Klimaendringer og prosessbaserte modeller for landbruksdominerte nedbørsfelter Johannes Deelstra Bioforsk Jord og miljø
Hvilke modeller (prosessbaserte) brukes nå/har vært brukt EUROHARP prosjektet NL-CAT(ANIMO/SWAP/SWQN/SWQL) ved ALTERRA, Nederland MONERIS ved FV-IGB, Tyskland, NOPOLU ved IFEN / BETURE-CEREC, Frankrike, Source Apportionment ved NERI, Danmark, SWAT ved EC-JRC / NTUA / IRSA-CNR, Italia, Hellas og Spania, REALTA ved KMM, Irland, N-LES CAT ved NERI, Danmark, TRK(SOILNDB/HBV-N) N) ved SLU / SMHI, Sverige, EveNFlow ved ADAS, Storbritannia.
EUROHARP prosjektet Selv om nedbørfeltet har relativt mye data sammenliknet med andre norske lokaliteter var det flere av modellene som manglet viktig informasjon, som f.eks. grunnvannsstand, og jordbeskrivelser for skogsområder (som dominerer i nedbørfeltet). Resultatene etter kalibrering illustrerer at alle modellene er relativt gode til å modellere vannføringen i området, total nitrogen på en årlig basis simuleres tålelig bra, mens modelleringen av fosfor er problematisk. (hvorfor?) Det er svært liten forskjell mellom modellene til tross for at kun TRK og Moneris har evaluert sin modell som egnet for simuleringer av nordiske forhold (hvorfor?)
Intensitet i avrenning Store forskjeller i oppførsel mellom stor og små
Modeller må kunne klare de Norske forhold Jordtyper Klima fryse/tine perioder frost/redusert t infiltrasjon grøftesystemer makropore strømning(?) mm
Vinter forhold
Makropore strømning til grøftesystemer Er en av årsaken til den hurtige reaksjon i avrenningen på nedbør/snømelt Ofte fører det til stofftransport (SS/P) gjennom grøftesystemerstemer Hvordan å simulere? Hvorfor grøfting tidlig såing redusere overflateavrenning/erosjon forbedre vekstforholdene Hvordan Cirka 1 m dybde, 6 10 m mellom distanse Hva er effekter av grøfting på avrenning
Hvilke prosesser fører til overflate avrenning Overflate avrenning fordi; nedbørintensitet > infiltrasjons kapasitet (CN metode) metning nedenfra I Norge (2) mest vanlig. Hva er konsekvensen av dette? I prosessbaserte modeller er det ikke riktig å bruke USLE i beregningen av erosjon. Her er det energien i nedbør som forårsaker erosjon I Norge er det avrenningen (overflate/grøft) ft) som forårsaker erosjon
SWAT tilnærming Sediment transport ut av et nedbørsfelt blir beregnet vha MUSLE (Modified Universal Soil Loss Equation). Nedbør energien (EI) har blitt erstattet med energien i avrenningen som qq hvor q og Q er maks avrenningsintensitet og avrenningsmengde. Hva sier JOVA feltene om forholdet mellom q og Q Sammenhengen mellom q og Q (dag verdier) Usikker om det forholdet blir påvirket av vinterforhold (frossen jord) eller fuktforhold (makro porer)
SWAT modell Stor bruker gruppe Kanskje med visse tilpassinger å bruke i Norge. Vinter Grøfte Overflate avrenning NFR-Bilat midler for å undersøke muligheter for tilpassing. Ikke bevilget midler til hovedsøknad etterpå.
Det finnes en enorm mengde med modeller, hvordan å velge? Må vi velge? USLE regression model, no winter USLENO calibrated USLE to Norwegian climate RUSLE revised USLE, K factor adj. according to freeze/thaw cycles CREAMS process based model; hydrology, erosion (ULSE factors) and chemistry (nutrients and pesticides) GLEAMS improved winter hydrology ICECREAMS modified CREAMS, Finnish version SWAT winter hydrology, uses modified USLE (MUSLE) ERONOR hydrology simulated by SOIL model, uses USLE based factors EUROSEM process based model, no winter hydrology routine EROSION-3D winter hydrology routine under development WEPP winter hydrology routine (under review and testing)
Oversikt over modeller som skal brukes i den nærmeste framtid SWAT (Hunnselva Stiver) Drainmod/SWAT i Skuterud COUP i Skuterud (PhD, andre) HBV/INCA N/P testing i Skuterud (SEALINK/NFR-NIVA prosjekt) LISEM (erosjonsmodell) WEPP (som en del av en PhD) Skuterud blir i mange tilfeller brukt som et vertsfelt.
Takk