2 Naturgitte trekk ved norske vassdrag og vannressurser

2.1 Naturlige vannressurser

Den overveiende del av jordens vannressurser er saltvann. Ferskvann utgjør 2,5 %, og av dette er det meste (69,5 %) bundet i is og snø. Vel 30 % av ferskvannet er grunnvann, mens overflatevann utgjør mindre enn 0,3 % av ferskvannsressursene.

Nesten alt flytende ferskt overflatevann finnes i innsjøer. 1 Elver og bekker betyr lite i denne sammenheng, men har stor betydning for vannets sirkulasjon i naturen.

Markvann er betegnelsen på vann som har trengt ned i grunnen, og befinner seg i de øverste jordlagene. Sonen med markvann inneholder både vann og luft.

Markvannssonen avgrenses nedover av det nivået der vannets trykk er lik atmosfærens trykk, det såkalte grunnvannsspeilet eller grunnvannsnivået. Enkelt sagt er dette det nivået vannet stiller seg på hvis en graver et hull i bakken. Grunnvannsnivået ligger ikke fast, men varierer med tilsiget.

Under grunnvannsspeilet er alle porer fylt med vann, det en betegner som grunnvann. Grunnvannsnivået skjærer av og til terrengoverflaten, og strømmer ut i dagen til kilder, myrer m.v. Grunnvann bidrar også i stor utstrekning til minstevannføringen i bekker. I motsetning til markvannet som er bundet til jordlagene i undergrunnen, er grunnvannet fritt og kan innvinnes.

Norge har god tilgang på overflatevann i forhold til behovet sammenlignet med andre land, noe som viser seg i form av forholdsvis høyt vannforbruk og beskjeden utnytting av grunnvann, se særlig kap. 19 og 20.

2.2 Nedbør og avrenningsmønster. Vannets egenskaper

Nesten alt vann er i bevegelse. Vanndamp fra hav og jordoverflate omdannes til nedbør. Noe infiltreres til markvanns- og grunnvannssonen, mens noe renner direkte via bekker og elver til havet, hvor det igjen fordunster. Også grunnvannet og vann i fast form som snø og is er med i kretsløpet, men prosessen tar av og til svært lang tid. Normalt vil det gå en grunnvannstrøm til elver og bekker, mens det i tørre perioder kan være omvendt. Det hydrologiske kretsløp er illustrert i fig. 2.1.

Kilde: Statens Kartverk

På landjorden vil fordunsting og avrenning over tid være lik nedbøren, se fig. 2.2, som viser Norges midlere vannbalanse, og tabell 2.1 som også viser variasjonene. Fra år til år vil ikke dette være riktig, fordi lagringen av vann varierer. I Norge er det særlig lagring i form av snø om vinteren som har betydning for avrenningen. Avhengig av temperaturforholdene om våren oppstår ofte flomsituasjoner i forbindelse med snøsmeltingen. Våren er normalt nedbørfattig i Norge. Hvis det kommer mye nedbør i forbindelse med snøsmeltingen, oppstår ekstraordinære flomsituasjoner. Høstflommer, som også er vanlige i mange norske vassdrag, skyldes i motsetning til smelteflommer bare nedbørforholdene.

Kilde: Otnes/Ræstad 1978

Vannet kan karakteriseres som et løsningsmiddel på vei gjennom naturen, og utsettes i kretsløpet for kjemiske prosesser som endrer innholdet av oppløste stoffer. Ved infiltrasjonen gjennom det øverste laget av jord og luft omdannes nedbør og annet tilløpsvann til grunnvann. Prosessen utjevner tilfeldige forskjeller i nedbørens og tilløpsvannets sammensetning. Mineraler som forvitrer endrer vannets karakter ytterligere, en prosess som fortsetter i grunnvannssonen. På grunn av den naturlige renseprosessen vil grunnvann normalt være mindre påvirket av forurensning enn overflatevann.

