Metoder för att kvantifiera ekologiska effekter av miljöåtgärder i reglerade vattendrag

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Metoder för att kvantifiera ekologiska effekter av miljöåtgärder i reglerade vattendrag"

Charlotta Arvidsson
för 8 år sedan
Visningar:

1 Metoder för att kvantifiera ekologiska effekter av miljöåtgärder i reglerade vattendrag Kjell Leonardsson Peter Rivinoja, (Andreas Gyllenhammar) Sveriges Lantbruksuniversitet, Umeå

2 Minimitappning & ekologiskt anpassade flöden Case Klumpströmmen, Ljusnan (Bollnäs) Målsättning - Prognos av fiskmängd vid olika flödesscenarier Metodik 1. Mätning/skattning av arealer med lämpliga fiskhabitat vid olika flöden 2. Analys av flöden i relation till kritiska faser/livsstadier (reproduktion & yngel) 3. Referensdata på fisktätheter från motsvarande vattendragsstorlek 4. Beräkning av förväntade fiskmängder (harr & öring), 1x3, i relation till flödesmängder

3 Kritiska perioder för harr och öring Lekperiod harr Lekperiod öring +3 m 3/s vintervatten Begränsade lekområden om lågvatten Strandning av rom om vårfloden avtar före sommarvattenföringen Strandning av rom Bottenfrysning

4 Förväntad mängd harr (>30 cm) i Klumpströmmen Number of grayling 30 cm Skattad mängd Flow (m 3 s -1 )

5 Metodens generaliserbarhet Huvudfåra = under vissa förutsättningar Hindra stora spillflöden att spola bort den restaurerade miljön Sidofåra = ja

6 Bankfull river width (m) Behov av åtgärder i huvudfåror Undvik nolltappning Oreglerade Reglerade 80 y = 6.99x Åtgärda bredd-djup 0.61 R² = Mean flow (m3/s)

7 Maxflöde per år (m 3 /s) Behov av åtgärder i huvudfåror Förhindra stora spill (avledning, alt. barriär) QMax 15*MQ Median(QMax) 6.4*MQ Årsmedelflöde (m 3 /s) QMin = *MQ 2 /( *MQ)

8 Konnektivitet - fiskvandring I vilka situationer ger fiskvägar önskad effekt, dvs återskapande av vitala populationer av vandringsfisk? Hur påverkar antalet fiskvägar/trappor möjligheten att återskapa vitala fiskpopulationer? Baskrav: Intakta lek- och yngeluppväxtområden av tillräcklig omfattning för att uppnå vitala populationsstorlekar

9 Modellering för analys av förutsättningar

10 Effekt av fiskvägar på förväntat antal leklaxar, 8(9) passager i Ljusnan Passage-effektivitet: Smolt 0.98, Leklax 0.93, Utlekt lax 0.90 Passage-effektivitet: Smolt 0.88, Leklax 0.83, Utlekt lax 0.81

11 Modellförenkling för ökad användbarhet jämviktsmodell utan dynamik Rekryteringsfunktion Antal 0+ stirr, N 0+ Antal honor vid lek, N F Beverton-Holt Ricker U K K + U U e U e K K V Q 2 2 p 0 Fec e K Log[V Q/2] p 0 Fec Definitioner: U = p 0 N F Fec Q = p S p R FP, V = p 1 p 0 Fec Exempel (Beverton-Holt) för utvärdering av Baltic Sea Salmon Action Plan: Q > 4/(Fec*p 0 *p 1 )

12 Resultatjämförelse Jämviktsmodell dynamisk modell Totalt antal lekfiskar (lax) Passager = 8 (9) Passager = 6 (7) Total vandringseffektivitet (smolt första lek)

13 Litteraturdata på passage-effektiviteter (Atlantlax) Percentiler Kategori 25 th Median 75 th N Smolt, nedströms Vuxna, uppströms Kelt, nedströms

14 Riskanalys utifrån livscykelperspektiv (förväntad vandringsframgång, smolt lek) Percentiler Förstagångslekare Andragångslekare Antal fiskvägar 5 th 25 th 50 th 5 th 25 th 50 th

15 Uppsummering av osäkerhet mha den dynamiska modellen

16 Analyser av flödesdata från oreglerade och reglerade vattendrag Syfte - Försöka identifiera de viktigaste aspekterna för prioritering av åtgärder Omvänd vattenföring IHA (Indicators of Hydrological Alteration)

17 Oreglerade Omvänd vattenföring Norra Sverige Reglerade Södra Sverige

18 Effekter av omvänd vattenföring på förekomst av strömlevande bottenfauna?

19 Effekter av omvänd vattenföring på förekomst av strömlevande fisk?

20 IHA Indicators of Hydrological Alteration

21 Jämförelse med flödesvariationer i oktober, exempel från Ljusnan Lekperiod öring & lax LJUSNAN Naturlig, 500-års flödesökning/timme Naturlig, 500-års flödesminskning/timme Risk för strandning av fisk

22 Flöde m 3 s 1 Miljöanpassad flödesreglering (dygnsreglering) Flöde m 3 s 1 Extrema naturliga flödesförändringar Maximal flödesminskning utan strandning av fisk timmar 12 timmar 7.7 timmar timmar 12 timmar 6. timmar % % Tid timmar Tid timmar

23 Fysiska åtgärder i bottenmiljön Förändring av bottenstrukturen för att skapa ökad heterogenitet i strömförhållanden och därmed ökad möjlighet för organismerna att hitta lämpliga habitat. Experimentdesign Resultat, experiment & CFD-modellering

24 Sammanfattning av miljöproblem i reglerade vattendrag Brist på (eller åtkomst av) lämpliga strömvattenhabitat i tid eller rum Alla åtgärder som på något vis återskapar lämpliga strömvattenmiljöer bidrar till att förbättra miljön, men med begränsade resurser kan det vara bättre att försöka få till ett antal rejäla åtgärder än halvdana på alla ställen

25 Miljönytta (MN) Olika miljönytta av vatten på olika ställen Område A Område B MN A MN B Utgångsläge?? Flöde Rekommenderad åtgärd

26 Tack för ordet!

27 Effekt av fiskvägar på förväntat antal leklaxar, 6(7) passager i Ljusnan Passage-effektivitet: Smolt 0.98, Leklax 0.95, Utlekt lax 0.92 Passage-effektivitet: Smolt 0.89, Leklax 0.86, Utlekt lax 0.82

28 Omvänd vattenföring? Norra Sverige Södra Sverige

29 Scenarier: Havsöring i Emån 3 1 & 2

30 Antal havsöringar (ind.) Havsöring Emån Scenario 1 Scenario 2 Scenario Totalt Sträcka nr

31 Metoder för att identifiera miljövänliga reglerings-/flödesregimer Data från oreglerade vattendrag Jämförelse nord-syd Analys av extrema men naturliga flödessituationer

32 Samband mellan störningsfrekvens och utslagning av populationer Enstaka störningar Frekventa störningar - Insekter kan återkolonisera (terresta & flygande adultstadier) - Fisk behöver vandringsvägar för att återkolonisera

33 (%) Extrema men naturliga flödessituationer ca. 500-års max - - -

34 (%) Extrema men naturliga flödessituationer ca. 500-års max -

Relevanta dokument

Samhällsekonomisk analys av alternativa åtgärder i flödespåverkade vattendrag: Emån och Ljusnan

Samhällsekonomisk analys av alternativa åtgärder i flödespåverkade vattendrag: Emån och Ljusnan Naturvetenskapliga delar Minimitappning, korttidsreglering, omvänd vattenföring, fiskvandringsproblem Kjell