Sluttrapport: Redusert jordtap ved ekstremvær (EksTap)

Transkript

1 Sluttrapport: Redusert jordtap ved ekstremvær (EksTap) Prosjektnr Landbruksdirektoratet: 14/5799 Av Eva Skarbøvik, Jannes Stolte, Sigrid Haande, Inga Greipsland, alle NIBIO. Innhold 1. Brukerinvolvering og identifisering av mulige tiltak mot flom og ras... 1 Identifisering av mulige tiltak: Oktober 2014 og mars NVEs rolle og ansvar: Februar Detaljplanlegging av tiltak: November Modellering av effekt av ulike tiltak mot flom og jordtap Fagseminar, infoark og annen formidling Brukerinvolvering og identifisering av mulige tiltak mot flom og ras Oppgaven omhandlet informasjonsutveksling med brukere, bl.a. for å identifisere mulige tiltak mot skader fra flom og ras. Tabell 1 viser en oversikt over møter med brukergrupper. Tabell 1. Møter og workshops avholdt med ulike brukere. Dato Formål Deltakere 15. oktober 2014 Oppstartmøte, diskusjon om mulige tiltak mot flom. 22 deltakere fra Vannområde Morsa, Halden, og andre lokale, regionale og nasjonale forvaltningsinst. 22. februar 2015 Møte med NVE for å avklare NVEs rolle Vannområde Morsa og NIBIO i innenfor tema flom, ras og jordtap. 3. mars 2015 Oppfølging av møtet den 15. oktober med mer detaljert vurdering av tiltak og informasjon om prosjektet 23. november 2015 Konkret planlegging av enkelttiltak mot flom og ras i Vannområde Morsa tillegg til NVE (5 deltakere) Vannområde Morsas temagruppe for landbruk (ca. 12 deltakere) 11 deltakere, inkl Vannområde Morsa og grunneiere Under er en kort beskrivelse av hver av brukermøtene. Identifisering av mulige tiltak: Oktober 2014 og mars 2015 Den 15. oktober 2014 avholdt NIBIO (daværende Bioforsk) en workshop om flom, ras, og tap av jord, på Ås (figur 1). Introduksjonsforedragene er lagt ut på (eller direkte: &p_sub_id=97606&p_dim2=97609). Foredragene omhandlet Introduksjon med hensikt, EksTap Sluttrapport 1

2 pågående prosjekter og prosesser; Oversikt over noen av de tiltakene som finnes mot jordtap pga flom og ras; samt info fra Vannområde Morsa om hvorfor Morsa setter søkelys på flom og ras. Det ble gjennomført gruppearbeid for å diskutere tiltak på hhv. åker, kantsoner og skog/utmark, resultatet er oppsummert i tabell 2. Tabell 2. Liste over mulige tiltak i nedbørfeltet, gruppert etter hvor i landskapet de egner seg, dvs. skog, åker eller kantsonen mellom åker og vannforekomst. Tiltak Egner seg på åker Egner seg i kantsonen mellom åker og vannforekomst Egner seg i skog/omkringliggende områder til landbruksarealet Fordrøyningsdam Armere bekkekant Kantsoner: Armering (steinsetting, kvist), kokosmatter) Skjøtsel av kantsoner Kantsoner rundt grøfter Vurdere annet plantedekke enn gras andre arter Utvidet bekkeløp Flomareal (sette av areal som kan oversvømmes) Avskjæringsgrøfter Kantvegetasjon Stedstilpassing avhengig av erosjonsrisikoklasser Vedlikehold av tiltak som fangdammer, grøfter Dreneringstiltak Noen stikkord fra plenumsdiskusjonen: Skogforvaltning er et viktig tiltak; spørsmålet er derfor om midler (tilskudd) i enkelte tilfeller burde flyttes fra tiltak på jordet til tiltak i bekk/skog. Det er viktig med lokal tilpasning av tiltak. Drenering er ikke alltid positivt fordi det kan forsterke flomtoppen i bekken. Hvis det skal være trær/busker i bekkekanter bør ikke dette hindre at det kan etableres et bunndekke av gras. Det ble også påpekt at Morsa utga en brosjyre om Skogbruk og vann denne finnes her: Det var interesse blant flere av deltakerne for å teste ut konkrete tiltak mot tap av jord ved flom og ras. EksTap Sluttrapport 2

