen i EU:s ramdirektiv för vatten. I Finland konstaterades att målet om god ytvattenstatus enligt direktivet inte kommer att uppnås på grund av negativa effekter från sura sulfatjordar. Dessutom hade de negativa effekterna blivit ett samtalsämne även i den offentliga debatten på grund av att det tidvis förekom omfattande fiskdöd, som misstänktes bero på surt avrinningsvatten. Till följd av detta började man genomföra en förbättring av vattnens status genom vattenförvaltningsplaner godkända av statsrådet.

Den övergripande kartläggningen slutfördes 2021. “Kartläggningen tog lång tid, men samtidigt utvecklade vi ständigt nya metoder och sammanförde resultaten med aktuella forskningsdata. Under den perioden hade vi 24 000 borrpunkter över hela Finlands kustområde, i huvudsak på åker- och skogsmark samt myrar, men om möjligt även i bebyggda områden”, säger Jaakko Auri, geolog vid GTK.

De negativa effekterna koncentreras till vissa regioner

För att kunna förebygga problem relaterade till sura sulfatjordar behöver man först känna till var sådana finns. Detta medförde ett behov av att göra en heltäckande och enhetlig karta över förekomsten sura sulfatjordar. Tidigare hade kartläggningsarbete utförts med olika metoder, och de kartlagda områdena omfattade inte hela kustområdet.

De negativa effekterna av sura sulfatjordar fokuseras i Finland till vattendragen, ända från Vederlax vid östgränsen till Uleåborg och Kemi, och från insjöar till vattendrag som rinner ut i havet. Det finns områden med sura sulfatjordar ända ner till Södra Finland. De verkliga problemen koncentreras dock till Österbotten på grund av områdets geologiska bakgrund. I Österbotten är avrinningsområdena stora och så även förekomsterna av sura sulfatjordar.

Karttjänst för granskning av riskområden

Ett slutresultat av den övergripande kartläggningen var lanseringen av karttjänsten Sura sulfatjordar, som lämpar sig utmärkt för granskning per avrinningsområde. I karttjänsten finns alla data som samlats in vid kartläggningen, med undantag av rådata, i lättläst form. Materialet är fritt tillgängligt och inkluderar en nedladdningstjänst och gränssnitt som möjliggör granskning av material i andra system.

Antal granskningspunkter uppgår till ca 1 observation per 2 km². För den som vill granska en enskild tomt erbjuder karttjänsten med andra ord ingen hjälp, men det går att skapa sig en helhetsbild av ett visst område utifrån karttjänsten. GTK gör på begäran även kundspecifika preciserade sökningar, utifrån vilka behovet av ytterligare undersökningar kan bedömas.

På kartorna visas förekomsterna av sura sulfatjordar i fyra sannolikhetskategorier. Noggrannheten är tillräcklig som grund för exempelvis planering av vattenvård och generalplaner, men för platsinriktade undersökningar krävs alltid en noggrannare bedömning av undersökningsbehovet.

Karttjänsten kan uppdateras; kartorna preciseras och kompletteras med nytt material när sådant finns tillgängligt. Utöver förekomsten av sura sulfatjordar samlade man vid den övergripande kartläggningen även in omfattande material om jordmånens olika jordarter och egenskaper, vilket kan användas även vid annan forskning.

Vad händer härnäst i forskningen om sura sulfatjordar?

Efter kartläggningen av förekomsterna inriktas forskningen nu på riskhantering. Kartorna över förekomsterna av sura sulfatjordar säger ingenting om deras egenskaper eller risknivån på försurningsbelastningen. Risknivån påverkas av bland annat jordmånens syraproduktionspotential och struktur, typen av markanvändning och hur känslig miljön är. Riskerna kan variera mycket på olika typer av sura sulfatjordar. På vissa områden kan försurningsbelastningen vara tio gånger så stor som på andra områden, eller också kan det finnas känsliga vattenområden i närheten, vilket har stor inverkan på problemets omfattning.

“Nästa dataprodukt ska enligt plan innehålla mer information om de platsspecifika riskerna hos sura sulfatjordar. Det är viktigt att de mest problematiska områdena identifieras och att åtgärderna kan riktas mer effektivt till områden med högre risk. Tanken är att risknivån i framtiden ska ingå i karttjänsten och att även modelleringsmetoder kan utnyttjas vid utarbetande av kartor”, säger Auri.

GTK vill framöver komplettera brister i forskningsdata och utveckla den platsinriktade kartläggningen samt riskbedömningsmetoderna. Och hur påverkar då sura sulfatjordar byggverksamheten? Sura sulfatjordar kan ha kraftig korrosiv inverkan på olika konstruktioner, stål och betong. Särskilt i Södra Finland börjar det vara brist på bra byggnadsgrund, vilket gör det lockande att även börja använda sura sulfatjordar. För närvarande är metoderna för undersökning och förebyggande av risker bristfälliga på många sätt. Vid GTK är syftet med forskningen att ta fram omfattande material som stöd för framtida beslut.

Mer information: GTK