Handbok för ålgräsrestaurering i Västerhavet

Transkript

1 Handbok för ålgräsrestaurering i Västerhavet Per-Olav Moksnes, Lena Gipperth Louise Eriander, Kristjan Laas, Scott Cole, Eduardo Infantes Juridiska institutionen, Handelshögskolan, Göteborgs universitet Institutionen för Biologi och Miljövetenskap, Göteborgs universitet

2 Bakgrund Inventering av ålgräs i Bohuslän 1980 och visar att 60% försvunnit Motsvarar en förlust av ha ålgräs! Zostera marina (Baden m.fl 2003, Ambio 32: )

3 Bakgrund En effekt av övergödning och överfiske Höga halter näringsämnen och förlust av små algbetande kräftdjur har ökat utbredningen av fintrådiga algmattor (Pihl m.fl. 1999, Moksnes m.fl 2008, Baden m.fl. 2012)

4 Övergödningseffekter har minskat i Västerhavet STATUS Kvävehalter Vattenkvalitén har förbättras sen 1990-talet Miljöstatusen för vattenkvalitén är idag God i många havsområden Ålgräset har dock inte kommit tillbaka! Siktdjup

5 Bakgrund Inledande bedömning av miljötillståndet för ålgräs inför Havsmiljödirektivet gav Otillfredställande till Dålig status i Bohuslän Statusbedömning av ålgräsvariabler med bedömningsverktyget BEAT. HARMONY-projektet. (God Havsmiljö 2012)

6 Bakgrund Starkt tryck för fortsatt exploatering av grunda vikar Många små ärenden stora effekter?

7 Restaurering av ålgräs Ålgrästransplantering har använts för restaurering eller som kompensationsåtgärd i USA i >50 år- Framgången har varit blandad (42% överlevnad) Felaktigt valda lokaler största orsaken till misslyckande Nya metoder med frön visar mycket lovande resultat (>1700 ha restaurerade!) (Fonseca m.fl. 1998, Orth m.fl.2012)

8 Restaurering av ålgräs i Sverige Exploatörer har börjat föreslå kompensationsrestaurering av ågräs för att få tillstånd Metoder för att restaurera ålgräs i svenska vatten har saknats Regelverk för kompensationsrestaurering saknas Värdet av en ålgräsäng och kostnaden för restaurering har varit oklara.

9 Forskningsprogrammet ZORRO (Zostera restoration) Tvärvetenskaplig forskning om restaurering av ålgräsängar och hållbar förvaltning av grunda kustekosystem Marin Ekologi Miljörätt: Miljöekonomi: Per Moksnes, Louise Karlsson, Eduardo Infantes Lena Gipperth, Kristjan Laas Scott Cole Finansierad av Länsstyrelsen i Västra Götalands län, HaV, FORMAS och Göteborgs universitet

10 Forskningsprogrammet ZORRO Specifika mål Undersöka ekologiska och legala orsaker till ålgräsets minskade utbredning i Västerhavet. Utveckla kostnadseffektiva metoder för storskalig restaurering av ålgräs. Utveckla en detaljerad handbok för restaurering av svenska ålgräsängar Utveckla förslag till ett bättre regelverk vid förvaltning av grunda kustekosystem.

11 Metoder för restaurering av ålgräs I Västerhavet 1. Utvärdering och val av lokal för restaurering 2a. Restaurering med vegetativa skott 2b. Restaurering med frön 3. Utvärdering av restaureringsresultat

12 1. Utvärdering och val av lokal för restaurering Studier i Kungälv Mätningar 6 delområden: Ljusförhållanden Vattenkvalitet Temperatur & salthalt Sedimentkemi Förekomst algmattor, m.m Kontinuerlig mätning av ljus och salthalt

13 1. Utvärdering och val av lokal för restaurering Studier i Kungälv Kontinuerliga ljusmätningar Testplantering 5. 6.

