sou · GVB360d12 · 2008-01-01 00:00:00 — Beräkningar visar att om haloklinen sänks så minskar kvävesänkan och kvävehalten i vattnet ökar. En klimatförändring som leder till en sänkning av haloklinen bör leda till att koncentrationen av kväve ökar och koncentrationen av fosfor i minskar. Detta skulle leda till minskad primärproduktion samt minskad produktion av cyanobakterier. 5 Biogeokemisk modellering presenterade resultat enligt SCOBI-modell. Dagens kväve- och fosforbelastning från atmosfären har använts i modellen. Vidare har koncentrationer av kväve och fosfor i vattendragen använts som svarar mot dagens klimat. Belastningen beror sedan på de flöden som modelleras utifrån ett klimatscenario. Resultaten från modelleringen med ECHAM4/A2 visar att minskar syrehalterna i ytskiktet som följd av lägre syremättnadsnivåer. Syreförhållandena förbättras i norra egentliga Österjön på grund av att haloklinen ligger djupare. Syrehalterna minskar i södra egentliga och i de djupare delarna av egentliga . Resultaten visar vidare att fosforhalterna minskar något i egentliga medan kvävehalterna ökar. Bilaga B 33 SOU 2007:60 16 Resultaten från modelleringen av fytoplankton och cyanobakterier enligt samma scenario visar att biomassan kommer att minska i norra egentliga medan biomassan ökar i den södra delen. Andelen cyanobakterier minskar i norra egentliga medan den ökar i den södra delen av området. Se figur 33.7. Figur 33.7 Fytoplankton (till vänster) repektive andelen cyanobakterier (till höger) enligt ECHAM4/A2 jämfört med dagens nivå, säsongsmedelvärde för juniseptember 6 Förändrade sedimentationsförhållanden Per från vid presenterade resultat från en utvärdering av hur förändrade vattenståndsförhållanden skulle kunna förändra sedimentbildningen i olika delar. Klimatdata från scenarierna ECHAM4/A2 och Ensemble average för slutet av detta sekel användes tillsammans med ett scenario för dagens klimat. De huvudsakliga källorna till dagens sedimentation i Östersjöbassängen är 1/ flodtillförsel, 2/ primärproduktion 3/ ero2007-05-24 Climate Scenario ECHAM4 A2 Reference Phytoplankton - Seasonal mean (0-10m) june-september 1969-1998. SOU 2007:60 Bilaga B 33 17 sion/resuspension av () gamla glacial- och postglacialleror samt i någon mån från 4/ atmosfärisk deposition. Den drivande kraften för tillförsel från erosion/resuspension av gamla sediment är landhöjningen, som lyfter upp nya sediment till de energirika delarna av vattenmassa. Olika uppskattningar visar att dagens sedimentbildning till utgörs av material som härrör från dessa gamla sediment. Om den resulterande havsstrandförskjutningen minskar, upphör eller till och med blir negativ (vattenytan stiger) på grund av globalt stigande havsnivåer, kommer tillförseln från erosion att dramatiskt minska med påtagliga förändringar i sedimentationsmiljön som följd. I nedanstående konservativa beräkningar av framtida sedimentationsförändringar förutsätts dagens sedimentbildning till utgöras av material som härrör från erosion/resuspension av gamla sediment. I figur 33.8 visas hur torrsubstansdepositionen kommer att förändras från dagens situation vid de två behandlade scenarierna. Vid ECHAM4/A2-scenariet minskar depositionen dramatiskt till ca en fjärdedel i alla delar. Vid scenariet Ensamble average sker i runda tal en minskning i och med . Bilaga B 33 SOU 2007:60 18 Figur 33.8 Torrsubstansdeposition i olika delar mot slutet av detta sekel jämfört med för scenarierna E/A2 (High Case) och Ensamble average case (Ens. Case) Även sedimentens kolhalt genomgår mycket stora förändringar vid ECHAM4/A2-scenariet, figur 33.9. Egentliga sediment får mer än högre kolhalter . Måttliga kolhaltökningar sker i och vid Ensamble Average case scenariet medan kolhalten i egentliga vid detta scenario blir högre än . Torrsubstansdeposition vid olika scenarier 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 BOTTENVIKEN BOTTENHAVET EG. OSTERSJON SOU 2007:60 Bilaga B 33 19 Figur 33.9 TOC-halt i sediment i olika delar mot slutet av detta sekel jämfört med för scenarierna ECHAM4/A2 (High Case) och Ensamble average case Dessa stora förändringar förväntas leda till betydande påverkan på omsättning och mineralisering av näringsämnen och kol. Det bör även medföra avsevärda förändringar av de organiska miljögifternas omsättning och fördelning i ekosystem. 