GIS-analys av lämpliga lokaler för musselodlingar längs Kalmar läns kust Jens Andersson, Alexander Eriksson
Finnish Game and Fisheries Research Institute, Helsinki 2012 ISBN 978-951-776-922-8
GIS-analys av lämpliga lokaler för musselodlingar längs Kalmar läns kust Jens Andersson, Alexander Eriksson
Description Authors Jens Andersson, Alexander Eriksson Title Year Pages ISBN 2012 15 978-951-776-922-8 Abstract Work Package 4 in the Aqaubest project develops a spatial planning manual, which is used in two Swedish cases in order to evaluate the usefulness of the manual. One identified important action in the spatial planning manual is the performance of a GIS-analysis in order to identify suitable localities for aquaculture farms. In this report we present a GIS-analysis developed for localizing mussel farms at the Swedish South-East coast. The analysis is performed using ArcGIS 10. The analysis and the results are described in this report and in three separate maps (figure 1, figure 2 and figure 3). The parameters used in the model are chosen and classified by a working group constituted by the project manager, staff from different municipalities in Kalmar region and the Administrative County Board of Kalmar and a representative from the Royal Swedish Academy of Agriculture and Forestry (KSLA). The data used is mainly based upon national authorities data of which some is measured and some is modeled. Based upon a previous pilot study which explored the resolution and availability of geographical data, the coastal zone of Kalmar region was divided into smaller units according to the subdivision into water bodies by the Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI). Thereafter a model was constructed to identify and rank the water bodies in relation to how suitable each water body is for mussel farming. Firstly, all areas with a depth between 10-20 meters were included since these depths are considered to be suitable for mussel farms. Secondly, based on the availability of data and their recognized importance to affect the presence and growth of mussels, four parameters were chosen. These parameters were 1) salinity, 2) oxygen concentration, 3) chlorophyll concentration and 4) water exchange time. Each parameter was modeled so that it had a relevant overall influence with respect to suitability for mussel farms. Depending on these parameters, each water body got a value equal to the product of all four parameter values. This value was used to classify a specific area into one of five categories ranging from unsuitable to very suitable. The result from this analysis is presented in a map (figure 1). As a second step, opposing interests was excluded from the suitable water bodies. This part of the study showed that it is important to clarify which other interest that really is in opposition to mussel farms. The opposing interests were set after discussions within the working group and the officials from municipalities and the County Board of Kalmar. The remaining areas within the water bodies after opposing interest were excluded are shown in a map (figure 2) The aim of this report was to identify the most suitable areas for mussel farms and identify possible administrative and physical obstacles for establishing them at certain localities in specific areas. Our hope is that the report will serve as a basis for further discussions and investigations for authorities, municipalities and companies interested in starting mussel farms in the Kalmar County. Keywords GIS, Localization, Mussel farm, Baltic Sea, Coastal zone Publications internet address http://www.aquabestproject.eu/reports.aspx Contact jens.andersson@regionjamtland.se Additional information Photo on the front page: Odd Lindahl
Contents Description 4 1. Uppdrag 6 1.1. Bakgrund 6 2. Förutsättningar för odling av blåmusslor 6 2.1. Blåmusslans krav på vattenkvalitet 6 3. Genomförande 7 3.1. Djupanalys 7 3.2. Vattenkvalitet 7 3.3. Ej analyserade parametrar 9 3.4. Motstående intressen 9 4. Resultat 10 5. Slutsatser 11 Referenser 11 Kartbilagor 12
