Search

Öppen kassodling av regnbåge och röding i nordliga sjöar och vattenkraftsmagasin är den vanligaste formen av vattenbruk i Sverige idag. Det finns både fördelar och nackdelar med öppen kassodling. Fiskens välfärd är bättre eftersom de lever i en mer naturlig miljö, men avfallsprodukterna från denna typ av vattenbruk kan inte behandlas innan de når miljön.Allt jordbruk påverkar miljön, och vattenbruket är inte annorlunda. En av de främsta formerna av påverkan i samband med livsmedelsproduktion är läckage av näringsämnen. Nästan alla djur i jordbruk behöver utfodras och de flesta odlade växter behöver gödslas. Mycket arbete läggs på att utveckla foder och utfodringsstrategier som maximerar utfodrade djurs förmåga att ta upp och behålla näringsämnen. Men vissa näringsämnen går oundvikligen förlorade i urin, avföring och oätet foder. I dag använder alla former av jordbruk i Sverige näringsämnen på ett effektivare sätt än vad som gjordes tidigare, detta gäller även för vattenbruket. Därför är äldre studier av vattenbrukets miljöpåverkan inte längre fullständigt relevanta eftersom industrin använder näringsämnen mer effektivt än tidigare.Fosfor och kväve är de två huvudsakliga näringsämnena som släpps ut i miljön genom matproduktion. När dessa näringsämnen kommer ut i sötvatten eller i havet kan de bidra till ett problem som kallas "övergödning". Näringsämnen är gödningsmedel som främjar ökad tillväxt i vatten av exempelvis alger och andra växter. När dessa växter dör och sjunker till botten kan de orsaka ytterligare problem, inklusive förbrukning av syre i vattnet, försämring av sedimentkvaliteten och förlust av biologisk mångfald.I svenska fjällsjöar och vattenkraftsmagasin är fosfor typiskt sett det vanligaste begränsande näringsämnet. Eventuella ytterligare fosfortillsatser kan därmed bidra till ökad tillväxt i vattnet och en för stor tillförsel av näringsämnen kommer att orsaka övergödning. Att kvantifiera påverkan på vatten- och sedimentkvalitet vid öppen kassodling i sötvattensförhållanden som är typiska för norra Sverige är en pusselbit på vägen mot en ökad hållbarhet för vattenbruket.I den här rapporten, där studien är finansierad av Jordbruksverket, fokuserar vi på fosfor och dess omvandling i miljön vid fiskodling i öppna kassar. Vi svarar på tre frågor: hur mycket fosfor släpps ut vid fiskodling? Vad händer med fosforn efter att det släppts ut? Hur lång tid tar det för miljön att återhämta sig efter att en fiskodling upphört? Vi fann att drygt hälften (54 %) av fosforn som finns i ett kommersiellt foder släpps ut i miljön. Cirka 1/5 (21 %) av fosforn i fodret kommer sannolikt att bidra till en omedelbar växttillväxt, medan cirka 1/3 (33 %) kommer att deponeras i sedimentet under odlingskassarna.Internationella studier har visat att näringsämnen som frigörs vid vattenbruk i öppna kassar under vissa omständigheter kan ha positiva effekter, särskilt i näringsfattiga system. Dessa fynd kan vara relevanta för svenska vattenkraftmagasin.Att veta vad som händer med fosforn i sedimentet är nyckeln till att förstå den långsiktiga miljöpåverkan från fiskodlingar. Våra resultat antyder att cirka 2/3 (70 %) av fosforn i sediment under fiskodlingar inte kommer att läcka ut. Av de 30 % som kan läcka kommer potentiellt cirka 10 % (dvs. 3 % av totalen) släppas ut varje år. Våra resultat antyder att dagens vattenbruk i öppna kassar är mindre förorenande än det var tidigare. De lyfter också fram behovet av ytterligare arbete med foderutveckling i framtiden samt behovet av en ökad förståelse kring var de näringsämnen som frigörs vid fiskodling tar vägen.Kunskap om miljöpåverkan från fiskodling i öppna kassar i kalla, näringsfattiga system behöver göras tillgänglig och kommuniceras till svenska intressenter. Specifikt behöver vi dokumentera den nuvarande vetenskapliga förståelsen för vart det fosfor (P) som släpps ut vid fiskodling i öppna kassar tar vägen i vatten och sediment. Vi behöver också dokumentera och utvärdera andra nationella eller internationella studier som kan bidra till att förstå den nuvarande svenska situationen. Vi behöver veta mer om den långsiktiga depositionen av det fosfor som frigörs vid fiskodling, inklusive den tid det tar för återhämtning efter att fiskodlingen upphört.

