Bruk av avrenningsmodeller i tiltaksanalyser utfordringer for å nå klassegrensene

Transkript

1 Bruk av avrenningsmodeller i tiltaksanalyser utfordringer for å nå klassegrensene Håkon Borch, Bioforsk

2 Tiltaksplaner modellering og verktøy presisjon, usikkerhet og erfaringer

3 Tiltaksanalyser Hvilke tiltak trengs for å nå miljømålene? Hvilke kombinasjoner av tiltak er mest kostnadseffektive? Hva er den mulige framtidige miljøtilstanden? Hva er et realisk miljømål for en Sterkt Modifisert Vannforekomst (SMVF) og den økologiske effekten av den optimale kombinasjonen av realistiske tiltak Hva er forventet effekt og kostnader av kombinasjoner av tiltak (samfunnsøkonomisk kost-/nyttevurderinger) 3

4 Resipientenes avlastningsbehov Beregning av avlastningsbehov: Overvåkingens målte nivå av valgte parameter -Miljømål ->Naturlig bakgrunnsnivå x 3 (for elver) x2 (for sjøer) =Avlastningsbehov Avlastningsbehovet styrer tiltaksambisjonene Naturlig bakgrunnsnivå er en meget styrende nøkkelparameter! 4

5 5

6 Kilder, kvalitet og betydning for tiltaksanalysen Kilder Bakgrunnsavrenning Grad av presisjon næringsstoffavrenning Tildels høy presisjon på skog og fjellområder. Lavere på høybonitetsområder. Antakelig en del underestimering Tiltak i tiltaksanalyse Nei Betydning for sluttresultat Generelt liten, men tildels stor i nedbørfelt under marin grense Atmosfærisk deposisjon Høy (hvis en tar hensyn til geografisk variasjon) Nei Liten Tette flater / bebygde arealer Middels presisjon (ulike typer tette flater/bymiljøer). Få referansestudier Fordrøyning, fangdammer Samferdselsarealer Relativt høy presisjon Saltbruk og fangdammer Generelt liten, men kan i enkelte vassdrag ha stor betydning. Generelt liten, men lokalt kan enkelte resipienter bli kraftig berørt Kommunalt avløp Høy fra renseanlegg, lav fra ledningslekkasjer Ja Stor betydning, ikke minst kostnadsmessig. Stor biotilgjenglighet Spredt avløp God presisjon hvis inngangsdataene er gode. - Mange kommuner har lav presisjon på data Landbrukets arealavrenning Dyr på beite Husdyrgjødsel Ja Ofte stor betydning. Stor biotilgjenglighet Lav presisjon med stor klimaeffekt Ja Oftest meget stor, Moderat biotilgjenglighet Lav presisjon variasjon i husdyrtetthet er svært avgjørende Middels presisjon da variasjon forårsaket av husdyrtetthet er svært avgjørende Forskriftene regulerer - lite tiltaksrom. Oftest relativt moderat. Stor betydning i intensivområder (eks.jæren). Stor biotilgjenglighet Stor betydning med lite handlingsrom. Stor biotilgjenglighet P-AL Tildels høy presisjon Moderat betydning - langt tidsperpsektiv 6

7 Komplekse vassdrag gir komplekse beregninger - eks. Haldenvassdraget

8 En palett av tiltak i landbruket endret jordarbeiding fangdammer m/u filter vegetasjonssoner grasdekte vannveger hydrotekniske utbedringer kumdammer redusere tråkkskader kantsoneskjøtsel gjødselbruk (P-AL) gjødslingsfrie soner tette gjødsellagre andre punktkilder spredearealkrav spredetidspunkt endret produksjon håndtering av planterester Færre tiltak tilgjengelig i husdyrdistrikt Ikke alle tiltak kan effektberegnes og modelleres