3 Vi fulgte opp denne workshoppen med et møte med Vannområdet Morsas «temagruppe landbruk» den 3. mars 2015, hvor vi diskuterte problemstillingene pånytt med en mindre gruppe. Interessen var fortsatt stor for å kunne teste ut konkrete tiltak, og på møtet diskuterte vi hvilke steder i nedbørfeltet som egnet seg for uttesting av tiltak. Figur 1. Diskusjoner på workshopen i oktober NVEs rolle og ansvar: Februar 2015 På workshop en i oktober 2014 ble det poengtert at NVEs ansvar og rolle ble oppfattet som uklar, og 22. februar avholdt vi derfor et møte med NVE sammen med leder for Vannområde Morsa. På møtet ble NVEs rolle diskutert. NVE gjorde det klart at de ikke lenger har midler øremerket tiltak mot flom i landbruket. Tiltak mot flom og ras prioriteres i bebygde og urbane strøk hvor det er overhengende fare for skade på bygninger og mennesker. Spørsmålet om ansvar og roller ble tatt opp igjen i fagseminaret, se avsnitt 3, nedenfor. Detaljplanlegging av tiltak: November workshop en ble fulgt opp av en ny workshop 23. november 2015 (figur 2). Denne ble holdt med en mindre gruppe fra Vannområde Morsa for å detaljplanlegge mulige tiltak i nedbørfeltet. Workshoppen la vekt på gruppeoppgaver, bl.a. hvordan deltakerne vurderte ulike tiltak opp mot ulike kriterier som bedre vannkvalitet, redusert jordtap, redusert flom, reduserte utgifter/økt inntekt og mindre skade på infrastruktur. Tiltak som ble vurdert omfattet grasdekte vannveier, grasdekte buffersoner, redusert jordarbeiding, stabilisering av elvekanter med vegetasjon og fordrøyningsdammer i skog. Tiltaket som kom best ut var fordrøyningsdammer i skog. Tiltakene som vi har kommet frem til i disse workshoppene vil nå bli testet ut med finansiering av et stort EU-prosjekt, RECARE, om tiltak mot tap av jord. Uttestinger og målinger vil i hovedsak starte til våren, men befaringer i felt er allerede gjennomførte for å kunne planlegge gode måletekniske løsninger. Selv om kostnadene til disse utprøvingene vil tas fra andre prosjekter enn EksTap, så har EksTap muliggjort kontaktflaten mellom forskere og brukere, slik at vi har bedre oversikt over hvilke tiltak brukerne mener kan egne seg i praksis. Vi har også fått god kontakt med interesserte grunneiere som vi kan samarbeide med. EksTap Sluttrapport 3