Användning av in-situ sensorer för insamling av data med hög frekvens (exempelvis var 15:e min) kan ge bättre förståelse för biogeokemiska och hydrologiska processer i specifika vattendrag. I denna rapport har beskrivits tre olika sätt att med fördjupad analys av sensordata generalisera och skala upp resultaten från mätningarna.I det första exemplet används vattennivå, som exempelvis kan mätas med sensorer, i modellen PERSiST för att ta fram tidsserier för vattenföring. Genom modellen skapas en ”syntetisk avbördningskurva” utan tidsödande manuella mätningar och kostsamma installationer. Detta kan göras med hög frekvens (exempelvis per timme) då tillgänglig nederbörds- och temperaturdata finns, men alternativet finns även att använda ett dagligt tidssteg. Kvaliteten på nederbörds- och temperaturdata hade stor betydelse för resultatet, men metoden verkar lovande. Hur väl detta fungerar i olika typer av vattendrag och under olika förhållanden behöver undersökas ytterligare.I det andra exemplet analyseras sensordata tillsammans med vattenföringsdata (C-Q analys) för att skapa en bättre förståelse för processer i vattendragen, exempelvis erosion av suspenderat material. Genom att undersöka dynamiken i turbiditet under episoder med högre vattenföring, kan vi se att de fyra undersökta vattendragen rea-gerar på olika sätt på ökat flöde. När klimatdata läggs till i analysen, exempelvis regn/snö, snösmältning, markfuktighet, kan responsen i vattendragen kopplas till olika processer och säsonger. Resultaten kan användas som stöd för val av åtgärder mot näringsförluster från jordbruksmark och även visa vilka vattendrag som är mest känsliga för ökad förekomst av extrem nederbörd och snabba flödesförändringar till följd av klimatförändringen.Vidare har högfrekvent data använts i vattenkvalitetsmodellering. Den betydande variationen i högfrekvent kalibreringsdata gjorde det svårare att uppnå hög samstäm-mighet mellan modellerade och observerade värden. Användning av den högfre-kventa datan i modellen gav generellt både högre koncentrationer (mg/l) och belast-ning (kg/dag ) av suspenderat material och totalfosfor (kg/dag) i jämförelse med den lågfrekventa datan. I takt med att kunskapen om användningen av högfrekvent data i modeller ökar kommer det visa sig i vilken mån de kommer kunna användas i förvaltningen.Vi har här gett några exempel på hur olika typer av fördjupad analys av sensordata kan öka användningen, med potential att ge underlag för vattenförvaltningen så att värdet av datan ökar ytterligare. Arbetet med att skala upp användning av data från in-situ sensorer är dock ännu i ett tidigt skede, och mycket arbete kvarstår innan applikationer kan användas direkt i förvaltningen.

Under 1900-talets första hälft genomgick våra älvar en radikal förändring. Samtidigt som Sverige fick en klimatsmart energikälla skapades oavsiktligt helt nya ekosystem. Frågan är om dessa nya ekosystem behöver mänsklig intervention, också med tanke på den nu eskalerande klimateffekten, för att uppnå balans? En mångvetenskaplig grupp forskare vid SLU och Umeå universitet ställer nu frågan vilken ytterligare kunskap som behövs för att säkerställa en eko-och sociosystembaserad skötselplan för våra norrländska kraftverksmagasin. En plan som både tar hänsyn till miljön, lokalsamhället och Sveriges behov av ökad inhemsk livsmedelsförsörjning.

Wetland area in agricultural landscapes has been heavily reduced to gain land for crop production, but in recent years there is increased societal recognition of the negative consequences from wetland loss on nutrient retention, biodiversity and a range of other benefits to humans. The current trend is therefore to re-establish wetlands, often with an aim to achieve the simultaneous delivery of multiple ecosystem services, i.e., multifunctionality. Here we review the literature on key objectives used to motivate wetland re-establishment in temperate agricultural landscapes (provision of flow regulation, nutrient retention, climate mitigation, biodiversity conservation and cultural ecosystem services), and their relationships to environmental properties, in order to identify potential for tradeoffs and synergies concerning the development of multifunctional wetlands. Through this process, we find that there is a need for a change in scale from a focus on single wetlands to wetlandscapes (multiple neighboring wetlands including their catchments and surrounding landscape features) if multiple societal and environmental goals are to be achieved. Finally, we discuss the key factors to be considered when planning for re-establishment of wetlands that can support achievement of a wide range of objectives at the landscape scale.

