AARHUS

UNIVERSITET

DCE - NATIONALT CENTER FOR MILJØ OG ENERGI

## Policy brief for rapport 'Tørkes betydning for kvælstofudledning samt vandføring og biologi i vandløb

Fagligt notat fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi

<!-- image -->

<!-- image -->

Dato: 6. Januar 2025 | 10

## Datablad

Fagligt notat fra DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi

Kategori:

Rådgivningsnotat

Titel:

Policy brief for rapport 'Tørkes betydning for kvælstofudledning, vandføring og bio- logi i vandløb'

Forfatter(e): Institution(er):

Gitte Blicher-Mathiesen Aarhus Universitet, Institut for Ecoscience

Faglig kommentering: Kvalitetssikring, DCE: Sproglig kvalitetssikring:

Hans Estrup Andersen Signe Jung Madsen Anne Mette Poulsen

Ekstern kommentering:

Kommentarerne findes her:

Rekvirent:

Klimadatastyrelsen

Bedes citeret:

Gitte Blicher-Mathiesen. 2025. Policy brief for rapport 'Tørkes betydning for kvælstof- høst og udledning, vandføring og biologi i vandløb'. Aarhus Universitet, DCE - Natio- nalt Center for Miljø og Energi, 6 s. Fagligt notat nr. 2025|10 Gengivelse tilladt med tydelig kildeangivelse

Foto forside:

Rasbak, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons

Sideantal:

6

## Indledning

Klimaforandringer mærkes allerede i dag i form af øget af nedbør, hyppigere oversvømmelser, stigende temperaturer og øget frekvens af ekstrem tørke. Aarhus Universitet har med bidrag fra GEUS udarbejdet rapporten 'Tørkes betydning for kvælstof-høst og -udledning samt på vandføring og biologi i vandløb'. '(Blicher-Mathiesen et al. 2025 1 ). Nærværende notat er en policy brief, der sammenfatter de vigtigste budskaber fra rapporten. Der henvises derfor til rapporten for uddybninger, litteraturhenvisninger mv.   Heri beskrives de miljømæssige konsekvenser af tørke. Der skelnes mellem hhv. agronomisk tørke og hydrologiske tørke. Agronomisk tørke påvirker afgrødevækst og udbytter og giver øget udvaskning af nitrat fra jorden samt øget kvælstofudledning  til  vandløb  og  kystvande.  Hydrologisk  tørke  påvirker  grundvandsmagasinerne samt vandføring og biologi i vandløb. Formålet med rapporten er at øge vidensgrundlaget omkring tørke med henblik på at forbedre overvågning  og  udvikling  af  forvaltningsmæssige  metoder,  der  kan  modvirke de negative effekter af tørke på grundvand, vandløb og på kvælstoftab og dermed den økologiske kvalitet i kystvande.

## Metode

I rapporten beskrives, hvordan vandressourcen i dag er udnyttet i forhold til vandforsyningen (drikkevand, industriforbrug og markvanding). GEUS har opgjort den bæredygtige grundvandsressource på baggrund af beregninger med den Nationale Hydrologiske Model og ni indikatorer. Indikatorerne bruges til at vurdere påvirkningen af indvinding på grundvand og vandløb. Den bæredygtige udnyttelse vurderes ved at tage højde for de naturlige klimavariationer, og dermed er tørkehændelser kun indirekte repræsenteret.

Den Nationale Hydrologiske Model bruges derudover til at udregne hydrologiske standardiserede indeks, der beskriver anomalier og sammenhænge i det hydrologiske system og er et stærkt værktøj til at evaluere hydrologisk tørke i Danmark.  Med et af disse indeks (jordvandsindhold) undersøges også i hvilken grad indekset kan anvendes til at beskrive anvendte vandmængder til markvanding.

For biologien i vandløb belyses det, hvorvidt den hidtidige praksis med anvendelse af vandføringsvariable er tilstrækkelig til sikring af de økologiske kvalitetselementer i et fremtidigt klima med både mere ekstrem nedbør og tørke.

Endelig inddrages høstudbytter fra Danmarks Statistik og måledata fra  NOVANA (det Nationale overvågningsprogram for vandmiljø og natur) vedrørende hhv. nitratudvaskning fra rodzonen og kvælstofudledning til vandløb. Data  for  nitratudvaskning  og  kvælstofudledning  målt  under  tørkeår  sammenholdesmed opgørelser for de øvrige år i perioden 1990/91-2022/23. Høst af kvælstof og målt udledning af kvælstof til vandløb er opgjort for fem

1 Blicher-Mathiesen, G., Larsen, S. E., Rasmussen, J. K. J., Thorsen. M., Seidenfaden, I. K., Troldborg, L., Ondracek, L., ten Damme, L., Andersen, M. N., Kratschmer, A. K., Lissner, E. S., Tornbjerg, H., Thodsen, H. 2025 Tørkes betydning for kvælstofudledning, vandføring og biologi i vandløb. Perspektiver for klimasikring og forvaltning af vores vandressourcer. Aarhus Universitet, DCE - Nationalt Center for Miljø og Energi, 80 s. Videnskabelig rapport nr. 646 https://dce.au.dk/fileadmin/dce.au.dk/Udgivelser/ Videnskabelige\_rapporter\_600-699/SR646.pdf

regioner (Nordjylland, Vest- og Sønderjylland, Østjylland, Fyn og Sjælland) og for tre perioder. Det undersøges, hvordan sammenhænge (ligninger) mellem vandafstrømning og kvælstofudledning påvirkes af tørkeår, hvor der er lave høstudbytter.

