Skalaproblematikk. Tar vi de riktige valg? Har vi forstått prosessene? Hvorfor bedres ikke vannkvalitet tross tiltak

Like dokumenter
betydningen for tiltaksgjennomføring Johannes Deelstra

Närsaltkoncentrationer och

Grøfting, avling og miljøvirkning. Johannes Deelstra, Sigrun H. Kværnø Bioforsk Jord og miljø

Hva er baseflow Johannes Deelstra

Erfaringer fra JOVA-felt. Johannes Deelstra og Hans Olav Eggestad

By Bioforsk RECOCA Team Per Stålnacke Csilla Farkas Johannes Deelstra

Csilla Farkas Johannes Deelstra Per Stålnacke

The building blocks of a biogas strategy

Kritiske nivåer av P i jord og sedimenter relatert til risiko for eutrofiering - innvirkning av klima

SYNERGIES BETWEEN MEASURES FOR ADAPTATION, EMISSIONS TO AIR AND WATER QUALITY IN AGRICULTURE

By Bioforsk SEALINK Team

Sampling frequency and uncertainty: Examples from Norwegian case studies

Jordarbetning og skyddszoner Hur påverkar det fosforförlusterna?

Klimaendringer, avrenning og tap av næringsstoffer fra landbruket. Hva forteller resultatene fra JOVA programmet oss Johannes Deelstra

Kan vi drenere oss bort fra effekter av klimaendringer? Johannes Deelstra

By Bioforsk SEALINK Team

NORWEGIAN UNIVERSITY OF LIFE SCIENCES. EXFLOOD EXFLOOD (Bioforsk, UMB, NVE, Minnesota, KTH, Insurance companies, 3 municipalities)

Generalization of age-structured models in theory and practice

COUNTRY REPORT- NORWAY

Norsk Vannforening 15. oktober 2007 Behov for nye virkemidler for å oppfylle EU s vanndirektiv. Svein Skøien

Tor Haakon Bakken. SINTEF Energi og NTNU

Hva skal vi dimensjonere rør og flomveier for i fremtiden og hvordan gjør vi det

KROPPEN LEDER STRØM. Sett en finger på hvert av kontaktpunktene på modellen. Da får du et lydsignal.

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Ekstremer i avrenning under klima endringer Hvordan kan vi anvende JOVA - resultater

2A September 23, 2005 SPECIAL SECTION TO IN BUSINESS LAS VEGAS

Paris avtalen, klimapolitikk og klimapartnere Rogaland - Hvorfor er fokus på klima og miljø lønnsomt for Rogaland?

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Tiltak i landbruket Effekter og kostnader

Tiltak i landbruket Effekter og kostnader

By Bioforsk SEALINK Team

Eksamensoppgave i PSY3100 Forskningsmetode - Kvantitativ

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

Kinesisk-Norsk. Senter påp. Miljøforskning. Etter initiativ fra Rektors på frierferd i Kina. Under møte ved CAS. Foto: Uniforum

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

SiS GO ELECTROLYTE POWDERS

Oppgave 1a Definer følgende begreper: Nøkkel, supernøkkel og funksjonell avhengighet.

Modellering av hydrologiske prosesser med høy oppløsning i tid og rom. Stein Beldring Norges vassdrags- og energidirektorat

The effects of change in climate and irrigation practice on the water resources in Kizilirmak River Basin, Turkey.

Finanskrisen i Nato Budsjettkutt og ressursmangel

Næringsbalanser og avrenningstap i jordbruksområder (JOVA) Verktøy for å estimere avrenningstap for jordbruket

Marsh Loss and Tidal Habitat Degradation

05/08/2002 Bugøynes. 16/08/2002 Bugøynes

: UN decade for education for sustainable development

Exercise 1: Phase Splitter DC Operation

STILLAS - STANDARD FORSLAG FRA SEF TIL NY STILLAS - STANDARD

GYRO MED SYKKELHJUL. Forsøk å tippe og vri på hjulet. Hva kjenner du? Hvorfor oppfører hjulet seg slik, og hva er egentlig en gyro?

Péter Bakonyi VITUKI

Skog som biomasseressurs: skog modeller. Rasmus Astrup

Accuracy of Alternative Baseline Methods

Forecast Methodology September LightCounting Market Research Notes

Internasjonalt samarbeid og nye kunnskapsmuligheter

Researcher, Bioforsk - Soil and Environment Division. The Netherlands, born 1951, married.

