Nutida miljöförändringar i Östersjön

Östersjön är ett hav som genom åren har utsatts för stor miljöpåverkan. För att se hur miljön har förändrats kan man studera bottensediment i sjöar och hav. Sedimentkärnor kan liknas vid ett miljöarkiv som ger oss information om hur miljön varierat, både på kort och lång sikt. Innehållet av mikrofossil i sediment från Gåsfjärden i Kalmar län avslöjar en spännande historia, där människan påverkat området i tusentals år.

Vid Gåsfjärdens strand syns resterna från kopparbrytningen som stora högar med krossad malm. Foto: Wenxin Ning

I vårt forskningsprojekt har vi studerat miljöförändringar i ett kustnära område i Östersjön, dels i själva kustzonen och dels i en sjö som har sin avrinning till kustzonen. Detta är ett nytt angreppssätt och ger möjlighet att koppla ihop information om land, hav och mänsklig påverkan.

Förändringarna är unika i ett tusenårigt perspektiv

Sedimentkärnor från djupet
Vi har undersökt Gåsfjärden, en sjöstjärneformad vik som ligger strax söder om Västervik i Kalmar län, och Storsjön som ligger i fjärdens dräneringsområde i Vimmerby. Vi har borrat sedimentkärnor i de djupare delarna av fjärden samt i sjön. De drygt fem meter långa sedimentkärnorna från fjärden ger information om de senaste 5 400 åren. Genom att analysera olika ämnen och mikrofossil i kärnorna, och koppla samman det med kunskap om regional landhöjning, kan vi förstå hur Gåsfjärden har utvecklats och förändrats över tid. Från Storsjöns sedimentkärnor har vi analyserat polleninnehållet, och på så sätt kunnat skapa en bild av hur landskapet har sett ut bakåt i tiden.

Här ser vi aktern på SGU:s fartyg Ocean Surveyor. I mitten ser vi den långa provtagaren (Piston corer) vi använder för att ta upp de långa sedimentkärnorna från havsbotten. Foto: Helena L. Filipsson

Två samhällen med historia
I trakten kring Gåsfjärden finns två samhällen, Blankaholm och Solstadström. Blankaholm har en relativt kort historia, samhället växte fram från slutet av 1800-talet kring ett sågverk. Solstadström har en betydligt längre historia och är industrihistoriskt riktigt spännande med gruvaktivitet. Hur har de olika aktiviteterna i dessa två samhällen påverkat fjärden?

En föränderlig fjärd
För 5 400 år sedan var havsytan i området 17 meter högre än idag. Landhöjningen har haft en stor påverkan på hur fjärdens utseende har varierat över tid, och hur cirkulation och vattenutbyte har skett. Gåsfjärden har förändrats gradvis från en mycket öppen kust till en halvsluten fjärd, omgiven av många öar. För mellan 5 400 och 4 100 år sedan var det syrebrist i fjärdens bottenvatten, trots att mynningen till det öppna Östersjön var mycket större och bredare än idag. Vi tror att syrebristen var orsakad av det varmare och torrare klimatet som förekom då, under den period som geologer kallar Holocena klimatoptimet. Syrebristen var som kraftigast för mellan 4 400 och 4 100 år sedan, vilket sammanfaller i tid med ett liknande syrebristintervall noterat i de djupare delarna av Östersjön.

Klimatet förändrades för mellan 4 100 och 2 700 år sedan till ett med mer nederbörd och lägre temperaturer, vilket gjorde att salthalten minskade och syreförhållandena förbättrades. För ungefär 2 700 år sedan fick Gåsfjärden på grund av landhöjningen sitt mer instängda utseende. Fjärden kännetecknas efter det av låg salthalt och syrebrist, dock inte lika kraftig som tidigare.

För 5 400 år sedan var havsytan i området 17 meter högre än idag.


Spår av mänsklig verksamhet
Människor har funnits i trakten kring Gåsfjärden under lång tid. De första arkeologiska lämningarna är redan från bronsåldern, 3 800 till 2 500 år sedan, och på höjderna kring fjärden återfinns även stora rösen och stensättningar. På den tiden fanns det inte lika mycket skog runt omkring och strandkanten befann sig närmare än vad den gör idag. Landhöjningen gjorde även att man successivt kunde bruka mer mark. Gammal sjöbotten med finkorniga jordar frilades. Dessa jordar hade relativt högt organiskt innehåll vilket gjorde dem lämpliga för odling. Det är dock inte bara småskaligt jordbruk som förekommit i området under lång tid, utan även gruvaktivitet. I våra sedimentprover från Gåsfjärdens djupare delar kan vi mäta förhöjda halter av koppar och andra metaller från ungefär 1750-talet. Koncentrationerna har dock varierat över tid. Kan dessa variationer kopplas till historiska dokument?