Overflatevann påvirkes på samme måte som grunnvann av geologiske og andre forhold i omgivelsene, men den kjemiske sammensetningen av nedbør og andre tilførsler har her forholdsvis større betydning for vannkvaliteten. I tillegg til oppløste stoffer transporterer også vassdragene til dels betydelige mengder faste partikler. Massetransporten i breelver er velkjent, men også andre elver fører tidvis med seg mye materiale, avhengig av vannhastighet og geologiske forhold.

2.3 Geografiske og historiske ­variasjoner

På grunn av store variasjoner i topografi, nedbørforhold og klima, er norske vassdrag svært forskjellige. Vanntilførselen, i form av nedbør eller snøsmelting, betyr mest for hvor mye vann det går i vassdragene (avrenningen). Fordunsting betyr mindre i vårt klima, selv om den kan være stor om sommeren.

De største nedbørmengdene finnes et stykke inn fra kysten i Vest- og Nord-Norge. Nedbøren avtar østover, og også nordover på Østlandet. De øverste delene av Ottadalen og Gudbrandsdalen, områdene langs riksgrensen i Nordland, og indre Troms og Finnmark har minst nedbør.

Fordelingen av nedbør over året varierer også. Mens Vestlandet og Nord-Norge har det meste av nedbøren om høsten og tidlig på vinteren, har Østlandet og indre strøk av Finnmark mest nedbør i juli og august. Felles for hele landet er lite nedbør om våren.

Hydrologisk er det vanlig å dele inn norske vassdrag i fem typeområder basert på variasjoner i avrenningen over året, som særlig beror på nedbør- og temperaturforhold, se figur 2.3. Generelt kan en si at de sesongmessige variasjoner i naturlige vassdrag avhenger av avstand fra kysten, høyde over havet og breddegrad.

Kilde: Statens kartverk

Breregimer (vassdrag som er påvirket av isbreer) har dominerende smelteflom om sommeren (juli-august), og lavvannsperiode om vinteren.

Fjellregimer er på samme måten karakterisert ved dominerende vårflom (mai-juni) og lavvannsperiode om vinteren. Dette er typisk for indre deler av Sør-Norge, indre strøk av Nord-Trøndelag og Nordland. Det samme gjelder mesteparten av Troms og Finnmark.

Innlandsregimer har også dominerende vårflom (april-juni) og lav vannføring om vinteren. Her har en imidlertid også en periode med høyere avrenning om høsten, i september-november. Slike regimer er mest typisk for indre deler av Øst- og Sørlandet og Trøndelag, selv om det finnes et smalt belte på Vestlandet, i Nordland og delvis i Troms.

Overgangsregimer har lavvannsperioder både sommer og vinter, og markerte perioder med høy avrenning både vår og høst. Den geografiske utbredelsen er som for innlandsregimet, men nærmere kysten.

Kystregimer har dominerende lavvannføringer om sommeren, og høy avrenning høst og vinter. Kystområdene i Sør-Norge har slike regimer, og de aller ytterste kyststrøk i Trøndelag, Nordland og deler av Troms.

Svalbard er preget av breregime med stor massetransport, ved siden av at permafrosten medfører spesielle forhold, med stor erosjon pga. ustabile elveløp, og dannelse av store sand­urer og deltaområder.

Topografiske forhold har stor betydning for vassdragene. Mens vassdragene på Vestlandet, i Nordland og deler av Troms ofte er relativt korte og med stort fall, er mange vassdrag på Østlandet, i Trøndelag og Finnmark lange og vannrike med forholdsvis mindre fall.

Vassdragene har vært utsatt for endringer, også i historisk tid. Vassdragenes transport av masse, særlig i forbindelse med flommer, påvirker forholdene, og kan naturlig medføre store endringer i form av skiftende elveløp og dannelse av deltaer. Flomkontrolltiltak hører med til de eldste formene for menneskelig påvirkning av vassdrag, og de nevnte naturlige prosesser er derfor mange steder begrenset ved inngrep.