Erfaring fra søknadsutvikling

Emneevaluering GEOV272 V17

Vannforvaltning som regional samordning

Dialogkveld 03. mars Mobbing i barnehagen

Han Ola of Han Per: A Norwegian-American Comic Strip/En Norsk-amerikansk tegneserie (Skrifter. Serie B, LXIX)

Kundetilfredshetsundersøkelse FHI/SMAP

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET Geografisk institutt

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

A NEW REALITY. DNV GL Industry Outlook for Kjell Eriksson, Regional Manager Oil & Gas, Norway 02 Februar - Offshore Strategi Konferansen 2016,

Vann og vanningsmetoder utfordringer i matproduksjon

Eiendomsverdi. The housing market Update September 2013

Rollen til norsk vannkraft i 2050 scenarioer for Norge som leverandør av balansekraft

EN Skriving for kommunikasjon og tenkning

Dean Zollman, Kansas State University Mojgan Matloob-Haghanikar, Winona State University Sytil Murphy, Shepherd University

Miljøpåvirkning og legemiddelgodkjenning Hva sier regelverket? Steinar Madsen Statens legemiddelverk

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

Trender i avrenning Jord- og vannovervåking i landbruket. Marianne Bechmann Bioforsk Jord og miljø, Ås

GEF2200 Atmosfærefysikk 2017

Recycling technology for fish in cold water vs model trout farms and cage farming

ASC- og MSC- sertifiseringer bidrar til å bevare havets mangfold. ASC and MSC certifications help protect the diversity of the sea

Retention of soil particles, phosphorus, nitrogen and pesticides in small constructed wetlands in agricultural watersheds

Eksamen ENG1002/1003 Engelsk fellesfag Elevar og privatistar/elever og privatister. Nynorsk/Bokmål

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

landbruksdominerte nedbørsfelter Johannes Deelstra

Bostøttesamling

Fosforindeks En risiko-indeks for fosfortap fra jordbruksarealer

Medvirkningsuka klima og energi: Klimatilpasning Indikatorer for bærekraftig samfunnsutvikling Helene Irgens Hov, Victoria Stokke

Forskerseminar Havet og kysten PROOFNY & OLF. Toril Røe Utvik Einar Lystad

UNIVERSITETET I OSLO ØKONOMISK INSTITUTT

SFI-Norman presents Lean Product Development (LPD) adapted to Norwegian companies in a model consisting of six main components.

Climate change and adaptation: Linking. stakeholder engagement- a case study from

Elgfôringsprosjektet

Implementeringen av ROP retningslinjen; er GAP analyser et

UNIVERSITY OF OSLO DEPARTMENT OF ECONOMICS

Slope-Intercept Formula

Familieeide selskaper - Kjennetegn - Styrker og utfordringer - Vekst og nyskapning i harmoni med tradisjoner

FNs klimakonferanse i København. Marianne Karlsen Seniorrådgiver

Klima i Norge 2100 Kunnskapsgrunnlag for klimatilpassing

NORGES FOTBALLFORBUND FORELDREVETTREGLER

PSi Apollo. Technical Presentation

PETROLEUMSPRISRÅDET. NORM PRICE FOR ALVHEIM AND NORNE CRUDE OIL PRODUCED ON THE NORWEGIAN CONTINENTAL SHELF 1st QUARTER 2016

Kunnskap om fremtidens vannforvaltning, 15. april 2009: Pågående relevante FoU-aktiviteter for helhetlig vannforvaltning i Norge og Europa

Improving Customer Relationships

TriCOM XL / L. Energy. Endurance. Performance.

TFY4170 Fysikk 2 Justin Wells

Jordbrukets nitrogen- og fosforutslipp status og trender

Klimaendringer betydningen for dimensjoneringsgrunnlaget for hydrotekniske systemer i. landbruket Atle Hauge Bioforsk

Transkript:

Skalaproblematikk. Tar vi de riktige valg? Har vi forstått prosessene? Hvorfor bedres ikke vannkvalitet tross tiltak JOHANNES DEELSTRA, PER STÅLNACKE Bioforsk Soil and Environment Division, Norway.

