Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2005. / Härtill 5 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Umeå : Univ., 2005. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Univ., 2004. / Härtill 6 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Uppsala universitet, 2005. / Härtill 4 uppsatser.

The purpose of this study was to determine the limiting nutrient in a set of coastal areas and estuaries in the Baltic Sea. Although the subject as been studied for several decades, no clear consensus has been reached in the scientific community as to whether primary production is limited by phosphorus or nitrogen. A total of five coastal areas, all located on the east coast of Sweden, were assessed regarding their limiting nutrient by using three methods. The first method was applying linear regression analysis on measured TP and TN concentration together with chlorophyll-a and Secchi depth. The data was collected from sampling programs stretching back to the 1970s and 80s, studying the summer period May to September for all sites but one, were the period April to October was studied. The second method calculated the TN/TP ratio during the summer period and compared it to the Redfield ratio. Thirdly, basic mass-balance calculations were carried out, with empirical data on the external loads and calibrated with the yearly average concentration in the surface water (0–10 m). From the calculations, both the annual external and internal load of TP and TN was obtained. The different TP and TN loads were likewise tested for a correlation with the measured summer chlorophyll-a concentration and Secchi depth. The results of using linear regression analysis on measured concentrations were mostly inconclusive, as the TP and TN concentrations for all sites and most years were related to each other. Consequently both nutrients often gave equal correlation coefficients. Similarly the TP and TN loads also matched each other for most sites and years, inherently obtaining the same inconclusive, but also contradictory results, as when using the measured concentrations. The TN/TP ratio indicated, for one site that it was limited by phosphorus and another site possibly nitrogen limitation. The ratio in the other sites periodically dropped between nitrogen and phosphorus limitation over the years. Thus it was difficult to draw an overall conclusion as to what nutrient was the limiting one for all the sites. However analysing the results from the individual sites showed that three of the five sites had signs of phosphorus limitation. Two factors were deemed as being the main reasons as to why the methods did not achieve more conclusive results. The first factor was the empirical data, which varied in frequency and extent over the studied time periods and between sites, making representative concentrations difficult to calculate and evaluate. The second was the matching trends between both the concentrations and the loads of TP and TN. To achieve a better result one nutrient could be increased or decreased while one remains relatively constant. The problem with such an experiment would be controlling the inflow of nutrients from the adjacent sea. / Syftet med detta projekt var att bestämma det begränsande näringsämnet för ett antal kustområden i Östersjön. Frågan huruvida fosfor eller kväve är det begränsande näringsämnet i kustområden runt Östersjön har varit omdiskuterad under flera år och undersökts vid ett flertal tillfällen. I denna studie testades tre metoder, i fem olika kustområden, med syftet att fastställa det begränsande näringsämnet. Först användes linjär regressionsanalys med uppmätta värden på TP och TN koncentrationer tillsammans med klorofyll-a och Secchidjup. Empirisk data insamlades från övervakningsprogram där prover tagits sedan 1970- och 80-talet. Medelvärden beräknades för perioden maj till september för alla områden förutom ett, där undersöktes perioden april till oktober. Sommarmedelvärdena för TN/TP kvoten analyserades också för alla områden med avseende på Redfield kvoten. Slutligen genomfördes massbalansberäkningar med data för de externa belastningarna av TP och TN, dessa beräkningar kalibrerades sedan med uppmätta värden på koncentrationen i ytvattnet (0–10 m). Utifrån beräkningarna erhölls värden på den externa och den interna belastningen. Dessa belastningar testades med linjär regression för ett samband med de uppmätta värdena på Secchidjup och klorofyll-a. Metoden att använda linjär regressionsanalys med empiriskt uppmätta koncentrationer och djup, gav generellt ett oklart resultat. Detta var en följd av att halterna av både TP och TN i regel följdes åt, vilket fick konsekvensen att korrelationskoefficienterna för TP och TN ofta var lika stora. Samma problem uppstod för regressionsanalysen med belastningarna, då även dessa ofta följde varandra, men även motsade resultatet med koncentrationerna. Analysen av TN/TP kvoten tydde på att ett område var fosforbegränsat och ett område möjligen var kvävebegränsat. För de övriga tre områdena skiftade TN/TP kvoten under åren mellan kväve- och fosforbegränsning. De oklara resultaten gjorde det svårt att dra en övergripande slutsats. Däremot vid analysen av de enskilda områdena uppvisade tre av de fem områdena tecken på fosforbegränsning, även om detta inte kunde med säkerhet fastställas. Det var huvudsakligen två faktorer vars inverkan anses ha haft stor betydelse för det oklara resultatet. Den första faktorn var uppmätt data, vars frekvens och omfattning skiljde sig avsevärt mellan år och platser. Följaktligen försvårades beräkningarna av koncentrationerna och tillförlitligheten i hur representativa värdena var. Den andra och avgörande faktorn var de matchande trenderna hos både koncentrationerna och belastningarna. För att förbättra resultatet kan ett näringsämne ändras, medan det andra näringsämnet hålls relativt konstant. Problemet med att genomföra ett sådant experiment skulle vara att kontrollera inflödet av näringsämnen från närliggande hav.