## Resultater

## Markvanding kan modvirke tørkeeffekt men påvirker grundvand og vandføring

Analysen af de ni indikatorer viser, at særligt omkring de store byer er grundvandsressourcen overudnyttet, og indikatorer peger på, at det ofte er grundvandsmagasinernes  bæredygtighed,  som  begrænser  ressourcens  størrelse. Udnyttelsesgraden i  områder med meget markvanding falder betydeligt når beregninger gennemføres på baggrund af indvinding uden markvanding.

I Danmark skal landmænd have en tilladelse til at pumpe vand op til markvanding,  tilladelserne  udstedes  af  kommunerne.  Tilladelser  gives  på  baggrund af undersøgelser af vandingsbehovet, den tilgængelige ressource og påvirkning af vandløb. Markvandingsbehovet er størst på sandede jorde. Under særlige tørkeperioder kan der være et øget vandingsbehov, som kan imødekommes med kortidstilladelser på op til tre måneder.

Markvanding kan modvirke den negative effekt af tørke på høstudbyttet og dermed på kvælstofudledning. Men øget markvanding kan dog være problematisk for områder, der allerede oplever stor udnyttelse af grundvandsressourcen, fx store dele af Sjælland, samt områderne omkring Odense og Aarhus. Øget markvanding kan desuden reducere vandføring og dermed kunne påvirke den økologiske tilstand i vandløb.

Reduceret vandføring i vandløb kan forværre den økologiske tilstand gennem påvirkning af de økologiske parametre for fisk, smådyr, planter, alger og de fysiske forhold. En gennemgang af de eksisterende hydrologiske parametre samt internationale og danske værktøjer viser, at der ikke er tilstrækkelig viden eller værktøjer til at bestemme hydrologiske tålegrænser for især kritisk lave vandføringer i danske vandløb, som har betydning for vandløbenes fysiske og afledte biologiske forhold. Derfor er det nødvendigt at tilvejebringe ny viden og metoder til at udvikle nye hydrologiske parametre, undersøge sammenhænge mellem disse parametre og økologisk tilstand i især små vandløb, samt  at  evaluere  hvorvidt  de  eksisterende  økologiske  indikatorer  for  fisk, smådyr og planter mv. er tilstrækkeligt følsomme til at kunne repræsentere faktiske ændringer i de biologiske samfund, der kan opstå som konsekvens af reduceret vandføring.

## Tørke giver væsentligt lavere høst af kvælstof og fosfor

Når der er lave høstudbytter, fjernes der mindre kvælstof fra markerne end forventet. Der vil derfor være et større kvælstofoverskud i jorden, som ved overskudsnedbør vaskes ud af jorden til vandløb og kystvande. Den lavere fosforhøst under tørke og dermed større nettoinput af fosfor til jorden øger fosformætningsgraden og dermed risikoen for fosfortab.

Analyse  af  nedbør  og  høstudbytter  påviser  agronomisk  tørke  med  tørkeramte, lave udbytter samt lav kvælstof- og fosforhøst i 1992, 2018 og 2023. Tørke har bevirket en mindre kvælstofhøst på henholdsvis 65.000, 41.000 og

51.000 ton kvælstof ift. til middel for fem referenceår, der ligger før og efter tørkeåret. For fosfor er høsten henholdsvis 12.000, 13.000 og 11.000 ton fosfor lavere. Fælles for de tre tørkeår er, at alle regioner (Nordjylland, Vest- og Sønderjylland, Østjylland, Fyn og Sjælland) er ramt af lavere kvælstofudbytter, men der er regionale forskelle i omfang. I 1992 var det de jyske regioner, der var hårdest ramt, i 2018 og 2023 var det Fyn og Sjælland. Her kan dækning af mere  tørketolerante  afgrøder  have  en  betydning,  samt  at  markvanding  er mere udbredt i Vest og Sydjylland.