Deliverable report D2.1 of the EU Horizon 2020 Project OPTAIN (Grant agreement No. 862756) To gather and organise the knowledge collected and created by OPTAIN on NSWRM, the Work Package 2 developed a catalogue of NSWRM. It presents each NSWRM considered in the project and contains all the associated information. The objective of D2.1 is to make qualitative and quantitative information on each specific measure available to various stakeholder groups, like all end users and NSWRM implementers. It enables to allow them to select, design and implement one or more NSWRM on their farm (or territory), or extract specific data and information they need for supporting the development and promotion of NSWRM use. Summary During the first reporting period of the H2020 project OPTAIN, the task 2.1 partners focused on framing the concept of Natural Small Water Retention Measures (NSWRM) and on identifying and documenting existing and underutilised NSWRM in all 14 case studies (CS) of the project. Therefore, a systematic approach was developed involving all relevant stakeholder groups in Multi Actor Reference Groups (MARG), comprising the following steps: identification of existing or potentially suitable measures, prioritisation of measures with a high potential in the local context of the different case studies, selection of a set of 3 to 7 measures per case study, which are relevant for the case studies and the OPTAIN project. Once the NSWRM have been selected, all case study implementers started to collect data on their individual measures and to document them by using the World Overview of Conservation Approaches and Technologies (WOCAT) questionnaire on Sustainable Land Management (SLM) Technologies, thus generating a standardised factsheet of each measure. All entered data on the WOCAT SLM database will then be linked to the Natural Water Retention Measure (NWRM) platform. The OPTAIN catalogue will be accessible from both websites as well as through the project’s own “Learning Environment” which will include a section dedicated to OPTAINs catalogue of NSWRM. Overall, the prioritization in the 14 case studies resulted in 66 selected NSWRM. The case study teams started documenting these selected NSWRM with the World Overview of Conservation Approaches and Technologies (WOCAT) Technology questionnaire, including description and classification, technical specification, implementation inputs and costs, natural and human environment, as well as ecological, socio-economic and socio-cultural impacts. To help in this process, a two-day virtual WOCAT training for all case study teams was organised and conducted by the task 2.1 team. In parallel, the task 2.1 partners conducted an analysis of the commonalities and differences between both WOCAT and NWRM.eu databases to provide an integrated view. The result of this analysis was d that there are only a few differences and a smooth integration could be possible. All entered data on the WOCAT global SLM database (https://qcat.wocat.net) will thus be linked to the NWRM platform (http://nwrm.eu/).

Deliverable report D2.2 of the EU Horizon 2020 Project OPTAIN (Grant agreement No. 862756). List of tailored and case-specific performance indicators (environmental and socio-economical) that help to evaluate the effectiveness of NSWRM monitored (existing measures) and modelled (potential future measures) in the OPTAIN case studies as well as used to establish a common language across project members and activities and to facilitate the knowledge sharing with stakeholders and the wider dissemination of project results. Summary: The content of this deliverable addresses the activities of the task 2.2 “Identification of performance indicators for the selected NSWRM” within the H2020 project OPTAIN. The core purpose of the task is to develop a customized set of indicators that allow assessing the effectiveness of selected (either existing or potential future) Natural/Small Water Retention Measures (NSWRMs) in and across the OPTAIN case studies (CS). The relevance of specific NSWRMs to face local challenges, their multifunctional nature and the manifold impacts they may have in the territory require identifying key elements that easily resume such features, while being flexible and adaptable enough to be used in different contexts. Therefore, task 2.2 elaborated a pathway to produce a list of Performance Indicators (PI), to set the focus for model parametrisation at different scales as well as to ensure an appropriate model setup and utilisation of modelling outcomes (WP4, WP5). For this reason, the screening, selection and tailoring of the most relevant indicators, to be used as PI, have been conducted from both the environmental (EPIs) and socio-economic (SPIs) points of view. The selection process was built at the interface between science and society, in a fruitful process of knowledge co-creation and sharing. As such, agreed lists of indicators can be used to support the harmonized approach of OPTAIN by establishing a common language across project members and activities, favour the understanding and the comparison of modelling results across CS, facilitating the dialogue with stakeholders and the wider dissemination of project results. The methodology followed to outline the customized list of indicators, to be used as PIs, was based upon the initial contribution of scientific / academic partners’ expertise to compile all the potential or candidate indicators and preselect the most relevant ones for the selected NSWRMs. As a result, we ended up with short lists of both environmental (25) and socio-economic (17) indicators that cover the most relevant issues of the OPTAIN case studies. In the second instance a participative approach involved local research teams and stakeholders in the valuation, adjustment and prioritisation of the most important indicators, also owing to the intensive consultation with OPTAINs Multi-Actor-Reference Groups (MARG). Based on the feedback obtained, the task 2.2 partners conducted an analysis of the commonalities and differences between CSs and scales. This allowed drawing the conclusion that, despite CS are experiencing diverse challenges, the most important issues covered by the selected indicators, and priorities given are very similar. Finally, for comparison purposes across CSs, a common set of PIs is proposed, including first discussions on the best way to represent selected PIs based on monitoring and/or modelling results to be available in CS.