7 Konsekvenser för biologi av förändrat klimat under 21:a århundradet från och , miljö och geovetenskap vid presenterade resultat om de biologiska effekterna. Resultaten av simuleringar med SMHIs regionala klimatmodell (RCAO) visar att stora förändringar i salthalt, temperatur, vind-, is- och ljusförhållanden är att vänta i . Detta i sin tur påverkar havsområdet som biologiskt system. I det följande har det mest dramatiska förändringsscenariet beaktats (ECHAM4/A2), det vill säga där de oceanografiska och biogeokemiska förhållandena alltmer påminner om de som råder i avskärmade norska fjordsystem eller i . Bedömningen är begränsad till den fria vattenmassans planktonekosystem. TOC-halt i sediment vid olika scenarier 0 5 10 15 20 25 30 BOTTENVIKEN BOTTENHAVET EG. OSTERSJON Bilaga B 33 SOU 2007:60 20 Salthalten reduceras i hela vattenpelaren och språngskiktet förskjuts något djupare ned. I kombination med ökad vindpåverkan kan detta leda till en ökad uppåtriktad närsalttransport till ytvattnet, med stora konsekvenser för den biologiska produktionens omfattning och sammansättning. ger den ökande flodtransporten i de norra avrinningsningsområdena en ökad inblandning av fosforfattigt sötvatten med ökad fosforbrist också i egentliga som följd. Detta skulle reducera produktiviteten i Egentliga mot en nivå som råder i av . Vi förväntar också betydande förändringar i omsättningen av fosfor i ett utsötat Östersjöbäcken. sker sannolikt en nettotransport norrut från egentliga , där en stor del fälls ut i , som således fungerar som fosforfälla års omvärdering av hur kväve omsätts i marin miljö innebär att tidigare budgeterings- och modellansatser i måste ifrågasättas. Detta innebär att tillförlitlig konsekvensanalys kring förändringar av kvävets omsättning till följd av klimatförändring tenderar att bli så spekulativ att den nog inte kan anses tillrådlig. Bakterier, växtplankton och djurplankton bildar en komplicerad födoväv med många alternativa flödesvägar. Bakterierna utför en mängd viktiga processer, exempelvis omvandlingen av ammonium till nitrit och nitrat samt vidare till fri kvävgas, men även omvandling av sulfat till sulfid. bakterierna utgör också föda för små encelliga djurplankton och deras respiration står för en stor del av syrekonsumtionen i havet. Växtplankton utgör de s.k. primärproducenterna, vilka bildar bas i den biologiska produktionskedjan. Effekter av klimatförändringar på primärproducenterna påverkar därför hela det pelagiska ekosystemets struktur och funktion. Djurplankton utgör en heterogen grupp både taxonomiskt, funktionellt och storleksmässigt, de utgör födolänken mellan primärproducenter och högre näringsled, till exempel mot fisk och fåglar. Det mest osäkra i konsekvensanalysen är att bedöma samverkanseffekterna av förändringar i olika miljövariabler och att ta hänsyn till möjliga anpassningar hos organismer i tidsperspektiv på många tiotals år. Den första aspekten har vi prövat att ta hänsyn till medan långsiktig anpassning inte alls har kunnat beaktas i våra värderingar. Baserad på en holistisk ansats skulle den näringsvävsstruktur och funktion som vi ser i och förskjutas åt söder, varvid de framtida förhållanden i Egentliga SOU 2007:60 Bilaga B 33 21 mer skulle påminna om de som råder i . Den drastiskt minskade salthalten skulle i sig medföra att många arter med marint ursprung försvinner. Rikedomen på arter skulle därvid reduceras betydligt, något som indikeras av en mycket markant nedgången i antal arter vi finner i en gradient från genom egentliga och upp till . Den ökande inblandningen av fosforfattigt sötvatten från älvarna i norr kommer troligen att påverka hela , där