Grunntypeinndelingen

Grunntypeinndeling av elveløp.

For økoklinen helning (HE), som i utgangspunktet består av 12 trinn, er den hovedtypespesifikke sammenslåingen til fire samletrinn (se ’Drøfting av inndelingen i grunntyper’) benyttet. Disse er betegnet S1–S4.

Filliste

Kort om grunntypeinndelingen

Elveløp deles i 24 grunntyper på grunnlag av fire økokliner (Fig. 1, Bilde 1–13):

  1. Akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G)
  2. Massebalanse: turbiditet (MB–A)
  3. Kalkinnhold (KA)
  4. Helning (HE)

Valg av økokliner og trinn

De tre vannmasserelaterte økoklinene akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G), massebalanse: turbiditet (MB–A) og kalkinnhold (KA), som også nyttes ved grunntypeinndeling av innsjø,  er anerkjent som viktige for å beskrive variasjonen i ferskvannets egenskaper; blant annet er de lagt til grunn for typifisering av ferskvannsforekomster i Vannrammedirektivet (Solheim & Schartau 2004, Anonym 2008). Kalkinnhold (KA) er i elveløp representert med trinnene fra 2 kalkfattig til 5 kalkrikt, mens det (i likhet med i Vannrammedirektivets typologi) ikke er definert noen egen elveløpstype for trinn 6 kalkvann.

De tre vannmasserelaterte lokale basisøkoklinene gir seg utslag i variasjon i vegetasjonens artsammensetning i og langs elveløpet (og i dyresamfunn i vannmassene og på bunnen). Akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) og massebalanse: turbiditet (MB–A) angir mengde og type av materiale som elva transporterer; akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) angir mengden av organisk materiale og massebalanse: turbiditet (MB–A) angir mengden av mineralmateriale. Mengden av materiale som blir transportert påvirker vannets visuelle (landskapsmessige) uttrykk ved å bestemme vannfargen, særlig når elva fører mye vann og materialinnholdet er på det høyeste (Bilde 10–13). Langs økoklinen akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) skilles mellom fem trinn, men trinn 1 oligohumøs, trinn 4 polyhumøs og trinn 5 svært humøs er ikke vanlige i elveløp. Humøse elver (akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) trinn 3 meso-polyhumøs og høyere) transporterer store konsentrasjoner av humusstoffer. Vannfargen er brun, men vannet er ikke grumsete (Bilde 13). Slike elver finnes ofte i nedbørfelt med høy myrfrekvens. Langs massebalanse: turbiditet (MB–A) skilles mellom trinn 1 ikke turbid (Bilde 1–8) og trinn 2 turbid (Bilde 9–13). Turbide elver kan være av to typer avhengig av materialets opphav:

  1. Breelver, som har gråfarget vann med relativt lave konsentrasjoner av suspendert sedimentmateriale, forekommer ofte oppstrøms for sedimentasjonsbasseng (større vann). Nedstrøms for sedimentasjonsbasseng synker konsentrasjonen av suspendert materiale noe, og en gradvis overgang til grønn vannfarge kan observeres.
  2. Leirelver, som har gråbrun vannfarge, forekommer oftest på marine leiravsetninger. Konsentrasjonene av suspendert sedimentmateriale kan variere.

Skillet mellom breelver og leirelver kommer ikke fram i grunntypeinndelingen for elveløp i NiN versjon 1.0, men kan lett utledes fra kunnskap om elvas nedbørfelt. Bilde 11 viser kontrasten mellom en breelv og en ’vanlig’ elv der disse møtes.