The climate on earth keeps getting warmer where heat waves, eutrophication, rising sea levels, extreme weather like flooding, droughts and wildfires are an expanding problem. The focus of this bachelor thesis is to determine the potential of mitigating eutrophication and while contributing to blue growth by harvesting and make use of reeds like Phragmites australis and Arundo donax. Reeds have the ability to quickly absorb nutrients from aquatic environments and there are opportunities to use them as a feedstock for producing biochar to be potentially used in areas such as soil improvement, fodder additive and carbon sequestration. Additionally, optimal biochar properties for the observed applications gets analysed. The thesis is based on a systematic literature review and an interview with Niclas Anvret at the non-profit organisation “Race for the Baltic”.  Results show that biochar produced according to parameters such as heating rate, biomass species and especially, different temperatures, results in varied characteristics that change the biochar's adsorption abilities, nutrient retention, alkalinity, stability, surface area and porosity volume. The different applications of biochar are, however, not easily determined. This is because of the fact that certain biochar properties, that are prominent in entirely different pyrolysis conditions, could both be beneficial for the same application. Additionally, the different attributes sometimes influence each other which gives rise to unclear patterns affecting use potential. To overcome these issues, more research is needed to clarify the correlations between attributes of the biochar and to determine which characteristics of biochar are best suited for each application.  In terms of how large-scale harvesting of reed could affect the ecosystem is also unclear, there is not enough research regarding the question to be able to draw clear conclusions. The reasoning behind this is that there are knowledge gaps, geographical differences, different unit measuring and methodology. The potential for biochar in the coal market is high and the demand in Sweden has risen over the past couple of years. There is also interest in using biochar as a soil amendment, to make use of nutrient content as well as applying organic matter to soils to potentially achieve long-term carbon sequestration. However, the production cost of biochar out of reed is relatively expensive, and it cannot compete with coal or other fertilisers/soil amendments on the market, with feedstock management usually being the most expensive part of production. Lastly, there is currently no harvesting method that can measure the amount of reed that needs to be harvested to be able to produce biochar on a large scale. / Klimatet på jorden blir allt varmare och värmeböljor, övergödning, stigande havsnivåer, extrema väder som översvämningar, torka och bränder är ett stigande problem. Syftet med denna kandidatuppsats är att undersöka potentialen att mildra eutrofiering och samtidigt bidra till blå tillväxt genom att skörda - och använda sig av vass som Phragmites australis och Arundo donax. Vass har en framträdande förmåga att absorbera näringsämnen. Det finns därför möjligheter att använda dem som råvara för att producera biokol som potentiellt kan användas i områden såsom jordförbättring, fodertillsatser och kolbindning. Utöver detta undersöks optimala egenskaper för biokol enligt de observerade applikationerna. Kandidatuppsatsen bygger på en systematisk litteraturstudie och en intervju med Niclas Anvret på den ideella organisationen ”Race for the Baltic”.  Resultaten indikerar att biokol, producerad i pyrolys enligt parametrar som uppvärmningshastighet, biomassa och i synnerhet olika temperaturer, resulterar i varierande egenskaper som förändrar biokolets absorptionsförmåga, bibehållande av näring, alkalinitet, stabilitet, ytarea och porositetsvolym. De olika tillämpningarna av biokol är emellertid svåra att avgöra på grund av vissa biokolegenskaper. Dessa egenskaper är framträdande under helt olika pyrolysförhållanden men kan samtidigt vara fördelaktiga för samma typ av applikation. Dessutom påverkar de olika attributen ibland varandra vilket ger upphov till komplexa trender som påverkar användningspotentialen. För att kunna dra tydliga slutsatser behövs mer forskning för att klargöra sambandet mellan biokolens attribut och för att bestämma vilken samling egenskaper hos biokol som passar bäst för varje applikation.  Hur storskalig skörd av vass kan påverka ekosystemet är fortfarande oklart. Det finns inte tillräckligt med forskning kring frågan för att kunna dra tydliga slutsatser. Detta beror på att det finns kunskapsluckor, geografiska skillnader, olika måttenheter och metoder för de studier som gjorts inom detta område. Potentialen för biokol på kolmarknaden är hög och efterfrågan i Sverige har ökat de senaste åren. Det finns också intresse för att använda biokol för jordförbättring, dels för att använda näringsinnehållet men också för att applicera biokol i jorden för att potentiellt uppnå långvarig kolbindning. Dock är produktionskostnaden för biokol gjort på vass mycket kostsam och kan därför inte konkurrera med fossilt kol eller andra gödselmedel jordförändringar på marknaden. Detta beror främst på råvaruhanteringen som är den dyraste delen av produktionen. Slutligen finns det för närvarande ingen skördemetod som kan mäta den mängd vass som behöver skördas för att kunna producera biokol i stor skala.