primärproduktionen blir fosforbegränsad och minskar. En bidragande orsak till minskningen är också sänkning av täthetssprångskiktet och ökat tillflöde av humusämnen som båda försämrar ljusklimatet. Bakterieproduktionen påverkas däremot inte negativt, vilket innebär att kan utvecklas till en nettoproducent av koldioxid. Näringsväven får härvid större inslag av närsaltsregenerering i vattenmassan, och därmed mindre nyproduktion av organiskt material samt minskad sedimentation. Den minskade sedimentationen av organiskt material leder i sin tur till minskad födotillgång för bottenlevande djur. Scenariet ovan innebär att den basala produktionen (växtplankton och bakterier) blir mer bakteriebaserad. Eftersom bakteriebaserade näringsvävar är längre än växtplanktonbaserade näringsvävar, kommer större energi- och materialförluster att ske, och produktionen av både djurplankton och fisk kommer då att minska. En annan viktig potentiell effekt av den genomsnittliga temperaturhöjningen är att produktionscykeln av växtplankton och djurplankton påverkas olika. Västplanktonutvecklingen påverkas bara marginellt medan produktionen av hoppkräftor, som är den dominerande djurplanktongruppen, utvecklas mycket snabbare vid högre temperatur. Resultatet blir en tidsförskjutning, s.k. mismatch, mellan växtplankton och djurplankton, som i slutänden ger en försämrad överlevnad av fisklarver på grund av svält. I ett längre tidsperspektiv () är det emellertid troligt att anpassningar kan ske som minskar sådana effekter. I zooplanktonsamhället förväntas en förskjutning i dominansförhållandena, från hoppkräftor mot hinnkräftor och hjuldjur i ett varmare hav. Vidare kommer några nyckelarter som utgör viktig föda för sill och skarpsill att försvinna. Om inte fisken kan förändra sitt bytesval kan kraftigt negativa effekter på fiskproduktionen förväntas. Salthaltsminskningen gör också att torsken Bilaga B 33 SOU 2007:60 22 inte kommer att kunna föröka sig i . Torsken har utgjort den dominerande toppredatorn i Egentliga , varför denna förändring kommer att kraftigt påverka födovävens struktur och form. Minskad predation av torsk på sill och skarpsill ger utrymme för populationstillväxt hos dessa två arter och därmed ökad nedbetning av djurplankton. Födobegränsningen för planktonätande fisk kan därmed medföra sämre kondition hos skarpsill, med negativ påverkan på bland annat reproduktionen hos de alkfåglar som har skarpsill som viktigt födobjekt. Detta innebär också att djurplanktonmängden hålls på en låg nivå och att nedbetningen av växtplankton därför blir låg. I ett sådant tillstånd kan vi förvänta oss stabilt hög täthet av planktonalger, men relativt låg produktion . Blågrönalger förväntas bli talrika, med åtföljande dåligt siktdjup i vattenmassan. 8 Inverkan av klimateffekter på tillförsel och omsättning av miljögifter från vid , presenterade slutsatserna av modellkörningar med en modell för miljögifter. I detta projekt undersökte vi hur framtida förutsägelser för variationen i tre klimatförändringsparametrar, temperatur, vindhastighet och nederbörd framtagna med klimatmodeller, kommer att påverka massfördelningen och flödena av tre utvalda ämnen (PCB 28, PCB 180 och gamma-HCH) I . Effekten av variationen i de tre klimatförändringsvariablerna på fördelningen av de utvalda ämnena studerades genom att använda POPCYCLING Baltic modellen. Två utsläppsscenarier av växthusgaser med benämningarna A2 och B2 som representerar höga respektive låga CO2 utsläpp mellan 20712100 tillsammans med historiska utgångsdata användes i ett jämförande syfte. Resultaten visade att de tre klimatvariablerna hade en inbördes motverkande effekt på beteendet av de tre utvalda ämnena så att inga tydliga uppgående eller nedgående trender kunde observeras mellan utgångsobservationen och de två klimatscenarierna. Andra parametrar som inte inkluderades i denna studie såsom variationer i fraktionen organiskt kol, i salinitet, primärproduktion, inflöde av näringsämnen och näringsvävstruktur kommer