1. Uppdrag Ecocom AB har på uppdrag av Regionförbundet i Jämtland genomfört en spatial analys i syfte att peka ut lämpliga lokaler för storskalig odling av blåmusslor längs Kalmar läns kust. Analysen har genomförts under juni-september 2012 av Alexander Eriksson och Amie Larsson, Ecocom AB. 1.1. Bakgrund Under våren 2012 genomfördes en pilotstudie (Ecocom 2012) i syfte att kartlägga dataunderlag för och möjligheter till modellering av lämpliga mussellokaler längs Kalmarkusten. Den aktuella studien är en vidareutveckling av pilotstudien och syftar till att konkret peka ut de områden längs Kalmarkusten som har de bästa förutsättningarna för musselodling med hänsyn till både vattenkvalitet och frånvaro av motstående intressen. Föreliggande GIS-analys är en del av ett större AQUABEST-projekt. Den del som rör musselodlingar i Kalmar län leds av en arbetsgrupp med representanter från Borgholm-, Mönsterås-, Mörbylånga-, Oskarshamn-, Kalmar- och Västervik kommun tillsammans med en projektledare från Torsta AB, Jämtland. AQUABEST är ett EU-finansierat projekt som bland annat syftar till att visa att vattenbruk kan bli en miljömässigt neutral väg att producera livsmedel. Som en del i projektet planeras i Jämtland ca 10 fiskodlingar för röding. För att inte odlingarna skall bidra med en nettotillförsel med näring till Östersjön ser man parallellt över möjligheten att ta upp näring med hjälp av musselodlingar. Musselköttet kan därefter användas som fiskfoder till rödingen och på detta sätt skapa ett miljöneutralt kretslopp som samtidigt skapar förutsättningar för entreprenörskap i landsbygden. 2. Förutsättningar för odling av blåmusslor Förutsättningarna för odling av blåmusslor skiljer sig mellan Atlanten och Östersjön genom att blåmusslor i Östersjön tillväxer betydligt långsammare och når endast i sällsynta fall når en storlek om 30-40 mm (Weijola 2011) vilket kan jämföras med västkusten där skalstorleken vanligen blir 50-100 mm och i sällsynta fall ända upp till 200 mm. Skälet till skillnaden i tillväxttakt är att blåmusslan är anpassad för salthalter i havet. I bräckvattenmiljö, som i Östersjön, utsätts blåmusslan för fysiologisk stress, vilket begränsar tillväxttakt och maximal storlek. 2.1. Blåmusslans krav på vattenkvalitet Blåmusslan (Mytilus edulis) är en s k filtrerare som livnär sig av att pumpa in omgivande vatten och filtrera ut växtplankton. Då blåmusslan inte kan förflytta sig efter att den fäst sig på ett substrat är den beroende av en ständig tillförsel av växtplankton. Som tidigare berörts begränsas blåmusslan också av vattnets salinitet. I Östersjön, som har en fallande salinitet i nordlig riktning, betyder detta att blåmusslans utbredningsgräns går i höjd med vid Kvarken och Finska viken (Weijola 2011). Den undre salinitetsgränsen för odling av blåmusslor har bedömts vara en salinitet på 4 PSU (Lindahl, muntl). 6
Vattentemperaturen har även inverkan på tillväxthastigheten då blåmusslan inte tillväxer över temperaturer om ca 20 grader Celsius. Eftersom sådana höga temperaturer under naturliga förhållanden endast uppnås lokalt och kortvarigt i Östersjön spelar dock denna parameter mycket liten roll. Vattnets syrehalt har också betydelse för blåmusslan. Syrehalter under 2,8 mg/l är kritiska och odling bör ej ske vid syrehalter under 5,7 mg/l (Lindahl, muntl). Ökade syrehalter har sannolikt dock ingen större effekt på tillväxten. Blåmusslan föredrar hårdbottnar men förekommer även i mindre antal omkring sandbottnar. Erosion från is och vågor förhindrar vanligen blåmusslan från att etablera sig direkt i anslutning till strandkanten. Blåmusslor etablerar sig sällan på djup större än 40 meter (Weijola 2011). För industriell odling av blåmusslor har det effektiva djupet bedömts vara mellan ca 8-30 meter (Lindahl, muntl.) 