10.5878/ms33-dh85
Klaus, Marcus
Marcus
Klaus
0000-0003-0747-3524
Department of Forest Ecology and Management, Swedish University of Agricultural Sciences
Trends in groundwater chemistry across Sweden during 1980−2020
Trender i grundvattenkemi i Sverige mellan 1980 och 2020
Swedish University of Agricultural Sciences
2023
Environmental Impacts
Environmental Impacts
Water Quality/Water Chemistry
Water Quality/Water Chemistry
Water Temperature
Water Temperature
Ph
Ph
Ground Water
Ground Water
Carbon Cycle/Carbon Budget Models
Carbon Cycle/Carbon Budget Models
groundwater quality
kvalité på grundvatten
environmental change
miljöförändring
long-term trend
basicity
alkalinitet
environmental monitoring
miljöövervakning
pollution
förorening, miljöförstöring
Human Dimensions
Human Dimensions
Terrestrial Hydrosphere
Terrestrial Hydrosphere
Models
Models
human induced event
method
metod
Earth Science
Earth Science
Earth Science Services
Earth Science Services
event
Science Keywords
Science Keywords
object of interest
Earth and Related Environmental Sciences
Geovetenskap och miljövetenskap
Environmental Sciences
Miljövetenskap
Geochemistry
Geokemi
Physical Geography
Naturgeografi
Oceanography, Hydrology and Water Resources
Oceanografi, hydrologi och vattenresurser
Geoscientific Information
Geovetenskap
Environment
Miljö
Natural Sciences
Naturvetenskap
2023-05-16
1980-01-01/2020-12-31
1980-01-01/2020-12-31
eng
10.5878/312x-8h24
10.1038/s43247-023-00885-4
4.72 MiB
229 variables
1
This dataset contains medians, linear trends and change points in groundwater chemistry across Sweden during 1980-2020. Water chemical parameters include measured pH, alkalinity, concentrations of base cations and acid anions, dissolved oxygen, dissolved silica, total organic carbon, groundwater temperature, groundwater level, as well as dissolved inorganic carbon and carbon dioxide calculated using carbonate equilibrium equations based on pH, alkalinity and temperature. The statistics are calculated from a total of 5745 sampling occasions for 55 groundwater wells or springs that are part of the National Groundwater Chemistry Monitoring program run by the Geological Survey of Sweden. Included is also background information on the sampling locations. The aim with this data compilation is to evaluate effects of environmental changes on groundwater carbon cycling.
Given are medians and linear trends (Theil sen slopes, incl. p-value), change points in trends and numbers of observation of dissolved inorganic carbon, carbon dioxide, pH, alkalinity, total organic carbon, base cations (Ca, Mg, K, Na), acid anions (Cl, SO4, NO3), ammonium, dissolved silica, dissolved oxygen, groundwater temperature and groundwater level. Medians and linear trends are also given for transformations (Pivot coordinates) of the above listed water chemical variables that account for the compositional nature of the data (Templ et al. 2011). Additionally, site specific information is given, including site name / ID, geographic coordinates, bedrock type, aquifer type and well depth. Dissolved inorganic carbon and carbon dioxide is calculated using carbonate equilibrium equations based on alkalinity, pH and water temperature, using the R package "phreeqc" (Charlton and Parkhurst 2011). Trends are calculated for the periods 1980-2000, 2000-2020 and 1980-2020 using the R package "rkt" (Marchetto 2021). Break points are calculated using the R package "segmented" (Muggeo 2008). Pivot coordinates are calculated using the R package ‘robCompositions’ (Templ et al. 2011). The raw data is openly available at Swedish Geological Survey (SGU 2022a,b). The data was downloaded on 2021-10-03.
References:
Charlton, S. R. & Parkhurst, D. . Modules based on the geochemical model PHREEQC for use in scripting and programming languages: Computers & Geosciences, v. 37, p. 1653-1663. (2011)
Marchetto, A. rkt: Mann-Kendall Test, Seasonal and Regional Kendall Tests. R package version 1.6. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=rkt. (2021).
Muggeo, V. M. R. segmented: an R Package to Fit Regression Models with Broken-Line Relationships. R News, 8/1, 20-25. Available at: https://cran.r-project.org/doc/Rnews/. (2008).
SGU. Data från miljöövervakning av grundvatten, öppna data (Groundwater environmental monitoring data, in Swedish). Available at: https://www.sgu.se/produkter/geologiska-data/oppna-data/grundvatten-oppna-data/miljoovervakning-av-grundvatten/. (2022a).