troligen att påverka kemikaliers uppträdande SOU 2007:60 Bilaga B 33 23 och exponering. Grundat på vår erfarenhet, förespråkar vi dock försiktighet i framtida försök att utföra modellsimuleringar med ett större antal miljövariabler. Det förefaller oförståndigt att kombinera osäkra och varierande klimatparametrar med den osäkerhet som medföljer simuleringar av kemikaliers fördelning, särskilt då resultaten från denna studie indikerar att organiska föreningars beteende i miljön påverkas mycket lite av klimatförändringar. Man bör ha i åtanke att andra effekter av klimatförändringar (höjning av havsnivån, abitatförändringar osv.) troligtvis kommer att medföra mer betydande konsekvenser än subtila förändringar i kemikaliers transport och fördelning. 9 Slutsatser från diskussionen Om ECHAM4-modellens scenarier slår in blir förändringarna i miljö och ekosystem dramatiska. Den salthalt vi har i kommer att återfinnas i . Limniska miljöer ersätter då miljöer, torsken försvinner med stora konsekvenser för hela det ekosystemet. ECHAM4-modellen är tämligen extrem vad gäller nederbörd och vind. HadAM3-modellens scenarier skulle ge andra, mildare effekter främst förskjutningar mellan kall- och varmvattenarter. Förändringen av kväve- och fosforbelastningen blir troligen måttlig, på grund av ökad retention i avrinningsområdena. Modellresultat tyder på att fosforhalterna minskar något medan kvävehalterna ökar något i egentliga vid en klimatförändring. Omvärldsfaktorer kan betyda mer än klimatförändringar, strukturrationalisering i jordbruket en viktig faktor, ökad intensitet i jordbruket och minskade fosforutsläpp från punktkällor är troliga effekter. En minskad fosfortillgång skulle kunna minska algblomningar av cyanobakterier. Å andra sidan så leder en höjning av temperaturen till ökad blomning. Modellresultat tyder på ökningar i de södra delarna av egentliga . Limniska algblomningsformer kan öka om utsötningen går långt. Bilaga B 33 SOU 2007:60 24 Grumling i havet kan ge påverkan på produktionen och fiskbestånden i havet med stora socioekonomiska konsekvenser, framför allt påverkas fiske, turism (och algblomning). Kolhalten i sediment ökar kraftigt medan den totala sedimentationen minskar. 10 Sammanfattande slutsatser Många intressanta resultat och synpunkter kom fram under seminariet. Flera resultat var dock preliminära och slutsatserna var delvis motstridiga. Det är uppenbart det behövs en mer sammanhållen och fördjupad ansats för att få fram ett mer robust underlag. En fortsatt forskning är därför högprioriterad. 11 Rapporter Följande rapporter har tagits fram inom projekt till stöd för Klimat- och sårbarhetsutredningen. Inverkan av klimatförändringar på utflödet av växtnäringsämnen från till och för statistik, , 2. Konsekvenser för biologi av förändrat klimat under 21:a århundradet , , och 1Umeå och , Miljö och Geovetenskap, 2Systemekologiska Institutionen, SOU 2007:60 Bilaga B 33 25 3. The effect of variation in climate change parameters on the fate of organic pollutants in the Baltic Sea environment. för tillämpad miljövetenskap (ITM), 2007 Bilaga B 34 Hälsoeffekter av en klimatförändring i En nationell utvärdering av hälsokonsekvenser hos människa och djur. Risker, anpassningsbehov och kostnader , , , utarbetad för Klimat- och sårbarhetsutredningen, Bilaga B 34 SOU 2007:60 2 SOU 2007:60 Bilaga B 34 3 Innehåll Förord och tack................................................................................... 7 Sammanfattande slutsatser och anpassningsåtgärder........................ 8 Generellt om anpassningsåtgärder ..................................................... 9 Hälsoeffekter av extrema temperaturer........................................... 10 Hälsoeffekter av ändrad luftkvalitet ................................................ 12 Utomhusluft............................................................................. 12 Pollenallergier.................................................................................... 