3. Genomförande 3.1. Djupanalys Effektivt odlingsdjup för blåmusslor i Östersjön har antagits vara 8-30 meter. Data över djup i Östersjön har hämtats från sjökort i vektorformat (623, 624, 711-714). Sjökorten täcker merparten av Kalmar läns kustvatten med undantag för kustområdena öster om Öland. Samtliga djupkurvor finns dock inte med i alla sjökort. Analysen har av detta skäl begränsats till djup i intervallet 10-20 meter, då dessa områden fanns tillgängliga för samtliga sjökort. Det är i princip möjligt att ta fram djupdata även för 20-30 meters djup och även för kustområdena öster om Öland. Detta kräver dock att Sjöfarsverket genererar nya djupkurvor och att en särskild ansökan görs till Försvarsmakten. Eftersom djupanalysen endast inkluderar områden med ett djup om 10-20 meter finns det sannolikt en stor potential att utnyttja områden som inte inkluderas i analysen, framförallt i djupintervallet 20-30 meter. 3.2. Vattenkvalitet För att möjliggöra användande av vattenkvalitet som en utsökningsparameter för lämpliga musselodlingslokaler är det nödvändigt att relatera vattenkvaliteten till geografiska områden. Det är dessutom nödvändigt att vikta olika vattenkvalitetsparametrar mot varandra för att få fram ett totalt lämplighetsvärde per område. Utgångspunkten för den geografiska indelningen av kustvattnen är SMHIs kustvattenförekomster. Dataserier för vattenkvalitetsparametrar modellerade med S-HYPE för hämtades från SMHIs Vattenwebb (SMHI 1). Data för områden med djup < 8m eller > 30 m plockades bort. Därefter beräknades dygnsmedelvärden på återstående parametrar. Parmetrarna viktades därefter med hjälp av nedanstående algoritm till en poäng (POMR) för varje geografisk vattenförekomst. P OMR = P SAL * P SYRE * P KLO * P OMS I algoritmen viktas poäng för fyra parametrar; salinitet (P SAL ), syrgas (P SYRE ), klorofyll (P KLO )och omsättningstid (P OMS ). Vid syrgashalter < 5,7 mg/liter bör musselodling ej ske och ett syrgasvärde < 5,7 gör därför det aktuella området olämpligt för musselodling oavsett värden på övriga parametrar och har renderat en 7
poäng = 0. Då ökade syrehalter sannolikt inte påverkar tillväxten av musslor i positiv riktning har syrehalter >5,7 renderat poäng = 1. Salinitet och klorofyllhalt antas ha ett linjärt samband med tillväxten av musslor, d v s ju mer musselmat och ju högre salthalt desto bättre förutsättningar. Salthalten får dock inte understiga 4 PSU, vilket emellertid inte är relevant i de södra delarna av Östersjön, där saliniteten är betydligt högre, omkring 6-8 PSU. Omsättningstiden har antagits uttrycka tillförseln av ny musselmat i form av klorofyll, vilken bör vara omvänt proportionell mot tillväxten, d v s ju kortare tid det tar för vattnet att bytas ut desto mer mat tillförs. Då variationen i parametern är mycket stor har en särskild poängsättning gjorts för omsättningstiden, se tabell nedan. Tabell 1. Parametrar för vattenkvalitet som används i algoritm för analys av lämpliga musselodlingsområden. Parameter Relevans Poängsättning (P) i algoritm Salinitet (PSU) Klorofyll (mg/m3) Syrgas (mg/l) Omsättningstid (dgr) Relevant. Odling kan ske vid 4,0 PSU. Samband med biomassa antas linjärt. Relevant. Uttrycker nettotillgången på musselmat dvs förädlade näringsvärden. Samband med biomassa antas linjärt. Kritiskt under 2,8 mg/l. Odling bör ej ske under 5,7 mg/l. Effekt saknas sannolikt för syrehalter över stressnivå. Relevant. Uttrycker sannolikt nettotillförsel av ny musselmat. Variation: 5,9-7,0 PSAL= Salinitet -4 Variation: 0,7-3,6 PKLO = (värde används direkt) Variation: 7,3-11,9 X = Syrgas 5,7 Om X >0 => PSYRE = 1p Om X <= 0 => PSYRE = 0p Variation: 0,001-302 POMS: <1-5 dgr = 4p, 6-15 dgr= 3p, 16-50 =2p, >50dgr=1p Modellerade data från S-HYPE finns också tillgängliga för närsalter t ex ammonium, nitrat, totalkväve och totalfosfor samt vattentemperatur. Förekomsten av närsalter skapar förutsättningar för bildande av växtalger. Bedömningen har dock gjorts att förekomsten av växtalger bäst uttrycks med förekomsten av klorofyll, varför inte näringsparametrarna beaktas i analysen. Parametern temperatur har inte heller beaktats då denna parameter inte är begränsande för tillväxten i naturliga vatten i Östersjön. Tabell 2. Antal kustvattenförekomster i Kalmar län med olika lämplighet för etablering av musselodling, baserat på algoritm för poängsättning. Områdeskategori Poänggränser Antal områden Saknas 0-2,3 0 A (minst lämpligt) 2,4-6,2 9 B 6,3-10,1 11 C 10.2-13,1 14 D 13,2-18,9 13 E (mest lämpligt) 19-28,9 9 8