SGU. Data om grundvattennivåer (Groundwater level data, in Swedish). Available at https://www.sgu.se/grundvatten/grundvattennivaer/ladda-ned-grundvattendata/. (2022b).
Matthias Templ, Karel Hron, P. F. robCompositions: an R-package for robust statistical analysis of compositional data. v. 2.3.1. in Compositional Data Analysis. Theory and Applications (eds. Pawlowsky-Glahn, V. & Buccianti, A.) 341–355 (John Wiley & Sons, 2011).
Det här datamaterialet innehåller median värden, linjära trender och brytpunkter i grundvattenkemi i Sverige mellan 1980 och 2020. Vattenkemiska parametrar är mätt pH, alkalinitet, koncentrationer på baskatjoner, anjoner från syror, löst syre, löst kiseldioxid, total organisk kol, grundvattentemperatur, grundvattennivå, såväl löst anorganisk kol och koldioxid, beräknade utifrån karbonatjämviktsreaktioner. Statistiken baserar på 5745 provtagningar i 55 grundvattenrör eller källor som en del av Sveriges nationella program för övervakning av grundvattenkemin utförd av Sveriges Geologiska Undersökningen (SGU). Bakgrundsinformation om provtagningslokaler finns också med. Syftet med datamaterialet är att bedöma hur kolomsättningen i Sveriges grundvatten påverkas av miljöförändringar.
Datamaterialet innehåller median värden, linjära trender (Sen Theil slope, incl. p-värde), brytpunkter i trender och antal observationer för löst anorganisk kol, koldioxid, pH, alkalinitet, total organisk kol, baskatjoner (Ca, Mg, K, Na), katjoner från syror (Cl, SO4, NO3), ammonium, löst kiseldioxid, löst syre, grundvattentemperatur och grundvattennivå. Dessutom finns med information om provtagningslokalerna (namn / ID, koordinater, berggrund, akvifärtyp, rördjup). Median värden och linjära trender är också beräknade för transformationer (Pivot koordinater) av dem ovan nämnda ämnen. Transformationen tar hänsyn till att vattenkemiska koncentrationer är kompositorisk data. Löst anorganisk kol och koldioxid är beräknade utifrån alkalinitet, pH och vattentemperatur baserad på karbonatjämviktsreakterioner med hjälp av R paketet "phreeqc" (Charlton and Parkhurst 2011). Trender är beräknade för perioderna 1980-2000, 2000-2020 och 1980-2020 med hjälp av R paketet "rkt" (Marchetto 2021). Brytpunkter är beräknade med hjälp av R paketet “segmented" (Muggeo 2008). Pivot koordinater är beräknade med hjälp av R paketet "robCompositions" (Templ et al. 2011). Rådata finns tillgängligt genom Sveriges Geologiska undersökning (SGU 2022a,b). Datauttaget gjordes 2021-10-03.
Referenser:
Charlton, S. R. & Parkhurst, D. . Modules based on the geochemical model PHREEQC for use in scripting and programming languages: Computers & Geosciences, v. 37, p. 1653-1663. (2011)
Marchetto, A. rkt: Mann-Kendall Test, Seasonal and Regional Kendall Tests. R package version 1.6. Available at: https://CRAN.R-project.org/package=rkt. (2021).
Muggeo, V. M. R. segmented: an R Package to Fit Regression Models with Broken-Line Relationships. R News, 8/1, 20-25. Available at: https://cran.r-project.org/doc/Rnews/. (2008).
SGU. Data från miljöövervakning av grundvatten, öppna data (Groundwater environmental monitoring data, in Swedish). Available at: https://www.sgu.se/produkter/geologiska-data/oppna-data/grundvatten-oppna-data/miljoovervakning-av-grundvatten/. (2022a).
SGU. Data om grundvattennivåer (Groundwater level data, in Swedish). Available at https://www.sgu.se/grundvatten/grundvattennivaer/ladda-ned-grundvattendata/. (2022b).
Matthias Templ, Karel Hron, P. F. robCompositions: an R-package for robust statistical analysis of compositional data. v. 2.3.1. in Compositional Data Analysis. Theory and Applications (eds. Pawlowsky-Glahn, V. & Buccianti, A.) 341–355 (John Wiley & Sons, 2011).
10.850066
54.940605
25.09686
54.940605
25.09686
69.13962
10.850066
69.13962
10.850066
54.940605
17.973463
62.04011
Sweden
Geological Survey of Sweden
https://ror.org/050rtva22
36–2788/2021
The role of groundwater in the carbon cycle: long-term sink or overlooked legacy?