13 Inomhusluft....................................................................................... 13 Hälsoeffekter av översvämningar, stormar, ras och skred.............. 14 Hälsoeffekter av påverkan på vattenflöden och vattenkvalitet ...... 15 Utomhusbadvatten ........................................................................... 16 Hälsoeffekter av påverkan på livsmedel och djurfoder................... 17 Ändrade smittspridningsmönster och ändrad risk för infektionssjukdomar ......................................................................... 18 Riskbedömningar, infektionssjukdomar ................................ 19 1 Inledning................................................................... 24 1.1 Mekanismer bakom hälsokonsekvenser av en klimatförändring ...................................................................... 26 1.1.1 Människa ....................................................................... 26 1.1.2 Husdjur, vilt och fisk.................................................... 27 1.2 Hälsotillståndet i – människa ............................. 30 1.3 Dagens djurhållning och hälsotillstånd hos husdjur, vilt och fisk ..................................................................................... 36 Bilaga B 34 SOU 2007:60 4 2 Hälsoeffekter av extrema temperaturer..........................45 2.1 Höga temperaturer – värmeböljor .......................................45 2.1.1 Direkta effekter av värme på dödligheten hos människa........................................................................46 2.1.2 Svensk fallstudie I .........................................................47 2.1.3 Fallstudie II: Beräknad förändring av antal dödsfall i om sommartemperaturen stiger ..............................................................................50 2.2 Låga temperaturer – köldknäppar........................................54 2.2.1 Människa........................................................................54 2.2.2 Djur................................................................................55 3 Hälsoeffekter av ändrad luftkvalitet ..............................55 3.1 Utomhusluft .............................................................................55 3.1.1 Marknära ozon och partiklar........................................56 3.1.2 Pollenallergier................................................................60 3.2 Inomhusluft ..............................................................................67 3.2.1 Inomhustemperaturer...................................................67 3.2.2 Fukt, mögel och kvalster ..............................................68 4 Hälsoeffekter av översvämningar, stormar och ändrade vattenflöden...............................................................69 4.1 Direkta effekter av extrema väderrelaterade händelser..........70 4.2 Långsiktiga konsekvenser samt effekter av läckage ...............72 5 Hälsoeffekter av klimatets påverkan på vattentillgång och vattenkvalitet .......................................................79 5.1 Vattentillgång ...........................................................................80 5.2 Dricksvattenskvalitet ...............................................................81 5.3 Badvattenkvalitet......................................................................86 6 Hälsoeffekter av klimatets påverkan på foder och livsmedel ...................................................................92 6.1 Foder .........................................................................................92 SOU 2007:60 Bilaga B 34 5 6.2 Livsmedel.................................................................................. 93 6.3 Svensk fallstudie: VTEC O157 utbrott från lokalt odlad sallad .............................................................. 97 7 Hälsoeffekter av klimatets ekosystemspåverkan ............. 99 7.1 Vektorburna sjukdomar ........................................................ 