Innhold/temaer som tas opp Skala problematikk Hydrologi og nedbørsfelt størrelse Stømningsveier Effekter av arealbruk, gjødsling, topografi, mm Klima Andre NHR2010-Stavanger

Østersjøen Verdens sykeste hav Østersjøen En kvart blir karakterisert som død hav. Hvorfor?? Jordbruket bidrar mye med næringsstoffer NHR2010-Stavanger

Large drop in commercial fertiliser use in Eastern Europe (60-90%) 140 Latvia Nitrogen fertiliser application (kg/ha) 120 100 80 60 40 20 0 1961 1966 1971 1976 1981 1986 1991 1996 NHR2010-Stavanger Hva var effekten av nedgang i gjødselbruk

Nitrogen runoff Overall statistically significant downward trend for nitrogen in 20 stations for Estonia No downward trend for Latvia Phosphorus runoff No clear trends for phosphorus in Estonia. (except in four rivers) Clear downward trends in Latvia NHR2010-Stavanger

Between catchment variability in N-losses (5-year mean) from 35 small agricultural catchments (12 to 2000 ha) NHR2010-Stavanger Hvorfor disse forskjeller? Er det på grunn av landbrukspraksis, gjødsling, mm strømningsveier grøftedistans topografi Vagstad, Stålnacke et al., (2004)

Jordtap og tiltak i landbruk, høsthvete, Øsaker. Rute 2: Høstharvet + sådd høstkorn SS-kons: 1110 mg/l Rute 3: Direktesådd høstkorn SS-kons: 5 mg/l 2 3 4 Rute 4: Høstpløyd + sådd høstkorn SS-kons: 5820 mg/l 16.09.04-05.10.04 NHR2010-Stavanger (Foto: R. Skjevdal) 105 mm nedbør (16 sept- 5 okt sådato : 10 Sept

Skuterud, soil tillage status 31. December 100 % 80 % sådd harvet 60 % pløyd 40 % 20 % stubb med fangvekst stubb 0 % eng 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Trend analyses on TP loss, Skuterud/Mørdre Ruteforsøk viser klare effekter av tiltak Hvorfor måler vi ikke effekter av tiltak? Skala???( rute forsøk -> nedbørsfelt) NHR2010-Stavanger environmental science & policy 11 (2008)

Avrenning og tap av næringsstoffer avr(mm) SS TP TN % dager 50 26 12 16 23 90 118 66 80 106 100 365 365 365 365 Skuterud nedbørsfelt (4.5 km 2 ) Utfordringer når det gjelder vannprøvetaking

Avrenning og tap av næringsstoffer Lena (181 km 2 ) runoff TN TP % dager 50 38 38 24 90 174 166 132 100 365 365 365 Skuterud (4.5 km 2 ) runoff TP TN % dager 50 26 16 23 90 118 80 106 100 365 365 365

Karakteristisk for mindre nedbørsfelter er den store døgnvariasjon i avrenning, fraværende i store nedbørsfelt Ting skjer veldig fort i mindre felt

spec. disch 1 catchment day hr Räpu 0.6 0.7 Rägina 0.4 0.5 Mellupite 1 1.2 Skuterud 2.9 5.7 Mørdre 1.7 2.8 Kolstad 1.4 2.4 Høgfoss 1.3 1.5 Lena 1.3 1.5 1 specific discharge (l s -1 ha -1 ); Spesifikk avrenning og skala In mindre Norske nedbørsfelter, stor dag variasjon i vannføring. Betydelig mindre variasjon i store nedbørsfelt Scale issue!!!! Specific discharge, calculated on average daily and hourly discharge values respectively for Skuterud(4.5 km^2) and Høgfoss(300 km^2) High resolution data important for design effects of climate change

Hydrological pathways and erosion. Runoff generation caused by freeze/thaw cycles in combination with snowmelt/precipitation How will this develop under climate change? Increased freeze/thaw periods?