Økoklinen helning (HE) er viktig for karakterisering av elveløp som landskapsdel fordi helningen både bestemmer elvas landskapsuttrykk og er en viktig miljøfaktor som på et skalanivå relevant for landskapsdel har en overordnet betydning for styrken på den energistrømmen som vanntransporten i elva representerer. Med økende helning (HE) øker vannhastigheten, elvevannets evne til materialtransport og dens evne til å erodere bunnsedimentene. Vannets energi, som i NiN uttrykkes ved den lokale basisøkoklinen bevegelsesenergi (BE), står i en kompleks sammenheng med dominerende kornstørrelse (KO) på elvebunnen og med massebalanse (MB) (og med andre økokliner i rennende vann). Disse sammenhengene, som er illustrert ved ’Hjulström-figuren’ (Artikkel 14: Fig. 4), er grundig drøftet i Artikkel 14: B. Mens elveløpets overordnete helning er knyttet til egenskaper ved et lengdesnitt av elveløpet og kommer til uttrykk på landskapsdel-nivået, kommer variasjon langs bevegelsesenergi (BE), kornstørrelse (KO) og massebalanse: massebalanse i og i tilknytning til rennende vann (MB–B) til uttrykk også i et tverrsnitt av elveløpet og fanges opp på natursystem-nivået, der hver og en økoklin er lagt til grunn for hovedtype- og grunntypeinndeling av ferskvannsssystemer (natursystem-hovedtypene eufotisk ferskvannshardbunn og eufotisk ferskvannsbløtbunn). Elveløp omfatter variasjon fra helning (HE) trinn 1 flat til trinn 11 vertikal vegg.

Drøfting av inndelingen i grunntyper

Ved grunntypeinndelingen av elveløp samles fem trinn langs kalkinnhold (KA) til tre samletrinn ved at trinn 4 intermediær og trinn 5 kalkrik (som utgjør ’moderat kalkrik’ i Vannrammedirektivets typologi) slås sammen. Dermed svarer trinndelingen av kalkinnhold (KA) eksakt til trinndelingen av alkalinitetsgradienten i Vannrammedirektivets typologi, men trinnbetegnelsene i de to inndelingene er forskjellige.

Akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) deles i to samletrinn med grense mellom trinn 2 meso-oligohumøs og trinn 3 meso-polyhumøs. De to samletrinnene blir betegnet henholdsvis ’klar/turbid’ og ’humøs’, liksom i Vannrammedirektivets typologi. Massebalanse: turbiditet (MB–A) har to trinn, trinn A1 klar og trinn A2 turbid.

For grunntypeinndelingen av elveløp er de 11 aktuelle trinnene langs økoklinen helning (HE) slått sammen til fire samletrinn som følger:

  1. ’Roligflytende elv’ (trinn 1–2; helning < 1 º)
  2. ’Hurtigstrømmende elv’ (trinn 3; helning 1–2 º)
  3. ’Elv i stryk’ (trinn 4–8; helning 2–8 º)
  4. ’Elv i foss og fossestryk’ (trinn 9–11; helning >8 º)

Avgrensningen av disse fire samletrinnene følger en internasjonalt akseptert elvetypologi etter Rosgen (1996), der grensa mellom trinn 3 og trinn 4 er tilpasset trinndelingen av økoklinen helning (HE) som tar utgangspunkt i en 2-logaritmisk skala og dermed gir ei grense på 8 º i stedet for 10 º som hos Rosgen.

Samletrinn 1 (’roligflytende elv’) omfatter elveløp med fall som over en strekning er under 1 º, og som mangler turbulent (laminær) vannstrøm (Bilde 2). Visuelt fremtrer vannflaten som en innsjøoverflate. Roligflytende elver som renner gjennom løsmassesubstrater danner ofte landformene meander (EL–2) i landformgruppa elveløpsformer (EL) og elveslette (AR–3) i gruppa avsetningsformer knyttet til rennende vann (AR). Dominerende kornstørrelse i bunnsubstratet kan variere fra kornstørrelse (KO) trinn 1 leirdominert til i hvert fall trinn 5 dominert av fin eller middels grus. Når roligflytende elver forekommer på grovere bunnsubstrater (fast fjell, grovblokkig oppfrysingsmark, grov morene eller liknende) er ikke elva fluvialgeomorfologisk aktiv; det vil si at den i ubetydelig grad aktivt former elveløpet.