14 Lokalt ekosystemskifte vid förlust av ålgräsets stabiliserande effekt på sedimentet Lokal 1 Lökebergskile Förlust av 36 ha Kontinuerliga ålgräsäng ljusmätningar Minskat skydd av sediment Ökad uppgrumling Försämrad vattenkvalitét Från Baden et al Djuputbredning 1980: >3.5 m Max tillväxtdjup 2012: <2.5 m Siktdjupsförsämring >1.0 m

15 Lokalt ekosystemskifte vid förlust av ålgräsets stabiliserande effekt på sedimentet Lokal 1 Lökebergskile Mycket svårt att restaurera denna lokal Viktigt att skydda kvarvarande bestånd! Förlust av 36 ha ålgräsäng Minskat skydd av sediment Ökad uppgrumling Försämrad vattenkvalitét Från Baden et al Winddriven resuspension av sediment (Infantes m.fl opubl. data)

16 2. Utveckling av restaureringsmetoder a. Restaurering med vegetativa skott Singel-skottmetod Ingen förankring Mycket snabb Liten effekt på donatoräng Förankringsmetod Förankring Snabb Liten effekt på donatoräng Sediment-pluggmetod Plantans miljö bibehålls Tidskrävande Större effekt på donatoräng Eriander m.fl i prep.

17 Resultat restaurering med skott Singelskott-metoden var snabbast, billigast, gav minst påverkan i donatorängar och visade snabbast tillväxt i alla miljöer. Restaurering i djupa, ljusfattiga miljöer är svårt. Skott överlever men tillväxer inte. Mycket hög tillväxt i grunda miljöer (1-2 m djup): Ett 5 cm rotskott kan tillväxa till ett meterlång nätverk med 30 skott på ett år. Efter 3 år var testplanteringar ca 100 m 2 sammanhängande äng! Juni 2011 Augusti 2012

18 Restaurering med skott Fördelar Pålitlig: Relativt säker metod som fungerar väl vid goda ljusförhållanden. Snabb etablering: Ålgräsäng med vissa ekosystemtjänster fås redan ett år efter plantering. Nackdelar Kräver dykning för svenska förhållande vilket gör den relativt kostsam (ca miljoner SEK per hektar) Långsam: Handplantering tar tid varför metoden endast är lämpade för relativt små projekt (<10 ha per år)

19 2. Utveckling av restaureringsmetoder b. Restaurering med frön Blomskott vår/sommar Frömognad höst Frögroning följande vår

20 Restaurera med frön Fröskott Förvaringstankar för skott Plantering av frön Förvaring av frön

21 Plantering Sep-2012 Jun-2013 Efter 9 månader Sep-2013 Efter 1 år

22 Resultat restaurering med frön <1% av sådda frön överlever och gror på 1-3 m djup! Predation från krabbor och erosion viktiga orsaker Frön klarar djupa miljöer bättre än skott Hög tillväxt av frönskott vid goda ljusförhållanden

23 Restaurering med frön Fördelar Snabb och billig att plantera (kräver ej dykning) Lämpad för stor skala (>10 ha) om frö-överlevnad är hög Bättre än skott-metoder för större djup (>4 m) med mjukt sediment Nackdelar Mycket höga förluster av frön (99.3%) på normala planteringsdjup (1-3 m) gör att ett mycket stort antal frön behövs (7-25 miljoner frön ha -1 ), vilket ger mycket höga kostnader för fröproduktion ( miljoner SEK ha -1 ) med nuvarande metoder. Osäker: Kunskapsbrist om groning och överlevnad av fröskott gör det svårt att förutsäga planteringsresultat. Planteringar kan misslyckats helt. Långsam etablering. Tar lång tid att utvärdera (2 år) och tills en äng är etablerad (2 år). Metoder behöver utvecklas mer innan de kan rekommenderas!

24 Forskningsprogrammet ZORRO Specifika mål Undersöka ekologiska och legala orsaker till ålgräsets minskade utbredning i Västerhavet. Utveckla kostnadseffektiva metoder för storskalig restaurering av ålgräs. Utveckla en detaljerad handbok för restaurering av svenska ålgräsängar Utveckla förslag till ett bättre regelverk vid förvaltning av grunda kustekosystem.

