Klima-overblikk: Sammenstilling av klimarelevante resultater fra utvalgte overvåkingsprogram i kystsonen. Norsk Institutt for Vannforskning (NIVA) 2

Transkript

1 Klima-overblikk: Sammenstilling av klimarelevante resultater fra utvalgte overvåkingsprogram i kystsonen Helene Frigstad 1,2, Guri S. Andersen 1, Hilde C. Trannum 1,2,3, Lars- Johan Naustvoll 4, Øyvind Kaste 1,2,3, Anne Deininger 3,1,2 and Dag Ø. Hjermann 1,2 1 Norsk Institutt for Vannforskning (NIVA) 2 Centre for Coastal Research ved UiA 3 Universitetet i Agder (UiA) 4 Havforskningsinstituttet (HI) 1

2 Klima-overblikk: Oppdrag for Miljødirektoratet Del 1, 2017 (M-905): Kvalitativ sammenstilling av klimarelevante resultater publisert i rapporter, og gi råd for å øke klimarelevans i de ulike programmene Del 2, 2018 (M-1220): Kvantitativ analyse av utvalgte tidsserier fra ØKOKYST+RID, fokus på trender og årsakssammenhenger 2

3 «Forenklet» flytdiagram utvalgte sammenhenger mellom program Klimadrivere RID ØKOKYST Havforsuringsp. Negativ Positiv Direkte 3

4 Kort oppsummert råd i Del 1 (2017) Bevare lange tidsserier, årlig overvåking bunnsamfunn, god sammenheng hydrografi og bunnstasjoner Utvidet 5-års rapportering: fokus på langsiktige endringer (inkl. artslister), årsakssammenhenger og koplinger mellom program 1-3 studieområder for land-hav interaksjoner for å øke kunnskapsnivået om potensielle klimarelaterte effekter av økt avrenning fra land på kystområdene Parametere: DOC/TOC for vannmasser + TN på bløtbunn

5 Formål Del 2 (2018) 1. Dokumentere langsiktige endringer både i vannføring og transport til Skagerrak og i vannkvalitet og artssammensetning i kystvannet 2. Undersøke sammenheng mellom endringer i klimadrivere (temperatur, avrenning fra land) og observerte responser i kystvannet Forfatternavn

6 Skagerrak Den norske kyststrømmen (NCC) er hovedsaklig en blanding av vannmasser fra Nordsjøen, Østersjøen og lokale elvetilførsler Frigstad et al.,

7 Tidsserier inkludert i Del 2 Økosystemovervåking i kystvann (ØKOKYST) Hydrografi og kjemi + planteplankton Hardbunnstransekt (0-30m) Bløtbunnsfauna Elveovervåkingsprogrammet (RID) Vannføring og transport 7

8 Signifikante langsiktige endringer Elver: Vannføring og transport av de fleste elementer Vannmasser: Temperatur, POC, PON, TSM Saltholdighet, DIN, PO 4 Biologi: Økologisk tilstand bløtbunnfauna (NQI1) på dyp stasjon Planteplankton tetthet, nedre voksegrense 9 utvalgte arter makroalger (MSMDI) 8

9 Økt vannføring og transport av organisk materiale 9

10 Endringer i kystvannet 10

11 Biologiske responser Nedgang i planteplankton tetthet, spesielt dinoflagellater Reduksjon i nedre voksegrense for makroalger (MSMDIindeks) 11

12 Endret artssammensetning for bunnsamfunn Ordinasjoner viste endringer i artssammensetning over tid Reduksjon i algearter (spesielt rødalger), mens Økning i dyrearter som filtrerer eller spiser på overflaten av sedimentene 12

13 Sammenhenger fra regresjonsmodeller TOC i elvene og saltholdighet var de viktigste forklaringsvariablene for økningen i suspendert materiale i kystvannet grunnet flokkulering av løst materiale fra elvene når det blandes med kystvann? For nedgangen i planteplankton var næringssalter, temperatur og SPM i elvene viktige forklaringsvariabler Nedgangen i nedre voksegrense for makroalger (MSMDI) hadde sammenheng med temperatur og suspendert materiale i kystvannet 13

14 Konklusjoner Elvene som renner ut i Skagerrak transporterer betydelig mer ferskvann og materiale (TOC, TotN, TotP, PO 4, SPM) til kysten enn tidligere Overflatelaget i kysten er blitt ferskere, og de dypere vannlagene er varmere Konsentrasjonene av næringssalter er synkende, koplet til reduksjonen i eutrofiering i Nordsjøen og Østersjøen Samtidig, økning i suspendert materiale i kystvannet (POC, PON, TSM) for alle sesonger og dybdelag, som har sammenheng med økt transport av materiale i lokale elver Temperatur og suspendert materiale blant de viktigste forklaringsvariablene for endringer i samfunnsstruktur for planteplankton og bunnsamfunn Økning i dyr som kan benytte suspendert materiale i vannsøylen eller sedimentene, kan indikere skifte i matkilde for bunnsamfunn 14

15 Acknowledgements Prosjektet ble utført på oppdrag for Miljødirektoratet Tilleggsfinansiering fra to pågående prosjekter under Norges Forskningsråd (MARTINI, SkagCore) Takk til personale fra NIVA og HI for feltarbeid og analyser! Frigstad m. fl. (2019), NIVA 7311/ M-1220 (Artikkel in prep.) 15

16 Sammendrag Økt vannføring og tilførsler i elvene Ferskvann Terrestrisk organisk materiale (TOC, TotN, TotP, SPM) Næringssalter (Si, PO 4 ), NO 3 uendret Hardbunn: Biologisk Skifte i makrofytter (grønne, rød og brun ) Nedre voksegrense, (MSMDI) Dyr, spes. filtrerende organismer Overflatelag: Fysisk-, Kjemisk Saltholdighet Organisk materiale (TSM, POC, PON) Næringssalter (DIN) Dypere vannlag: Fysisk-, Kjemisk Temperatur Organisk materiale (TSM, POC, PON) Næringssalter (DIN, PO 4 ) Overflatelag: Biologisk Dinoflagellater, Flagellater, Sommer Chla Diatomeer uendret Bløtbunn: Biologisk Økologisk tilstand (NQI1) på dyp stasjon Antall individ på grunn stasjon Organismer som filtrerer eller spiser på overflaten av sedimentene

17 Methods - ordinations Detrended correspondence analysis (DCS), verified pattern with NMDS. Main ordination axis highly correlated to time, and thereby species scores also interpreted in relation to time Species at middle (0) present at longer parts of gradient, extremes less likely to occur together Forfatternavn

18 Methods - regressions Regression models on annual means, using fixed set of predictors. Hydrography and plankton: used lm with BIC criterion for best min model (tested using Year as additional predictor detrend) Soft+hard-bottom: envfit with DCA1 axis (mixed effects, lmertest) Forfatternavn

19 Kort oppsummert Del 1 (2017) Klimaendringer vil ha både direkte og indirekte påvirkning på overvåkede parametere i de ulike programmene I varierende grad fremstilling av langsiktige endringer i rapportering, og årsakssammenhengene ofte uklare Et endret klima kan gjennom økt avrenning fra land bidra til å forverre eutrofistatusen, og ha indirekte (men ofte ukvantifiserbar) innvirkning på biologiske kvalitetselementer Fremtidige revisjoner av Veilederen bør forsøke å ta hensyn til den samlede belastningen på kystøkosystemene og samvirkninger mellom ulike påvirkningsfaktorer. Forfatternavn