9 Rangering av tiltakenes kostnadseffektivitet

10 Tiltak for samferdsel Treatment ponds and wetlands for urban runoff

11 Mye penger brukes på tiltak - hjelper det? Forståelse av usikkerheter i modeller blir veldig viktig Variasjonen i datasettet modellen er bygd på kan være stor. Resultat er at modellens samlede R (forklaringskraft) blir svak Nye faktorer kan dukke opp (eksempel endret klima) Dess større tidshorisont en skal modellere mot dess større usikkerhet 11

12 Variabilitet gir utfordringer Modellert variasjon innen polygoner i et nedbørfelt (S Sweden; Hoffmann&Johnsson) 12

13 Variabilitet i nitrat-n konsentrasjon i et landbruksdominert nedbørfelt (Høyjord Ås) 0ktober 6-9, 1995 (Vagstad, Deelstra and Eggestad)

14 Daglig målinger: NVE (Skarbøvik, Stålnacke et al. Manuskript) Høyeste verdi 325 mg/l

15 Vinterepisode (Øygarden, 2000) 30. januar Avrenning: 25 mm Jordtap: 2 kg ha januar Avrenning: 77 mm Jordtap: kg ha -1

16 Vannføringen varierer mye mellom år -> stor variasjon Snitt for hele perioden 16

17 Årsvariasjoner er viktig Kilde JOVA 17

18 Årsvariasjoner er viktig 18

19 Effekter av vegetasjon (C-faktor) vs. økende risiko for jordtap basert på jordtyper, hellning mm. Punktene representerer alle nordiske studier på temaet. Grafen viser modellen som brukes i Agricat-P 19

20 Eksempel fra Agricat-P bruk av slike data 20

21 Kalibrering på Skuterud JOVA felt «Reasonable fit on an annual basis» AGRICAT underestimerer antakelig i år med høy nedbør År Avvik ,7 % ,4 % ,0 % ,3 % ,9 % ,7 % Snitt -4,1 %

22

23 Utvikling og tilstand i vestre Vansjø Kilde: Morsa 23

24 Litt om det en vet har betydning, men som er vanskelig å tallfeste, og ikke tas hensyn til tiltaksplaner Landbruksdrift Høstkorn stor variasjon med grad av høstetablering Flom, elvekanter og elvesletter Hvor mye betyr sikring av flomutsatte arealer. Er flommede landbruksarealer en source eller sink for P? Sikring/stabilisering av elvekanter og bekkeløp. Kvantifisering av tap fra kanterosjon er vanskelig. NB En må være oppmerksom på klimaendringer som gjør «stabile» vassdrag ustabile.

25 Enda litt mer om det en vet, men som er vanskelig å tallfeste Hydrotekniske tiltak (punkt og linjekilder) Avskjæringsgrøfter, Nedløpskummer, Erosjon rundt grøfteutløp Sikring av vannveiene Biotilgjenglighet Antakelig stor variasjon basert på resipienten oppholdstid dybde sjiktning når på året kommer tilførslene

26 Det er ikke nødvendigvis slik at tiltakene ikke virker fordi om ting bare blir verre og verre Værvariasjoner kan maskere effekten av tiltak Hva ville tilstanden vært hvis ikke tiltakene var gjennomført? Man må ha et langsiktig og realistisk perspektiv i - tiltaksstrategier - evaluering av tiltakseffekter

27 Pålitelige trender? 27

28 Pålitelige trender? 28

29 Pålitelige trender? 29

30 Pålitelige trender? Hva er riktig? 30

31 Når vi klassegrensene/miljømålet? Modeller er verktøy hvor «datakvalitet» betyr mye shit in -> shit out Episoder kan forsinke effektene med flere år eksempel Morsaflom i 2000 Varig endret klima kan endre rammebetingelsene slik at regnestykket ikke lenger er gyldig eksempel økt nedbør kan starte aktive ravineringsprosesser Tiltaksplanene bør rulleres hvert 6 år for å justere inn data og ta i bruk forbedringer i modelleringer Forhåpentligvis overdriver ikke tiltaksplanene behovet bedre med for lite tiltak enn for mye (sier samfunnsøkonomen). Fremtiden vil vise svaret den som lever får se... 31