25 Handbok för ålgräsrestaurering i Västerhavet Innehåll Handbok för restaurering av ålgräsekosystem i Sverige Per-Olav Moksnes 1,3, Lena Gipperth 2,3, Louise Eriander 1, Kristjan Laas 2, Scott Cole 4 och Eduardo Infantes 1 1 Institutionen för Biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet 2 Juridiska institutionen, Göteborgs universitet 3 Havsmiljöinstitutet, Göteborgs universitet 4 EnviroEconomics Sweden Consultancy, Östersund A. Ekologisk, juridisk and ekonomisk bakgrund 1. Ekologisk bakgrund till ålgräsekosystem i svenska vatten 2. Förvaltning och rättslig skydd av ålgräs i Europa och Sverige 3. Ekologisk restaurering och kompensationsåtgärder 4. Ekonomisk värde av ålgräsets ekosystemtjänster i Sverige Bilagor A1. Skattning av förändringar i ålgräsets utbredning i Västerhavet A2. Beräkningar av ekonomiskt värde av ålgräsets ekosystemtjänster i Bohuslän. A3. Beräkningar av det ekonomiskt värde av historiska förluster av ålgräs i Bohuslän.

26 Handbok för ålgräsrestaurering i Västerhavet Innehåll Handbok för restaurering av ålgräsekosystem i Sverige Per-Olav Moksnes 1,3, Lena Gipperth 2,3, Louise Eriander 1, Kristjan Laas 2, Scott Cole 4 och Eduardo Infantes 1 1 Institutionen för Biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet 2 Juridiska institutionen, Göteborgs universitet 3 Havsmiljöinstitutet, Göteborgs universitet 4 EnviroEconomics Sweden Consultancy, Östersund B. Teknisk handledning för ålgräsrestaurering 1. Bakgrund 2. Utvärdering och val av lokal för restaurering 3. Samråd och tillståndsprövning 4. Planteringssmetoder 4.1. Val av restaureringsmetod 4.2. Restaurering med vegetativa skott 4.3. Restaurering med frön 4.4. Utvärdering av restaurering 5. Modifiering av miljön för restaurering 6. Kostnad för ålgräsrestaurering i Västerhavet Bilagor B1. Kostnadsberäkningar för ålgräsrestaurering i Västerhavet B2. Utvärdering av potentiella restaureringslokaler i Kungälvs kommun B3. Utvärdering av planteringsmetoder för ålgräs i Bohuslän B3.1 Plantering med vegetativa skott B3.2 Plantering med frön B4. Steg-för-steg beskrivningar av restaureringsmetoder B4.1 Utvärdering och val av lokal B4.2 Plantering med vegetativa skott B4.3 Plantering med frön B4.4 Övervakning och provtagning

27 Exempel från handboken Illustrationer av ålgräsets utveckling och olika metoder Figur Olika typer av skott som kan påträffas i en ålgräsäng. Bild a) visar strukturerna hos ett rhizom med huvudskott och två mindre sidoskott. Ett 2 månader gammalt fröskott visas också, där fröet fortfarande sitter fast vid rotzonen. Figur De 5 olika utvecklingsstadierna för ålgräsets blomhölster med frön, samt längd och beskrivning för varje stadium. Ålgräsets blomskott bör skördas när blomhölstrena är istadium 4. Figur Förvaring av skördade blomskott med frön i skottsäckar