4 Figur 2. Bilder fra workshopen i november EksTap Sluttrapport 4

5 2. Modellering av effekt av ulike tiltak mot flom og jordtap I dette delprosjektet var formålet å kalibrere LISEM-modellen for jordtap, for igjen å modellere effekten av ulike tiltak på tap av jord. Innhenting av nye data for bedre kalibrering av modellen Det er i perioden hentet inn stedspesifikke jorddata, som er viktige for at LISEM-modellen bedre skal kunne beregne partikkeltransport i nedbørfeltet. De innhentede dataene omfatter overflateruhet, jordas kohesive egenskaper, aggregatstabilitet og Mannings n parameter. Det er gjennomført et prøvetakingsopplegg for disse parameterne som tar hensyn til romlig og temporær heterogenitet. Resultater av modellering Litt informasjon om LISEM-modellen LISEM er en modell som i stor grad er basert på beskrivelse av de fysiske prosessene som driver overflateavrenning og erosjon i landskapet. Modellen simulerer episoder som generelt varer kortere enn ett døgn. LISEM modellerer her kun overflateavrenning og ikke grøfteavrenning. Nedbørfeltet deles inn i gridceller, basert på en digital terrengmodell, og modellen beregner prosesser som infiltrasjon, vanntransport i jordprofilet, lagring av vann på jordoverflata, generering av overflateavrenning og løsrivelse og transport av jordpartikler skjer for hver gridcelle. Gridcellene linkes sammen med en bestemt tilnærming for å lede transporten av vann og partikler gjennom landskapet til utløpet av feltet. Dermed får man med prosesser som konsentrert strømning i vannveier/dråg og sedimentasjon av partikler nedstrøms der de ble løsrevet. For å vurdere om en modell produserer realistiske resultater, må modellen kalibreres mot målte responsdata. LISEM-modellen ble kalibrert mot en måleserie med avrenningsdata fra Grytelandfeltet. Kalibreringen viste tilfredsstillende resultater for den aktuelle nedbørsepisoden, og den resulterende parameteriseringen av modellen ble brukt videre i scenario-simuleringer. Scenariene som ble kjørt, inkluderte effekt av endret nedbørsmengde/-intensitet og effekt av landskapstiltak som grasdekte vannveier og grasdekte buffersoner. Effekt av endret nedbør For å teste effekter av ulike nedbørsintensiteter på overflateavrenning og erosjon, ble det laget et datasett med kunstige nedbørsepisoder, såkalte hyetogram. Disse ble basert på Intensitet-Varighet- Frekvens-kurver (IVF-kurver) for nedbørsstasjonen på Rustadskogen i Ås. Det ble brukt 7 ulike gjentaksintervall på nedbørepisodene (2, 5, 10, 30, 50, 100 og 200 år). Dette scenariet ble kjørt for Gryteland. Mengde overflateavrenning økte eksponentielt med økende nedbør, fra 7 % av total nedbør i scenariet med minst nedbør til 26 % i scenariet med mest nedbør. Hvor mye overflateavrenning som oppstår var også avhengig av vanninnholdet i jorda ved starten av nedbørepisoden. Våt jord ga 7 11 % (avhengig av nedbør) mer overflateavrenning enn en relativ tørr jord. EksTap Sluttrapport 5

6 Effekt av buffersoner i landskapet Det ble simulert effekter av grasdekt vannvei på to skalaer i det lille nedbørfeltet Gryteland (273 daa), som bare har ett dråg, og i det større nedbørfeltet Skuterud (4500 daa), som har mange dråg. Effekt av grasdekte buffersoner ble simulert kun for Skuterud, da det ikke renner noen bekk gjennom Gryteland. I Gryteland førte grasdekt vannvei til at mengde overflateavrenning ble redusert med 2 %, og den høyeste avrenningsintensiteten ble redusert med 9 %. Jordtapet ble redusert med hele 93 %. Modellen ble kjørt med modifiserte parametre for jordas motstandsevne mot erosjon, for å representere en situasjon med høyere erosjonsrisiko. I dette tilfellet ble effekten av den grasdekte vannveien noe mindre (46 %). Modellen ble også kjørt med ulike verdier for Mannings n, hvilket hadde stor betydning for effekten av den grasdekte vannveien. Med Mannings n satt lik for åker og grasdekt vannvei, var det fortsatt en liten reduksjon (4 %) i jordtapet. I Skuterud hadde 10 m brede grasdekte vannveier i alle dråg også stor effekt på overflateavrenning og jordtap. Der hadde 50 m grasdekt buffersone på hver side av bekken omtrent samme effekt som de grasdekte vannveiene (i dråg), mens effekten av 10 m grasdekt buffersone hadde noe mindre effekt (figur 2 og 3). Modelleringen med LISEM-modellen er ikke avsluttet, og i løpet av 2016 vil det komme en rapport med flere resultater av disse. Figur 4. Overflateavrenning uten tiltak, og med tre ulike tiltak: Grasdekt buffersone i 10 meters bredde langs bekken, grasdekt buffersone i 50 meters bredde langs bekken og 10 meter brede grasdekte vannveier i dråg. EksTap Sluttrapport 6