Det har også forekommet klimatiske endringer gjennom tidene. Isbreenes vekst frem mot 1750 er et uttrykk for dette. Etter den tid er isbreene gått gradvis tilbake. Det kan imidlertid nå se ut til at vestlige isbreer er i ferd med å øke igjen. Det er videre på det rene at nedbøren på Vestlandet har økt i dette århundret. Klimaendringer har stor betydning for vassdragene, se kap. 4.2.

2.4 Vassdragenes økologiske betydning

Tilgang på vann er grunnlag for alt liv. Vann i seg selv, som temperaturregulator, og i form av luftfuktighet, er avgjørende for menneskets eksistens.

Naturen er et sammenhengende system med levende organismer i gjensidig samspill og avhengighet. Hvordan dette samspillet fungerer har en foreløpig begrenset kjennskap til. Plante- og dyrearter og andre organismer er gjennom tidene tilpasset livsbetingelsene i de områdene de naturlig forekommer. Små endringer i naturgrunnlaget kan derfor ha konsekvenser for artssammensetningen. Det viser seg også ofte at påvirkning et sted i systemet gir konsekvenser et helt annet sted. Ensidige økosystemer er ofte mer sårbare enn systemer med et rikt og variert plante- og dyreliv. Norge har av klimatiske årsaker få arter allerede, og særlig nordområdene med Svalbard har naturlig ensidige og sårbare økosystemer.

Vassdrag med tilhørende innsjøer, vann og våtmarker er som oftest komplekse systemer som kan ha stor produksjon, variasjon og arts­rikdom. Spesielt gjelder det stilleflytende elver i lavlandet med våtmarker, kroksjøer og velutviklet elvekantskog.

De fysiske og biologiske forholdene i vassdrag forandrer seg fra fjell til sjø. I økologisk sammenheng kan en dele inn vassdrag i tre hoveddeler – bekker, elver og store elver eller floder. Bekker er ofte sterkt påvirket av kantvegetasjon. Skyggen av overhengende kantvegetasjon gjør at bekkens egen produksjon (foto­synteseaktivitet) er liten, men dødt løv og trevirke brytes i stedet ned og utnyttes av dyrene i bekken. Når bekken blir elv og avstanden til breddene øker, avtar skyggevirkningen og den relative mengden nedfall, samtidig som vassdragets egenproduksjon øker. I de nedre deler av et vassdrag betyr tilførselen av organisk materiale fra nedbryting av løv og treverk oppstrøms igjen mer. Effekten av kantskog og vassdragets egenproduksjon avtar her på grunn av dybde og turbiditet. Der vassdraget utvider seg til innsjøer skiller forholdene seg til dels sterkt fra forholdene i rennende vann.

Endringene i lys- og næringsforhold gjenspeiles i plante- og dyrelivet i vassdraget. De fysisk-kjemiske forholdene i vassdrag påvirkes av vannføring og temperaturforhold, og varierer derfor med årstidene. Disse faktorene gir rammebetingelser for hva slags økosystem et vassdrag kan romme.

Når det gjelder planter, inneholder vassdragene en rik algeflora, mens det er relativt få arter av høyere planter som går ut i selve vannmassene. Langs bredden kan de imidlertid danne store belter som bidrar mye til den biologiske produksjonen i vassdraget. Artsmangfoldet i vassdragene er stort mht. bunndyr, og sammensetningen endrer seg mye fra en fjellbekk til vassdragenes utløp i sjøen. Hverken plante- eller dyre plankton er særlig fremtredende i elvene, men er derimot viktige i innsjøer. Det finnes 36 fiskearter i ferskvann i Norge.

Vassdragene har ikke bare betydning for de mange arter som har sitt tilhold i vannet. Elvebredden vil gjerne ha et særpreget plante- og dyreliv, og en rekke fugler og pattedyr, som f.eks. ender og vadere, oter og bever, er sterkt bundet til vassdraget. Også andre fugler og pattedyr utnytter vassdrag og kantskog.