Sannolikhet spridning
Sannolikheten för spridning genom kemisk diffusion kan i princip ansättas till ett (1, dvs. 100%). Mängden som frigörs beror på koncentrationsgradienten och hur hårt ämnena binder till substratet.
Sannolikheten för diffusion genom bioturbation beror på om det förekommer några bottenlevande organismer eller inte. I områden där fibrer har ackumulerats som bankar är förekomsten av bottenlevande organismer näst intill obefintlig. I andra områden där förekomsten av fibrer är mer utspädd med naturliga minerogena sediment kan bottenlevande organismer förekomma. Förekommer bottenlevande organismer kan biodiffusion antas vara ett.
Sannolikheten för att gasavgång ska bidra till spridning beror på om det förekommer någon gasavång eller inte. Gasavgång varierar både säsongsmässigt och rumsligt. Kunskapen om hur gasavgång påverkar spridning från fibersediment är i skrivande stund begränsad men det bedöms vara troligt att om det förekommer gasavgång så innebär det att föroreningar och partiklar frigörs och sprids. Mängden som frigörs beror i så fall på volymen gas som frigörs under en given tid.
Gradient och tryckskillnad kan medföra så att grundvatten från intilliggande landområden flödar ut i sedimenten och upp genom sedimenten. Sannolikheten för att uppströmmande grundvatten ska bidra till spridning beror på om det förekommer en uppåtriktad grundvattengradient inom en given tidsram. Förekomst av uppströmmande grundvatten kan variera säsongsmässigt och beror bland annat av mängden nederbörd som infiltrerar på land. Mängden föroreningar och fibrer som frigörs genom uppströmmande grundvatten beror på volymen uppströmmande grundvatten under den givna tiden.
I områden där fartyg trafikerar över fibersediment, t.ex. ett hamnområde, och om djupet inte är djupare än ca 20 m, är i princip sannolikheten för att något fartyg någon gång ska resuspendera sedimentet lika med ett. I grunda områden kan effekten av fartygens svallvågor blanda om sedimenten och förflytta dessa. Vissa fartyg orsakar även en så kallad avsänkningsvåg (ibland kallad bogvåg) som kan göra så att sediment sugs ut när vattennivån tillfälligt sjunker (vågbildingen från ett fartyg beror bland annat på skrovform och hur tungt lastat fartyget är). Huruvida spridning sker eller ej och hur stor den är påverkas av samma förutsättningar som beskrivs nedan, om strömmande vattendrag.
Resuspension av fibrer orsakad av strömmande vatten från vattendrag kan vara relevant om fibersedimenten ligger i ett vattendrag eller i dess mynning. Sannolikheten för att det strömmande vattnet ska resuspendera fibrer beror på om kraften i det strömmande vatten direkt över bottnen överstiger den kraft som håller samman sedimentpartiklarna. Vattnets skjuvkraft mot botten beror bland annat på vattenhastigheten nära botten, vilken varierar över tid och rum. Vattenhastigheten har i sin tur ett indirekt samband med flödet. Mängden som sprids beror på hur ofta dessa krafter uppstår inom en bestämd tidsram och hur stora de är i förhållande till de fiberhaltiga sedimentpartiklarnas sammanhållande kraft.
För att vinden ska orsaka tillräckligt stora vågor som kan resuspendera fiberhaltiga sedimentpartiklar behöver vindhastigheten vara tillräckligt stor, avståndet över vilken vinden transporteras över öppet vatten (stryklängd) vara tillräckligt stort och vattendjupet tillräckligt grunt. Det innebär bland annat att vindriktningen har betydelse. Huruvida spridning sker eller ej och hur stor den är påverkas av samma förutsättningar som beskrivs ovan, om strömmande vattendrag.
För att fibersediment ska spridas genom undervattenskred måste fibersedimenten ha deponerats i anslutning till en undervattenslänt som sluttar nedåt. Därtill behöver det finnas en mekanism som kan trigga igång ett undervattenskred, som att det exempelvis förekommer ett porövertyck i de minerogena sediment som underlagrar de fibersedimenten eller att släntfoten eroderas (brantare släntlutning). Förekomst av friktionslager i finsediment och hur mäktiga lagren är har betydelse för bildandet av porövertryck. Släntens gradient har betydelse för hur mycket erosion som behövs för att nå en kritisk instabil gräns. Sannolikheten för att ett undervattenskred ska orsaka spridning beror i så fall på om porövertrycket eller erosion av släntfot orsakar en pådrivande kraft som är större än den mothållande kraften inom en given tidsram. Notera att ett skred sällan förekommer mer än en gång på en och samma plats och det gör att denna spridningsväg skiljer sig från övriga spridningsvägar med hänsyn till statistiska metoder för sannolikhetsberäkning. Mängden fibrer och föroreningar som frigörs beror av vilken fiberbanksyta som involveras i skredet och mäktigheten på de fibersediment som finns på den ytan.
Om man vill bedöma hur troligt det är att spridning av fibrer och föroreningar kopplade till dessa sprids inom en viss tidsperiod kan olika metoder för detta tillämpas.
Nedan anges några exempel på metoder som kan användas för att bedöma sannolikheten för att spridning [3, 4]:
- Frekvensanalys (baseras på historisk information).
- Deterministiska modeller (baseras på parametervärden, har en entydig lösning, jmf t.ex. beräkning av släntstabilitet).
- Statistiska modeller (baseras på multivariat statistik).
- Stokastiska modeller (baseras på slumpmoment, jmf t.ex. Monte Carlo-simulering).
- Heuristiska modeller (baseras på expertbedömningar).