Gruvdrift och sågverk
Det spekuleras i att kopparmalm har brutits i omgångar i Solstadsgruva vid Gåsfjärdens strand sedan slutet på 1400-talet. Det stöds av spår av gammal sprängningsteknik vid gruvan, men det är främst sedan 1630-talet som det finns dokumenterat att koppar bröts. Aktiviteten har varierat över tid. En intensiv period var mellan 1740 och 1798, och efter det var gruvan övergiven för att åter komma i bruk runt 1850. Mellan 1863 och 1877 ägdes gruvan av ett engelskt företag, The Swedish Copper Company, och Solstadsgruva var den tredje mest produktiva koppargruvan i Sverige med avseende på både kvalitet och kvantitet. 1877 nådde de ett djup på hela 356 meter men samma år avslutades utvinningen av koppar. Senare förekom det olika försök att börja bryta kopparmalm igen, men all aktivitet upphörde runt 1920. Under hela perioden förekom det tekniska problem med att hindra vatten från att tränga in och översvämma gruvan. Resterna från kopparbrytningen syns även idag, stora högar med krossad malm ligger kvar med liten eller ingen växtlighet på.

I Blankaholm öppnade ett sågverk 1886. Det expanderade avsevärt under 1910- och 1920-talen till att bli södra Sveriges största. Sågverket hade en stor fördel av den djupa hamnen och en god virkestillgång. Det stängdes 1979, men än idag utförs saneringsåtgärder då en rad miljöpåverkande ämnen användes i produktionen.

Den mer än fem meter långa sedimentkärnan från Gåsfjärden är delad på längden, och vi ser lamineringar i sedimenten. Den äldsta delen av kärnan återfinns längst ner till höger och toppen med nutida avsättningar uppe till vänster. Lamineringarna, bandningar i sedimenten, visar att det har varit syrebrist i bottenvattnet men även att omfattningen har varierat, med mer omfattande syrebrist i de djupaste (äldsta) delarna av sedimentkärnan. Dessa motsvarar tiden ~5400 till 2700 år sedan. Foto: Helena L. Filipsson

Nutida förändringar unika
Vad kan då all denna information säga oss? Vi har här valt att koncentrera oss på de senaste 1000 åren, en tid när landhöjning inte längre har någon större betydelse.

Vi kan se att regional markanvändning präglades av småskaligt jordbruk mellan 900- och 1400-talet, och att det intensifieras mellan 1400- och 1800-talet. Det förekom en kraftig expansion av åkermark mellan år 1800 och 1950, och landskapet var som mest öppet under 1930-talet. Sedan 1950 har landskapet präglats av igenväxning.

Övergödning i Gåsfjärden kan spåras redan till det tidiga 1800-talet och intensifierad markanvändning är den främsta orsaken. Före 1800-talets början visar våra prover från fjärden bara smärre variationer i artsammansättningen av kiselalger och endast små förändringar i geokemi, troligen orsakade av klimatvariationer och småskalig mänsklig verksamhet. Däremot har mänsklig verksamhet under 1900-talet, främst i samband med jordbrukets expansion, orsakat stora ekosystemförändringar i fjärden, vilket avspeglas i ökade mängder av kiselalger och förändringar i geokemi. Vi kan alltså slå fast att dagens miljöförändringar i fjärden är unika i ett tusenårigt perspektiv.

Text & kontakt:
Helena L. Filipsson och Wenxin Ning, Geologiska institutionen, Lunds universitet
helena.filipsson@geol.lu.se


Den här studien är en del av projektet Hantering av multipla stressfaktorer i Östersjön, med finansiering av forskningsrådet Formas. Ett stort antal forskare vid Lunds universitet, Utrecht University, Sveriges Geologiska Undersökning, och Södertörns högskola har bidragit till projektet.
Wenxin Ning disputerade i april 2016 på avhandlingen Tracking environmental changes of the Baltic Sea coastal zone since the mid-Holocene, vilken artikeln är baserad på.

Om tidskriften

Havsutsikt är tidskriften för dig som vill hänga med i vad som är på gång inom svensk havsforskning. I tidskriften får du svar på många frågor, men också en inblick i de frågor som ännu inte forskningen klarat av att besvara. Artiklarna är skrivna av forskarna själva, och anpassade för en bred publik av redaktionen. Läs mer


Sök i arkivet