7 Figur 5. Jordtap uten tiltak, og med tre ulike tiltak: Grasdekt buffersone i 10 meters bredde langs bekken, grasdekt buffersone i 50 meters bredde langs bekken og 10 meter brede grasdekte vannveier i dråg. Fordrøyningsdammer I tillegg til scenarier med typiske jordbrukstiltak, har vi også vurdert effekten av fordrøyningsbasseng. Denne undersøkelsen er gjort i en masteroppgave av en student fra Wageningen UR (Govinda Khanal), med veiledning fra Jannes Stolte. Resultatene viste at flomtoppen kan bli redusert ved bruk av slike dammer, og naturlig nok vil reduksjonen avhenge av hvilken kombinasjon som velges, både mht mengde og størrelse av dammene. Som et eksempel ble flomtoppen under en snøsmelteperiode i januar 2008 dempet med 30 % hvis det ble anlagt 10 dammer hver på m 3. Vi har foreløpig ikke beregnet effekten av dammer på jordtap enda. Her er det en rekke andre faktorer som må tas med i bildet, bl.a. kan dammene fylles igjen av sedimenter, og vedlikeholdskostnader må tas med i betraktningen. Som vist gjennom workshoppene er slike fordrøyningsdammer et tiltak brukerne i Morsa har lyst å teste ut videre, og gjennom RECARE-prosjektet skal dette gjøres i Modeller kan gi oss mye informasjon om hva som kan skje ved ulike scenarier, men uten gode inngangsdata kan resultatene av modelleringen ha stor usikkerhet. Ved å måle effekten av slike fangdammer direkte i felt kan vi få økt kunnskap om hvor godt dammene demper flom og reduserer jordtap. 3. Fagseminar, infoark og annen formidling Et fagseminar ble gjennomført 8. oktober 2015; programmet vises i figur 4. Seminaret ble arrangert i et samarbeid mellom Norsk Vannforening og Norsk Jordforening. Det var til sammen 38 deltakere på seminaret, som ble arrangert i Vitenparken på Ås. Basert på innleggene i fagseminaret ble det laget et faktaark (figur 5). Faktaarket er lagt ut både på Tiltaksveilederen ( og på nettstedet I tillegg er det laget en tidsskriftartikkel til VANN (kommer på trykk i kommende nummer av tidsskriftet). EksTap Sluttrapport 7

8 Program for fagseminar 8. oktober :30-09:45 Innledning og hensikten med seminaret. Jannes Stolte, NIBIO 09:45-10:15 Klimascenarier i Norge og konsekvenser for erosjon og tap av jord. Lillian Øygarden, NIBIO 10:15-10:45 Utfordringer med jord- og flomskred i Norge (inkludert kvikkleireskred) og forebyggende tiltak. Øyvind Armand Høydal, NGI 11:00-11:30 Muligheter for tiltak i små nedbørfelt for å hindre flom og jordtap ved ekstreme hendelser. Jannes Stolte, NIBIO 11:30-12:00 Konsekvenser av flom og ras for vannkvaliteten i jordbruksområder. Eva Skarbøvik, NIBIO 12:45-13:00 Video: Flom og tap av jord i Norge 13:00-13:20. Flom og ras i Morsa-vassdraget, utfordringer for vannkvaliteten og mulige tiltak. Marit Ness Kjeve, Vannområde Morsa 13:20-13:40 Erfaringer fra tiltak mot flomdemping, Ole Petter Skallebakke, Fredrikstad kommune 14:00-14:20 NVEs rolle og ansvar. Inger Staubo, NVE 14:20-14:40 Landbruksmyndighetenes rolle og ansvar i forhold til å hindre tap av jord ved ekstreme hendelser. Johan Kollerud, Landbruksdirektoratet 14:45-15:30 Plenumsdebatt: I en fremtid med flere ekstremepisoder vil risiko for flom og tap av jord øke. Det er et mål å øke matproduksjonen tilsvarende befolkningsveksten. Skal Norge fortsette kun å fokusere på flomsikring av bygninger og infrastruktur? Har vi god nok kunnskap om hvilke tiltak som egner seg best mot flom og jordtap? Har vi gode nok virkemidler for å iverksette tiltak? Figur 4. Program for fagseminaret avholdt 8. oktober Figur 5. Faktaarket om tap av jord som følge av flom og ras er lagt ut på to nettsted. Oppsummert ser vi at tematikken i EksTap har truffet brukerne, som har vist stor interesse, men samtidig har vi avdekket at det er behov for økt kunnskap og bevissthet om dette emnet, både i form av faglig kunnskap og i forhold til avklaringer av roller og ansvar. EksTap Sluttrapport 8