## Tørke giver højere nitrat-koncentrationer i jord- og grundvand samt øget kvælstofudledning til kystvande

Tørke  medfører  lavere  høstudbytte  og  dermed  et  større  markoverskud  af kvælstof (forskel mellem kvælstof tilført marken og kvælstof fraført marken ved høst). Det forhøjede indhold af kvælstof i jorden, udvaskes med nedbøren til vandløb og kystvande. Anvendes en simpel sammenhæng mellem markoverskuddet af kvælstof  og den normaliserede totale kvælstofudledning kan det beregnes, at den mindre kvælstofhøst har givet en øget udledning på 8.400 og 5.300 ton kvælstof i henholdsvis 1992 og 2018. Der er i rapporten udviklet generelle sammenhænge (ligninger) mellem vandafstrømning og kvælstofudledning. Analysen viser, at der året efter tørkeårene 1992 og 2018 er en højere kvælstofudledning end forventet, og for nogle regioner, kan effekten ses to år efter tørkeåret. Kvælstofudledningen kan i regioner med lav nedbør være forhøjet året efter tørkeåret, som det ses for det hydrologiske år 2018/2019 og 2019/20, hvor der ud over lav nedbør i vækstmånederne. Det betød, at en del af det overskydende kvælstof som ikke blev optaget af de lave afgrødeudbytter, blev i jorden til året efter, og først blev vasket ud af jorden og transporteret til vandløbene i det hydrologiske år 2019/20.

De højere kvælstofudledninger for de tørkeramte år og året efter skyldes dog ikke kun de tørkeramte kvælstofudbytter og deraf forhøjede kvælstofbalancer. Der er stor variation omkring regressionsligningen for sammenhænge mellem vandafstrømning og kvælstofudledning for andre år end lige de to tørkeramte år 1992 og 2018 og de efterfølgende år, hhv. 1993 og 2019. En variation som ikke alene skyldes høstudbytter og kvælstofbalancer, men også tilskrives en lang række øvrige forhold som nedbørens fordeling over året, antal frost dage med lav nedbør om vinteren og deraf mindre afstrømning, og om afstrømningen evt. i højere grad sker overfladisk ved frossen jord, som vinteren i 2011.

For specifikt at kunne opgøre, hvor meget tørkeramte lave kvælstofudbytter påvirker kvælstofudledningen, er det nødvendigt at udvikle en model, der inddrager alle relevante forklaringsvariable bl.a. de ovenfor nævnte. Resultaterne af nærværende studie viser dog tydeligt, at der er øget kvælstofudledning efter tørkeår, men det er på nuværende grundlag ikke muligt præcist at opgøre niveauet for hvor meget der alene skyldes tørke, i det andre faktorer også bidrager til variationen mellem år .

Alligevel peger de viste analyser på, at det vil kunne være nyttigt med en ekstra målrettet indsats for at modvirke merudledning af kvælstof ved ekstrem tørke. Virkemidler kan være dyrkning af mere tørketolerante afgrøder, bedre styring af markvanding hvor dette er muligt, samt anvendelse af virkemidler mod kvælstofudledning f.eks. drænvirkemidler som vådområder, minivådområder, intelligente bufferzoner mv.

## Konklusion

Tørke påvirker både vandløb og grundvand samt afgrødeudbytter, nitratudvaskning og kvælstofudledning. Agronomisk tørke, hvor afgrødeudbyttet er påvirket, forekom i 1992, 2018 og 2023. Hydrologisk tørke, hvor både vandføring i vandløb og grundvandsmagasiner påvirkes, sås særligt i årene 19951997. Hydrologisk tørke afhænger af nedbør og fordampningsforhold. Tørke forplanter sig hurtigst i det terrænnære, mens det dybere grundvand reagerer langsommere.

Måledata viser øget kvælstofudledning efter de to tørkeår 1992 og 2018. Der er  regionale  forskelle  i,  hvor  meget  kvælstofudbytterne  er  mindre  under tørke. Der er også regionale forskelle i, hvor meget kvælstofudledningen er påvirket. Det er på nuværende grundlag ikke muligt præcist at opgøre niveauet. Alligevel peger de udførte analyser på, at det vil være nyttigt med en ekstra målrettet indsats for at modvirke merudledning af kvælstof ved ekstrem tørke.

Øget viden om hvor meget tørkeramte lave kvælstofudbytter påvirker kvælstofudledningen kræver udvikling af en ny model for kvælstofudledning til kystvande, der på lokalt og regionalt niveau inddrager alle relevante forklaringsvariable  bl.a.  nedbørens  fordeling  over  året,  antal  frost  dage  med  lav nedbør om vinteren og deraf mindre afstrømning og om afstrømningen evt. i højere grad sker overfladisk, når jorden er frossen.

I forhold til betydningen af tørke for den økologiske tilstand i vandløb, er der ikke  på  nuværende  tidspunkt  tilstrækkelig  viden  eller  værktøjer  til  at  bestemme hydrologiske tålegrænser for især kritisk lave vandføringer i danske vandløb. Bestemmelsen af hydrologiske tålegrænser, som ville kunne anvendes til at understøtte vandløbsforvaltningen og Vandrammedirektivets krav om  opnåelse/vedligeholdelse  af  god  økologisk  tilstand,  kræver  en  række forsknings- og udviklingsaktiviteter.