Sur sulfatjord

Världens värsta jordar blir ett allt större problem

Sura sulfatjordar kännetecknas av sin orangea färg och sin tendens att döda växter och djur i sin omgivning. Anders Johnsons omfattande forskning utmed den svenska kusten visar hur vanligt förekommande dessa jordar är, och vilken stor påverkan de har på vattenkvalitet och ekosystem. Forskningen är ett steg mot att begränsa problemet.

Sura sulfatjordar kallas ibland ”the nastiest soils on earth” – de värsta jordarna i världen – på grund av det hot mot ekosystemen som de utgör. En ny avhandling bidrar med viktig kunskap om dessa jordar från ett mikrobiologiskt perspektiv. Kunskapen är betydelsefull eftersom mänsklig påverkan påskyndar utvecklingen av nya sura sulfatjordar.

Sura sulfatjordar aktiveras när sulfidrika sediment – vilka framför allt finns i existerande och tidigare kustområden – till följd av antingen mänsklig påverkan eller naturliga skeenden utsätts för syre. Detta triggar igång olika kemiska reaktioner – påskyndade av sedimentens mikrobflora – vilka sänker jordens pH-värde och frigör skadliga syror och metaller.

– När de här områdena utsätts för regn eller smältvatten spolas ackumulerad upplöst metall och syra ut i närliggande vatten, vilket kan leda till att växter och fiskar dör om koncentrationerna är tillräckligt höga, säger Anders Johnson, forskare i ekologi vid Linnéuniversitetet.

Orsakar fiskdöd

Av de olika tungmetaller som frigörs från sura sulfatjordar är aluminium särskilt viktig att notera. Höga koncentrationer av aluminium i vattendrag leder till fiskdöd, eftersom metallen binder till fiskarnas gälar, så att de inte kan ta upp syre från vattnet.

– Det var ett fall av omfattande fiskdöd i norra Sverige som utan tvekan orsakades av syra och metall från sura sulfatjordar, och det var nyligen flera fall av fiskdöd i våtmarker kring Kalmar, som också skulle kunna vara kopplade till sura sulfatjordar i närheten.

Förekommer över hela Sverige

Sverige och Finland har den högsta förekomsten i världen av nordliga sura sulfatjordar. I en studie i Finland 2002 fann man att sura sulfatjordar står för en större andel av försurande ämnen och metaller i miljön än hela den finska industrin. Hur utbredda dessa jordar är i Sverige är fortfarande inte helt klarlagt, men Anders Johnsons avhandling utgör ett viktigt steg på vägen. 

Forskare har tidigare vetat att det finns stora områden med sura sulfatjordar i norra Sverige, men i och med Anders Johnssons forskning vet man nu att dessa områden sträcker sig ända ned till södra Sverige.

Anders Johnson
Anders Johnsons avhandling bygger på studier längs hela den svenska kusten.

– Och medan områden med sura sulfatjordar är mindre till ytan i södra Sverige så brukar de vara surare och släppa ut mer metaller och försurande ämnen i miljön.

Förstärks av mänsklig påverkan

Potentiella sura sulfatjordar aktiveras när de utsätts för syre i samband med att de torrläggs och torkar. Denna process har blivit allt vanligare, och kommer enligt Anders Johnson att utgöra ett allt större problem framöver, på grund av mänsklig påverkan. 

– Sura sulfatjordar i Sverige kommer att bli ett betydligt större problem i takt med ökad torka och torrläggning av våtmarker för jordbruk, säger Anders Johnson.

Hur kan de begränsas?

Forskarna vid Linnéuniversitetet undersöker de geokemiska och mikrobiologiska processer som triggas när sura sulfatjordar utvecklas, samtidigt som de letar efter lösningar på hur man kan begränsa de negativa effekterna på miljön. De metoder som finns än så länge är dyra och inte speciellt effektiva. De går ut på att man antingen kalkar jorden för att neutralisera försurningen, eller åter sätter området under vatten för att sakta ned förloppet.

Att titta på hur bakteriefloran i dessa jordar ändras när de utsätts för olika behandlingar kan bidra med ny kunskap om hur man kan begränsa syrabildning, men mer forskning behövs.

– Den bästa metod vi vet hittills är att hindra de här jordarna från att överhuvudtaget börja oxidera. När processen väl kommit igång är den väldigt, väldigt svår att stoppa. Får vi en bättre inblick i var de här jordarna finns är det lättare att undvika att störa dem, säger Anders Johnson, och fortsätter:

– Sen om de ändå störs eller redan har störts så är en förståelse av hur det komplexa geokemiska och mikrobiologiska samspelet fungerar helt avgörande för att vi ska kunna hitta metoder för att begränsa deras påverkan.

 

Mer information:

Johnson, Anders Carl (2024). Microbiology of boreal acid sulfate soils: Biogeochemical drivers of acidity generation and metals leaching.

Linnéuniversitetet forskar om sura sulfatjordar i forskargrupperna Systembiologi av mikroorganismer och Miljögeokemi.