104 7.2 Fisk ......................................................................................... 109 7.3 Renskötsel .............................................................................. 111 7.4 Vilt .......................................................................................... 112 8 Infektionssjukdomar som har en känd eller misstänkt koppling till en klimatförändring ................................ 113 8.1 Infektioner som drabbar enbart människa ........................... 113 8.2 Zoonoser................................................................................. 119 8.3 Infektioner som drabbar enbart djur .................................... 139 8.4 Toxinförgiftningar ................................................................. 143 9 Ordlista ................................................................... 148 10 Referenser............................................................... 149 Bilaga B 34 SOU 2007:60 6 SOU 2007:60 Bilaga B 34 7 Förord och tack Denna rapport är den första nationella utvärderingen av en klimatförändrings påverkan på människors och djurs hälsa i . Rapporten har framtagits på uppdrag av regeringens Klimat- och sårbarhetsutredning vilken haft som uppgift att utreda effekterna av klimatförändringar i och hur samhällets sårbarhet för dessa kan minskas (Dir 2005:80). () har varit huvudansvarig för sammanställningen av rapporten. () har ansvarat för de veterinärmedicinska aspekterna, och () för smittspridningsavsnitten. Följande personer har bidragit till texterna om infektiösa sjukdomar (översvämningar, vatten, foder- livsmedel, ekosystem,): , och (Smittskyddsinsitutet), () och från : , , , , , , , , , , , , Per , , . och () skrev kapitlet om extrema temperaturer, och och () bidrog till luftföroreningsavsnittet. () bidrog med modelleringar om klimatförändring-pollenproducerande arter. Rapporten bygger på klimatmodeller framtagna av Rossbycentret på , . Kontaktpersoner har varit och . Författarna tackar följande personer för sakgranskning och värdefulla kommentarer under arbetets gång: (), (), (MittSverige Vatten), Per (Norrvatten), (), Bo Thunholm (SGU), (), (), (), (), (tidigare ), (), (), (, Infektionskliniken i ), Per Bilaga B 34 SOU 2007:60 8 (utredningssekretariatet) och Tom (Klimat- och sårbarhetsutredningens huvudsekreterare). Sammanfattande slutsatser och anpassningsåtgärder Globalt sett märks redan effekter av en klimatförändring. Ett flertal arter har ändrat sina utbredningar eller beteenden (IPCC 2007) och svåra konsekvenser av extrema väderrelaterade händelser runtom på jordklotet har blivit alltmer vanligt förekommande. Även har noterat klimatrelaterade förändringar som också har gett konsekvenser för människors och djurs hälsa, t.ex. en ökande nordlig utbredning av sjukdomsspridande fästingar. Hur stora hälsokonsekvenserna blir av ett ändrat klimat beror på ett flertal faktorer där bl.a. sårbarheten hos lokala ekosystem, hos lokalbefolkningen och hos samhället är avgörande. Effekterna av ett ändrat klimat kommer att läggas samman med annan påverkan eller kan komma att förstärka eller försvaga effekterna av andra mänskliga aktiviteter. De största hälsokonsekvenserna kommer att drabba de fattiga länderna på grund av deras utsatthet och svårighet att anpassa sig till klimatrelaterade effekter. Men även kommer att drabbas av effekter av en klimatförändring även om vi kan dämpa konsekvenserna betydligt genom riktade åtgärder och anpassningsstrategier. I och med att är så väl anpassade till ett kallt klimat kommer ett flertal sektorer i samhället behöva ses över och en hel del investeringar kommer att bli nödvändiga . kommer att uppleva en markant förändring av årstidernas klimat . Det är framförallt vintrarna som blir varmare och kortare. Kvarliggande snömängder minskar betydligt, speciellt längs och i . Under IPCC:s utsläppsscenarie A2 får allra sydligaste spetsen av under de sista decennierna av detta sekel vintermedeltemperaturer motsvarande de som förekommer i och på .