Samletrinn 2 (’hurtigstrømmende elv’) omfatter elveløp med fall som over en strekning er mellom 1 og 2 º.  Bilde 1 illustrerer forskjellen mellom roligflytende og hurtigstrømmende elv. Vannføringen er synlig rask, men oftest ikke turbulent (Bilde 3). Elveløp av typen ’hurtigstrømmende elv’ har ofte god dybde i forhold til vannføringen. Hurtigstrømmende elver omfatter svært stor variasjonsbredde i vannføring og dominerende kornstørrelse (KO) i bunnsubstratet.

Samletrinn 3 (’elv i stryk’) omfatter elveløp med fall som over en strekning er mindre enn 8 º og som tilfredsstiller definisjonen av stryk, det vil si elveløp med høy vannhastighet og ujevn bunn, ofte med oppstikkende steiner eller fjellpartier, men uten at det dannes et vannfall eller en foss (Bilde 4, 12). En foss er et vertikalt fall over et skarpt brudd i lengdeprofilen i en elv (Østrem 1993). Vannføringen i stryk er oftest turbulent; turbulens er lett synlig ved at ’hvitt vann’ dominerer ved normale vannføringer. Elv i stryk kan, avhengig av substratets jevnhet, finnes ved helninger helt ned til i underkant av 2 grader. Sammen med hurtigstrømmende elv utgjør elv i stryk størstedelen av norske elvestrekninger. Variasjonsbredden innenfor ’elv i stryk’ er stor, ikke bare med hensyn til helning (gradient), men også med hensyn til vannføring. Bunnsubstratets kornstørrelse (KO) er vanligvis trinn 7 steindominert, trinn 8 blokkdominert eller til dels også trinn 9 (fast) fjell, fordi vannets bevegelsesenergi normalt er høy nok til å grave ut og transportere bort finere fraksjoner.

Samletrinn 4 (’elv i foss og fossestryk’) omfatter elveløp med fall som over en strekning er større enn 8 º (Bilde 5) eller som tilfredsstiller definisjonen av foss (Bilde 6–7, 12–13). Det er verd å merke seg at definisjonen av foss (og dermed også indirekte definisjonen av stryk) er knyttet til en kvalitativ egenskap ved elveløpet (forekomst av vertikalt fall), men uten at høyden på dette fallet er spesifisert (kvantifisert) nærmere. Det synes åpenbart at mange elveløp som etter alminnelig oppfatning oppfattes som foss (det vil si som bærer navn som ender på -foss og benevnes foss i beskrivelser) faller utenfor fossedefinisjonen fordi fallet ikke er vertikalt (små partier i elveløpet kan ha vertikalt fall, med fallhøyde ned til noen få cm, men definisjonen adresserer en grovere skala). Elveløpets visuelle preg er også avhengig av vannføringen. For å få til en inndeling i landskapsdel-grunntyper som både er økologisk meningsfull og som harmoniserer med allmenne begreper, benyttes begrepet fossestryk i definisjonen av samletrinn 4. Et elveløp skal karakteriseres som ’elv i foss og fossestryk’ dersom det har:

  • fritt fall på over 3 m (Bilde 6) eller samlet fall på 5 m over en elvestrekning der elvas helning overskrider 8 º (Bilde 7); og
  • vannføring stor nok til enten å oppfylle kravet til elveløp eller til å danne en visuell foss ved normalvannføring, med fritt fossefall eller svært bratte fossestryk over sva og flåg med mer enn 100 meters lengde (Bilde 8).

Oppmykingen av kravet til vannføring i det siste prikkpunktet begrunnes med at fosser og fossestryk med ’fritt fossefall eller svært bratte fossestryk over sva og flåg med mer enn 100 meters lengde’ ofte er viktige landskapselementer (’brudeslør’) sjøl ved relativt liten vannføring, og med at fossesprutsonene de gir opphav til kan dekke store arealer (Bilde 8). Vannføringen kan variere mye gjennom året. Slike ’brudeslør’ forekommer typisk i bratte dal- og fjordsider, der de kan være store turistattraksjoner. Eksempler er De sju søstre i Geirangerfjorden (Bilde 8) og Brudesløret i Lærdalsfjorden.

