Hvor er der størst risiko for, at pesticider siver ned og forurener grundvandet, og hvor er der mindre risiko for grundvandet ved, at landmanden sprøjter sine marker mod ukrudt og skadedyr?

Det er store og vigtige spørgsmål at få besvaret i en tid, hvor der kræves en større og større indsats for at sikre rent grundvand til drikkevand, og hvor en lang række drikkevandsboringer er lukket, fordi der er fundet spor af sprøjtegifte i boringerne.

Forskere fra Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelse (Geus) og Danmarks JordbrugsForskning har i knap fire år arbejdet på at skaffe den viden til veje, der kan besvare spørgsmålene. I første omgang for de områder af Danmark, hvor jordbunden hovedsagelig består af sand.

I projektet Koncept for Udpegning af Pesticidfølsomme Arealer (Kupa), som er igangsat af Miljøstyrelsen, har de samlet og bearbejdet så mange data, at de nu med meget stor vægt kan sige, under hvilke forhold det ikke er så risikabelt at bruge pesticider – og hvor man især skal passe på.

Dermed har de leveret grundlaget for en opdeling af landets sandede områder i zoner, der er følsomme eller mindre følsomme over for pesticidudvaskning. Efter planerne skal der laves et tilsvarende koncept for lerområderne.

Zoneopdelingen blev politisk besluttet for nogle år siden for at beskytte grundvandet. Det er amterne, som skal udføre arbejdet i praksis.

»Ved starten gik øvelsen ud på at finde ud af, om der overhovedet er grundlag for at opdele landet i mere og mindre pesticidfølsomme arealer. Det kan vi nu svare ja til,« siger leder af Kupa-projektet, geolog og seniorrådgiver Erik Nygaard fra Geus.

Det har været en stor tværfaglig udfordring at koble geostatistik, jorddata og pesticiddata sammen for at beskrive de forhold, der er afgørende for udvaskning af pesticider. Mange forskellige fagfolk har deltaget: Geologer, pedologer (specialister i jordbundsforhold), hydrogeologer, statistikere, mikrobiologer, geofysikere og specialister i henholdsvis organisk og uorganisk geokemi.

En lang række faktorer spiller ind, når man skal vurdere risikoen for, at pesticider udvaskes til grundvandet. Og faktorerne skal også spille sammen på bestemte måder, før man kan sige, om risikoen er stor eller lille.

De mange data, der er indgået i projektet, er derfor blevet udsat for multivariat dataanalyse som led i udarbejdelse af en model for forudsigelse af følsomhed for udvaskning.

»Det er første gang, vi har brugt multivariat dataanalyse i så stor skala. Det er et stort fremskridt, for det har givet en række sammenhænge og dermed en forståelsesbaggrund for, hvad det er, der foregår i lagene fra jordoverfladen til grundvandsspejlet (den umættede zone). Pesticidernes skæbne her er afgørende for, om de udvaskes til grundvandet, før de bliver nedbrudt. Det er her, Kupa-undersøgelsen er foregået,« siger Erik Nygaard.

Man ved, at pesticider hovedsagelig nedbrydes under iltrige forhold, dvs. i jordlagene ned til grundvandsspejlet, og at der kun sker ganske lidt nedbrydning i selve grundvandsmagasinerne. Man ved også, at jo længere tid et pesticid opholder sig i disse jordlag, jo større er chancen for, at det nedbrydes af bakterier, inden det når frem til grundvandet.

Opholdstiden afhænger af, hvor meget vand der skyller gennem lagene, og hvor stærkt pesticidet binder til jorden.

Men hvordan hænger faktorerne sammen? Det har forskerne undersøgt på forskellig måde. Udover at indhente eksisterende viden har de samlet data ind om parametre knyttet til fysiske, kemiske og mikrobielle egenskaber i jordlagene på konkrete arealer. Nogle af dem er brugt til at karakterisere arealerne og til udvaskningsmodelleringer, mens andre er brugt til at forklare de forhold og processer, der ligger bag beregningerne af udvaskningerne.

Det er første gang, alle disse oplysninger er skaffet sammenhængende til veje og korreleret med hinanden. Tidligere har oplysningerne været spredte i tid og rum.

»Vi har med vores undersøgelser skabt en unik datasamling, et sammenhængende datasæt, som vi mener er banebrydende på verdensplan,« siger Erik Nygaard.

Forskernes kortlægningsdata stammer fra 24 marker, fordelt med tre marker på hver af otte landskabstyper, som repræsenterer forskellige sandede aflejringer i Danmark.

