Gladbäcken - EarthCache

Gladbäcken

Gladbäcken är en naturlig vattenkälla, den näst största i Hälsingland. Gladbäcken ligger i Hennanåsens distalbrant, i östligaste delen av det stora område med isälvsavlagringar som kallas Sandviksmoarna-Gröntjärn. Gladbäckens naturreservat omfattar ett långdraget källflöde i en ravin, från det så kallade bäckhuvudet i norr fram till den egentliga Gladbäcken i söder, samt delar av platån ovanför ravinen. Gladbäckens källa springer upp i en 5 - 10 meter djup ravin, genom vilken den rinner söderut till Gladbäckens huvudfåra. Vattnet i källan rinner snabbt och är klart och kallt. Källan kan klassificeras som naturtyp 7160 Mineralrika källor och källkärr av fennoskandisk typ. Sådana källor definieras som källor och fattiga-intermediära källkärr som påverkas av ständigt strömmande mineralrikt grundvatten. Små källbäckar kan förekomma. Källmiljön och källbäckarna karakteriseras av jämn och låg vattentemperatur.

Vattenkälla

Källa är ett geologiskt begrepp för en ur marken framrinnande vattensamling, som till följd av ständigt tillopp och utlopp inte är stillastående, oavsett om vattenflödet skapats genom grävning eller borrning eller genom naturen själv.

Källornas vatten kommer från den ur atmosfären fallna nederbörden. Av denna tränger nämligen en del vatten ner till större eller mindre djup i de lösa jordavlagringarna, i vattengenomsläppande berglager eller i bergens sprickor. Träffar vattnet därvid något tätt och ogenomsläppande lager, till exempel ett lerlager eller lerskifferlager eller själva urberggrunden, så söker sig vattnet längs denna till ständigt lägre punkter. Vid foten av höjder och backsluttningar uppstår därför inte sällan källor.

Under vissa förhållanden kan vattentrycket under det ogenomträngliga lerlagret vara så stort att om man borrar genom lagret så pressas vattnet med kraft upp till eller över markens yta, och en så kallad artesisk källa uppstår.

Man skiljer mellan kalla och varma källor. Kallkällorna, som är den enda förekommande källtypen i Sverige, har i allmänhet en temperatur av mellan +3 och +10 °C, och deras vatten anses komma från 3–15 meters djup under jordytan, dit varken sommarvärmens eller vinterköldens inverkan kan nå. Kallkällor finns ganska allmänt i Sverige. Ler-, grus- och sandlager förekommer på många platser i olika lagerbildningar. Vattnet rinner vanligtvis upp till markens yta, men springkällor (artesiskt vatten) är inte så vanligt. Många källor kan uppvisa betydande vattenflöden, i synnerhet sådana som rinner fram ur eller i närheten av rullstensåsar. Varma källor däremot anses härstamma från så stort djup, att vattnet genom påverkan från den inre jordvärmen eller från vulkanisk värme fått en hög temperatur, som ibland närmar sig vattnets kokpunkt. Exempel på sådana källor finns på Island.

Under sin transport genom sand- eller gruslagren blir grundvattnet filtrerat och renat från slam och organiska partiklar. Den ibland långa transporten gör att vattnet hinner lösa upp en liten mängd mineralämnen (huvudsakligen järn och kalk), som förenar sig med vattnets kolsyra. De gör att vattnet kan börja bubbla. Källvattnet blir därvid vad man kallar, "hårt", till skillnad från sjövatten, som är mera "mjukt". Men de upplösta mineralämnena (salterna) är i mängd i allmänhet ytterst obetydliga, omkring 0,5 gram på 10 000 gram vatten. Är mängden större, vilket även tydligt påverkar smaken, får källan namn av mineralkälla, hälsokälla eller hälsobrunn. Sådana källor är dels kalla, dels varma och vattnet i dessa källor varierar alltefter de mineraliska och gasartade beståndsdelarnas beskaffenhet. För att få kallas mineralvatten så ska salthalten vara över 5 promille.

Olika typer av källor

Förenklat så kan man säga att det finns två sorters naturliga vattenkällor. Dessa är:

Artesisk källa: En artesisk källa är en källa i vilken vattnet stiger upp över jordytan. Detta beror på att det vattenförande jordlagret är inneslutet mellan för vatten ogenomträngliga ler- eller berglager och står i förbindelse med högre belägna underjordiska vattensamlingar. Genom kapillärkraften så "bubblar" vattnet upp genom det genomträngliga lagret.

Skikt/flödes-källa: Det underjordiska vattnet följer liksom det ovanjordiska tyngdlagen. På sluttande, ogenomträngligt skikt glider det ned till dess att det nått dettas slutpunkt, där det framträder under namn av skiktkälla. Där de ogenomträngliga lagren bilda tråg, samlar sig vattnet och bildar en underjordisk sjö, en s. k. grundvattenssjö. Härifrån kommer det upp till ytan först då det samlat sig i tillräcklig mängd till att flöda över sina bräddar, eller då en klyfta genomskär den överlagrade stenen ända ned till grundvattnets spegel. 

Grundvatten

Grundvatten är vatten i den del av jorden eller berggrunden där hålrummen är helt vattenfyllda. Vatten finns normalt på alla nivåer i jorden och berggrunden. Med hänsyn till vattnets uppträdande kan man särskilja en övre zon, den omättade zonen eller markvattenzonen (där det även finns luft i porerna), och en nedre, den mättade zonen eller grundvattenzonen.