28 1. Utvärdering och val av lokal för restaurering Sammanfattning av gränsvärden för ålgräsrestaurering Table 12. Tröskelvärden för ålgräsrestaurering i Västerhavet. Tröskelvärden (säsongsmedelvärden) för nyckelvariabler som indikerar att planterat ålgräs skall uppvisa positiv tillväxt (Ja) eller förväntas påverka tillväxt och långsiktig överlevnad negatvit varför lokalen ej är lämplig för restaureing (Nej). Lokal Variabler Ja Nej Referenser Närmast naturliga ålgräsäng (m) 100 Fonseca m.fl Djup (m) <1 Denna rapport Ljus och vattenvariabler Ljusutsläckningskoefficient (Kd) Denna rapport Ljus (% av ljuset vid ytan) >25% <20% Denna rapport Ljus (mol fotoner m -2 d -1 ) >7 <5 Denna rapport TSS (mg L -1 ) >15 Dennison m.fl Chl-a (µg L -1 ) >15 Dennison m.fl DIN (µm) >10 Dennison m.fl DIP (µm) >0.67 Dennison m.fl Temperatur ( C) <25 Borum et al Salthalt >5 Borum et al Fysisk exponering Strömhastighet (cm/s) <15 50 Fonseca m.fl Sediment erosionshastighet (mm day -1 ) Merkel 1992 Vågexponeringsindex 3*10 6 Fonseca m.fl Sedimentvariabler Sedimentationshastighet (mm day -1 ) Merkel 1992 Organiskt innehåll (resuspension) <2% Lillebø m.fl Organiskt innehåll (erosion of fröskott) <10% Lillebø m.fl Vatteninnehåll (resuspension) <40% Lillebø m.fl Vatteninnehåll (erosion of fröskott) <70% Lillebø m.fl Ammoniuminnehåll i porvatten (µmol L -1 ) >100 Dennison m.fl Biostörning för ålgräsfrön Sandmask (Arenicola marina; no. m -2 ) <10 >50 Delefosse & Kristensen 2012 Strandkrabba (Carcinus maenas; no. m -2 ) <1 Denna rapport

29 Faktarutor

30 Steg-för-steg beskrivningar

31 Bilagor med bl.a. underlag för olika skattningar Table 6.3. Estimates of collection and planting rates. Average collection and planting rates of vegetative and reproductive shoots using diving at 1-3 m depth in Bohuslän in Sweden. Arbetstider No. h -1 Skördning av vegetativa skott 453 Plantering av vegetativa skott 300 Skördning of blomskott med frön 184 Table 6.4. Restaurering med vegetativa skott. Summering av antal skott, timmar och dagar av arbete och kostnad (SEK) för att restaurera en hektar av ålgräs med single-skott metoden planterad med två olika skottätheter (4 och 16 skott per m -2 ). Planteringstäthet av skott 4 m m -2 Antal skott för plantering av 1 ha Dyktimmar (Skörding av skott) Dyktimmar (Plantering) Antal fältdagar för skörding Kostander Arbetskostnad dykning Andra arbetskostnader Båtkostnad Transportkostnad (bil) Total cost

32 Summering 1. Ålgräsrestaurering är ingen magic bullet för exploatering! Restaurering är mycket dyrt, inte alltid möjligt. Viktigt att skydda återstående ängar! 2. För områden med goda miljöförhållanden finns nu väl fungerande metoder för ålgräsrestaurering i Västerhavet. Plantering med skott rekommenderas idag för områden <10 ha Mer studier behövs innan restaurering med frön kan rekommenderas på normala djup. 3. Handbok för ålgräsrestaurering i Västerhavet kommer Läs mer på TACK!

33 FRÅGOR?

34 % Tillväxt (juni-sept) Gullmars( orden- 300 Ljustillgång och tillväxt % ljus vid botten

35 Ålgräsrestaurering med frön i Virginia, USA 38 miljoner frön sådda (125 ha) >10x ökning i utbredning efter 10 år (total 1700 ha!) Förbättrad vattenkvalité! Orth et al. 2012

36 Table 6.7. Total kostnad för restaurering. Summering av den totala kostnaden (SEK) för val av lokal, skördning och plantering av skott eller frön samt övervakning i 5 år för att restaurera en hektar ålgräs med single-skott metoden samt restaurering med frön vid två olika djup (1-3 m och 4-5 m) med en fröförlust på 99.3% respektive 95.7%. Skott Frö (1-3 m) Frö (4-5 m) 4 m -2 4 m -2 4 m -2 Val av lokal , Skördning & plantering Övervakning Total kostnad