Her er dels indsamlet data om simple jordparametre som f.eks. indholdet af humus, jern, surhedsgrad og biologisk aktivitet, dels om mere komplicerede parametre som hydraulik og pesticidernes nedbrydning og binding til jorden.

Fire pesticider er undersøgt som repræsentative for flertallet af de godt 200 pesticider, som bruges i planteavl.

Pesticider er forskellige med hensyn til, hvor meget de binder sig (sorberer) til jordpartikler, og hvor meget de nedbrydes i jorden. De fire valgte – MCPA, glyphosat, metribuzin og methyltriazinamin (et nedbrydningsprodukt af tribenuronmethyl) – går fra høj binding og høj nedbrydning til lav binding og lav nedbrydning.

Forskellige jordprøver er undersøgt for at finde ud af, hvilke egenskaber ved den enkelte jordprøve der afgør bindingen.

»De 24 marker er måske ikke særlig mange, men det er nok til at beskrive sammenhænge, og koblet med baggrundsviden kan man generalisere til de fleste sandede områder,« siger Erik Nygaard.

»Korrelationsanalyserne har vist, at der er så god sammenhæng mellem de simple og komplicerede jordparametre, at man kan forudsige udvaskningen, hvis man blot har oplysninger om de simple parametre.

Det vil gøre selve zoneringsarbejdet både enklere og billigere, at man kan nøjes med at indsamle og analysere nogle få simple datatyper.

Man vil kunne nøjes med at arbejde med højst fem kriterier. De er nok til at forklare forholdene på det niveau, vi har valgt at arbejde på. De inddrager de hydrauliske egenskaber og pesticidernes binding, som begge er indikatorer for pesticidernes opholdstid i den umættede zone. Den mikrobielle nedbrydning spiller også en rolle for opholdstiden. Den kan man også beregne, men indsamlingen af de nødvendige data vil være meget omfattende. Derfor har vi ikke inkluderet nedbrydningen i zoneringsopskriften,« siger Erik Nygaard.

Ved zoneopdeling vil man kunne starte med at gå ud fra to enkle kriterier, nemlig muldlagets tykkelse og det samlede indhold af humus og ler. Et tykt muldlag og et højt humus- og lerindhold giver gode muligheder for omdannelse af de fleste pesticider. Arealer med disse karakteristika kan altså umiddelbart frikendes for at være særlig pesticidfølsomme.

Men er disse betingelser ikke opfyldt, må man detaljere sine undersøgelser og tage højde for yderligere tre kriterier, før et areals grad af pesticidfølsomhed kan afgøres. De kan ikke ses enkeltvis, men skal vurderes sammenvejet.

»Det er ligesom at bage et brød. Forholdet mellem de enkelte ingredienser er sammen med hævetid og bagetid afgørende for at få et godt brød. Faktorerne spiller altså sammen, og alle faktorer skal være der i det rette indbyrdes forhold, for at resultatet bliver godt,« siger Erik Nygaard.

1. Volumenvægt, dvs. hvor tung jorden er. Jo lavere volumenvægt, jo større risiko for udvaskning. Grovkornet jord har lav volumenvægt, mens stabilgrus har høj volumenvægt.
2. Jordens surhedsgrad, pH. De fleste pesticider binder til jord med lavt pH (neutral eller sur jord), opholder sig dermed længere tid i jorden og når i mindre grad ned i grundvandet. Der findes dog pesticider, som opfører sig anderledes.
3. Jordens tekstur eller kornstørrelsesfordeling. Er jorden meget grovkornet, løber pesticiderne hurtigt igennem. Jord med mange små partikler i form af sand og/eller silt holder mest på pesticiderne. Så jo mere finkornet, jo mindre udvaskning.

Nedbøren derimod spiller en mindre rolle. Regner det meget, udvaskes pesticiderne hurtigt, men samtidig fortyndes de også. Alt andet lige ser det ud til, at fortyndingen har større betydning end den høje udvaskning.

Svaret på spørgsmålet om, hvor det kan være risikabelt i forhold til grundvandet at sprøjte, er altså, at det er dér, hvor jorden består af et tyndt muldlag med lavt humus- og lerindhold og har en lav volumenvægt, en høj pH og en grov tekstur.

Men de konkrete kort over, hvor disse steder findes, er det op til amterne at lave. u

Geus arrangerer 15. juni et møde for myndigheder og interessenter som landbrug, vandværker, indudstri og konsulenter om Kupa-projektet