Vissa bergarter, t.ex. sandsten, innehåller porer ungefär som en jord och vattnet kan förekomma i hela bergmassan. Andra bergarter är täta och vattnet förekommer bara i sprickor. Detta är fallet i gnejs och granit, som är de bergarter som dominerar i Sverige. I en mineraljord är porositeten, dvs. hålrummens andel av den totala jordvolymen, ofta mellan 40 och 50 %. Knappt hälften av en jords volym under grundvattenytan upptas således av vatten. Genom att vatten hålls kvar i porerna genom kapillärkrafter när grundvattennivån sänks, t.ex. genom uttag till en brunn, är bara en del av grundvattnet tillgängligt för människan. Det uttagbara vattnets andel av den totala jordvolymen, den effektiva porositeten, kan vara upp till 20 % i en grusås, kring 10 % i sand och några enstaka procent i en moränjord.

På djupet förekommer grundvatten så långt ned som det finns sprickor i berggrunden, vilket kan vara flera kilometer. Grundvattnet är i ständig rörelse, mot vattendragen och mot haven, även om hastigheten på stora djup är mycket låg. Typiska hastigheter för vattnet i bäckar och åar är 0,1–1 m/s, under det att de för grundvatten i jord är 0,01–1 m/dygn. Den långsamma rörelsen gör att effekten av en förorening som tillförts grundvattnet kan bli mycket långvarig.

Markvattenzonens övre del, rotzonen, spelar en nyckelroll vad gäller grundvattnets påfyllnad. Om jorden där är förhållandevis torr kan allt vatten från ett begränsat regntillfälle lagras, för att sedan successivt avgå till atmosfären genom växternas transpiration. Grundvatten kan bildas först när rotzonens vattenhalt uppnått ett tröskelvärde, den s.k. fältkapaciteten. Ytterligare vatten kan då inte hållas kapillärt mot tyngdkraftens inverkan, och ett visst vattentillskott medför att motsvarande vattenmängd sipprar ned (perkolerar) mot grundvattenzonen. I vårt klimat tränger praktiskt taget all nederbörd in i jorden, för att antingen avgå med växternas transpiration eller bilda grundvatten. Grundvattnet rinner i sin tur så småningom av i ytvattendrag (se avrinningsbildning). Räknat per ytenhet landområde är därför grundvattenbildningen ungefär lika stor som avrinningen. I större delen av Sverige är avrinningen, och således grundvattenbildningen, 200–500 mm/år (1 mm=1 l/m2), med det lägsta värdet i de sydöstra landskapen. Se karta avrinning.

Djupet till grundvattenytan beror dels på grundvattenbildningens storlek, dels på jordens och berggrundens förmåga att leda undan grundvattnet. I Sverige är grundvattenbildningen förhållandevis stor, och i moränlandskapet är genomsläppligheten hos de djupare jordlagren och berggrunden relativt låg. Detta ger ett mycket ytligt grundvatten, med grundvattenytan på några få meters djup eller ytligare.

Under vattnets strömning genom jord och berg sker en fortlöpande förändring av dess kemiska sammansättning, genom kemisk växelverkan med omgivande mineral. Det ursprungligen sura och mineralfria nederbördsvattnet omvandlas gradvis till mindre surt eller neutralt grundvatten med hög mineralhalt. De snabbaste förändringarna sker i rotzonen, där mineral löses ut ur jordpartiklarna med hjälp av syror från växternas aktivitet. I grundvattenzonen sker reaktionerna långsammare, men genom vattnets långa vistelse i denna zon kan förändringarna bli störst där. Beroende på strömningsvägar och uppehållstider i skilda geologiska miljöer kan grundvatten ha betydande halter av bl.a. järn, mangan, kalcium, magnesium, klorid och sulfat.

Det mesta sötvattnet på jorden förekommer som grundvatten. Man har uppskattat volymen till 10 miljoner km3, vilket motsvarar ett 80 m djupt vattenskikt över jordens landytor. Det kan jämföras med sötvattenförrådet i sjöar och floder, vilket motsvarar ett 0,6 m tjockt skikt.

Vattnets kretslopp

Vattnet på vår jord cirkulerar i ett ständigt kretslopp; ånga avdunstar från sjöar och hav och faller ned som regn och snö. En del av vattnet tas upp av växternas rötter och avdunstar genom växterna. Resten tränger djupare ned och blir till grundvatten, som långsamt rör sig genom jordlagren och berggrunden för att slutligen rinna ut i sjöar, hav och vattendrag igen.

Vatten är en förutsättning för liv. Varje dag lånar vi vatten ur kretsloppet för att dricka, leva och må bra. Stenåldersmänniskorna drack samma vatten som vi och som våra barnbarn och barnbarnsbarn kommer att dricka. Alla ska ha bra dricksvatten i sin kran, inte bara vi utan också kommande generationer. Vi måste vara rädda om det vatten vi använder – något nytt tillförs inte kretsloppet.

EarthCachen

För att få logga denna earthcache som hittad så ska du besöka de ovanstående koordinaterna samt skicka dina svar på de nedanstående frågorna till mig. Skriv inga svar i din logg. Loggar som inte uppfyller dessa krav kommer att raderas.

Frågorna:

1. Undersök området kring Gladbäcken för att ta reda på vilken sorts vattenkälla som Gladbäcken är. Notera även hur kraftigt vattnet flödar upp ur marken, vad säger detta om grundvattenlagret här?

2. Jämför hur vattnet flödar fram mellan de ovanstående koordinaterna och steg 2. Hur skiljer sig de åt? Vad tror du att detta beror på?

3. Hur många liter vatten flödar fram per sekund från Gladbäcken?

4. Vilken temperatur hade vattnet i Gladbäcken under ditt besök? Skriv temperaturen i din logg.

5. Obs! Frivilligt: Ladda upp en bild på dig och/eller din GPS med Gladbäcken till din logg. Detta är helt frivilligt och är inget krav för att få logga.