Winter/snowmelt Winter runoff (Øygarden, 2000) January 30 Runoff: 25 mm Soil loss: 2 kg ha - 1 January 31 Runoff: 77 mm Soil loss: 3 050 kg ha -1

Avrenning fra nedbørsfelter Dominerende strømningsveier i et nedbørtsfelt (jordbruk) Overflate avrenning Grøfteavrenning Bidrag grunnvannet NHR2010-Stavanger

Avrenning og tap av næringsstoffer

Variation in discharge can be expressed through a flashiness index, showing the rate of change dag; FI day n q i i= 1 = n i= 1 q q i i 1 pathlength time (døgn variasjon); n FI 1 hr i= = n i q q i hr NHR2010-Stavanger Baker et al. 2004. Journal of the American Water Resources Association 40: 503 522

Flashiness index, subsurface drainage and scale Size Size(ha) (ha) Fihr Fihr Fiday Høgfoss Mørdre 29500 680 0.40 1.54 0.54 0.24 Skuterud Vandsemb dr 450 5 1.84 1.47 0.64 0.57 Mørdre 680 1.54 0.54 Vandsemb Lena Kolstad dr 18100 5308 1.47 0.47 0.94 0.24 0.29 0.64 Lena Kolstad Bye 18100 3084 0.47 0.94 0.79 0.29 0.37 0.24 Kolstad 308 0.94 0.29 Bye Berze Mellupite riverc. 85100 4964 0.79 0.67 0.15 0.37 Mellupite Berze Mellupite c. c. dr. 964 368 12 0.67 1.10 0.51 0.37 Mellupite dr. 12 1.10 0.51 Berze Kasari Berze river c. 85100 264000 368 0.37 0.15 Berze Räpu Berze c. dr 368 2550 76.6 0.30 0.17 0.31 0.37 Berze Rägina dr 76.6 2130 0.30 0.18 0.31 Kasari 264000 0.15 Räpu 2550 0.30 0.17 Rägina 2130 0.30 0.18 1.Based on FI, subsurface drainage systems might have a significant influence on runoff generation (complicated by upscaling, share of non-arable land, others) 2.The size of the catchment is important. The reduction in FI can indicate retention potential. 3.A high FI -> low retention = low nutrient retention (water inn -> water out). 4.Small Norwegian catchments show higher FI compared to Baltic catchments. Reasons; soils, topography subsurface drainage systems/intensity play a major role(?). Norway; L = 8 m; Baltic; L= 20 25 m

Can the FI say something about nutrient and soil loss? Comparison of Estonian and Norwegian catchments Catchment TN-loss TP-loss (kg ha -1 ) (kg ha -1 ) FIhr Skuterud (Nor) 46.3 2.4 1.84 Mørdre (Nor) 21 1.6 1.54 Rägina (Est) 7.9 0.2 0.30 Räpu (Est) 6.7 0.2 0.30 Deelstra and Iital, 2008. Boreal Environment Research

Subsurface drainage systems in agriculture Why do we need them? Artificial drainage necessary because of poor natural drainage conditions Optimal conditions in the rootzone for crop growth Facilitate land preparation in spring/autumn Reduces surface runoff, erosion/p-loss However at the same time a highway for nutrient transport bad functioning subsurface drainage systems can lead to the release of climate gas (N 2 O) drain groundwater level NHR2010-Stavanger

Subsurface drainage systems, an example of the highway Vandsemb, 1992-2004 surface subsurface. N-loss (kg/ha) 2 22 P-loss (kg/ha) 0.6 0.5 SS(kg/ha) 470 90 Runoff (mm) 126 202 Dominating soil; silt Drain spacing, L = 8 10 m Drain depth, d = 0.8 1.0 m bss. Bye, 1994-2007 surface subsurface N-loss (kg/ha) 1.1 29 P-loss (kg/ha) 0.3 0.04 SS(kg/ha) 220 20 Runoff (mm) 14 165 Dominating soil; moraine Few suspended solids through subsurface drainage systems. However, what about clay soils? drain groundwater level

Summarising Small agricultural catchments show in general large diurnal variations in discharge. Factors playing a role seem to be Subsurface drainage system intensity Soils Topography Large catchments show less variation in discharge while in addition having a low FI compared to smaller catchments Time resolution is important to take into consideration, especially in small catchment, important for 1)design purpose, 2)explain nutrient loss processes Understanding the hydrology is important to be able to implement the right mitigation measures against nutrient and soil loss, to deal with the effects of climate change on hydrology and nutrient loss (fe share of subsurface runoff in total runoff/increase drainage intensity?) NHR2010-Stavanger

Takk for oppmerksomhet Husk For å få 1 kopp kaffe trenges 140 lt vann