Det viktigste unntaket fra lovmessig sammenheng mellom helning (HE) og dominerende kornstørrelse (KO) er at kornstørrelse (KO) trinn 9 fast fjell og utvasket grovblokkig morenesubstrat [kornstørrelse (KO) trinn 8 blokkdominert] kan forekomme i kombinasjon med alle samletrinn langs helning (HE) dersom tilgangen på elvetransportert løsmateriale er liten nok. Variasjonen i kornstørrelse (KO) innenfor hver av de fire ’elvetypene’ [samletrinnene langs helning (HE)], fanges opp gjennom objektinnhold som kilde til variasjon, for eksempel tallfestet som arealandel av ulike natursystem-hoved- og grunntyper definert på grunnlag av dominerende kornstørrelse.

Til sammen er det 4·3·2·2 = 48 kombinasjoner av realiserte trinn langs de fire økoklinene. Reduksjonen til 24 grunntyper er resultatet av:

  • at kombinasjonen av akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) samletrinn ’humøs’ og massebalanse: turbiditet (MB–A) trinn 2 turbid ikke er realisert; ett og samme nedbørfelt er (normalt) ikke både myrrikt og preget av brematerialtransport eller høyt leirinnhold i substratene;
  • at humøse elver normalt har lavt kalkinnhold (KA), det vil si trinn 2 kalkfattig eller 3 moderat kalkfattig; og at
  • turbid vann [massebalanse: turbiditet (MB–A) trinn 2 turbid] normalt har høyt kalkinnhold (KA), det vil si kalkinnhold (KA) trinn 4 intermediært eller 5 kalkrik.

De 24 grunntypene fordeler seg altså på 6 grunntyper for hver av de fire samletrinnene langs økoklinen helning (HE); se Fig. 1.

Sammenlikning med typeinndeling i andre arbeider

Kompatibilitet med Vannrammedirektivets typeinndeling har, som forklart i avsnittet ’Drøfting av inndelingen i grunntyper’, vært retningsgivende for utarbeidelsen av beskrivelsessystemet (inkludert grunntypeinndelingen) for landskapsdel-hovedtypene elveløp og innsjø. For elveløp oppnås kompatibilitet ved at trinndelingen av de tre vannmasserelaterte lokale basisøkoklinene [kalkinnhold (KA), akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) og massebalanse: turbiditet (MB–A)] er fullstendig harmonisert med  inndelingskriteriene i Vannrammedirektivet og ved at de andre viktige kriteriene i vannrammedirektiv-typologien er søkt fanget opp som andre kilder til variasjon i beskrivelsessystemet. En fullstendig oversikt over hvordan kriterier i Vannrammedirektivet fanges opp i beskrivelsessystemet for elveløp i NiN versjon 1.0 finnes i Tabell 1.

Grunntypene av elveløp i uttrykker variasjon på betydelig finere romlig skala (arealenhetene er vanligvis korte elvestrekninger) enn elvestrekningsenhetene (elvetypene) i Vannrammedirektivets typologi, som er lange elvestrekninger eller vannløp i større delnedbørfelt). NiN-typene kan forstås som ’typer’ på nivå med Vannrammedirektivets typer [definert på grunnlag av de lokale basisøkoklinene kalkinnhold (KA), akkumulering av organisk materiale: humusinnhold i ferskvann (AO–G) og massebalanse: turbiditet (MB–A)] som er ytterligere delt opp på grunnlag av økoklinen helning (HE). Dermed oppnås god kompatibilitet mellom de to typesystemene på et generaliseringsnivå over grunntypen, samtidig som grunntypene i NiN blir definert på fin nok romlig skala til å gi uttrykk for all synlig variasjon med betydning for artssammensetningen innenfor landskapsdel-hovedtypen elveløp (det vil si langs en og samme vannstreng).