3.3. Ej analyserade parametrar För vissa parametrar som är av intresse för att bedöma lämpligheten vid placeringar av musselodlingar saknas tillräcklig information för att de skall kunna användas i en konkret analys. Detta gäller bland annat isdrift, strömmar och bottenstruktur. 3.4. Motstående intressen Motstående intressen (MI) kan i denna analys brett definieras som kända intressen för naturvård, näringsverksamhet eller friluftsliv som kan förhindra eller väsentligt försvåra etablering av musselodlingar. Redan i pilotstudien (Ecocom 2011) gjordes en preliminär genomgång av potentiella motstående intressen i form att tillgängliga GIS skikt från olika myndigheter. I den föreliggande analysen har emellertid MI även varit föremål för en diskussion med bland annat representanter för kommunerna inom Kalmar län, samt Länsstyrelsen Kalmar län. Med den breda definition som presenterats tidigare finns en uppsjö av möjliga motstående intressen. Nedan presenteras två scenarion. Scenario 1: MI ALLA (Tabell 3) omfattar alla MI som finns inom Kalmar läns kustvatten. Om alla dessa MI beaktas omöjliggörs etablering av musselodlingar fullständigt i Kalmar läns kustvatten. Scenario 2: MI - HÄNSYN (Tabell 4) är en reduktion av scenario 1 och omfattar endast de intressen som bedömts som absolut nödvändiga för att erforderlig hänsyn skall vara möjlig att ta till verksamheter som riskerar att komma i direkt konflikt med musselodlingar. Tabell 3. Motstående intressen ALLA. Scenario 1: Motstående intressen Ankringsplatser (buffert 250 m) Badplatser (buffert 250 m, special Böda sand) Djur- och växtskyddsområden Enskilt vatten Farleder och färjeleder Fågeldirektivet (SPA) Habitatdirektivet (SCI) Hamnar (buffert 500 m) Iläggningsplatser (buffert 250 m) Kommunal detaljplan i kustvatten (Borgholm/Kalmar) Lekområden, fisk Nationalparker (Blå jungfrun) Naturreservat Riksintresse enligt 4 kap 2-3 MB Riksintresse, fiske Riksintresse, friluftsliv Riksintresse, kultur Riksintresse, natur Riksintresse, natura 2000 Riksintresse, vind Strandskydd 9
Undervattenskabel och rör (buffert 200m) Vattenskotertillstånd Värdefull landskapsbild Tabell 4. Motstående intressen HÄNSYN: Scenario 2: Motstående intressen Ankringsplatser (buffert 250 m) Badplatser (buffert 250 m, special Böda sand) Farleder och färjeleder Hamnar (buffert 500 m) Iläggningsplatser (buffert 250 m) Kommunal detaljplan i kustvatten (Borgholm/Kalmar) Lekområden, fisk Strandskydd Undervattenskabel och rör (buffert 200m) Vid framtagande av det reducerade hänsynsscenariot har bland annat arealmässigt mycket stora områdesskydd som riksintressen, naturreservat, habitat och fågeldirektiv, m fl eliminerats. Tillvägagångssättet har förankrats med Länsstyrelsen Kalmar län som i ett utlåtande (Länsstyrelsen Kalmar län 2012) bland annat skriver: Länsstyrelsen har översiktligt tagit del av den GIS-analys som gjorts inom ramen för projektet och det förslag på 4 olika scenarior för placering av musselodlingar som presenterats för Länsstyrelsen. Länsstyrelsen anser i princip, att det med nuvarande kunskapsläge, inte finns några uppenbara konflikter mellan etablering av musselodling och scenario 1, 2, 3 och 4 men prövning kan komma att bli aktuell i det enskilda fallet. Scenario 1 i Länsstyrelsens skrivelse motsvarar det slutliga scenariot 1 (denna rapport): MI ALLA, medan scenario 4 i Länsstyrelsens skrivelse i stort motsvarar det slutliga scenariot 2 (denna rapport): MI HÄNSYN. I kustnära områden täcker enskilda vatten mycket omfattande arealer. Valet har gjorts att inte betrakta dessa områden som väsentligt motstående intressen eftersom enskilt vatten för den som har rådighet främst är att betrakta som en möjlighet. För den som vill etablera en musselodling i strandnära områden och inte själv har rådighet är det dock en anvisning att tidigt föra en dialog med aktuell vattenrättsinnehavare. 4. Resultat Resultatet av analysen får sin tydligaste beskrivning i de kartor som presenteras på följande sidor och som visar vilka områden av kustvattnet som enligt analysen bäst lämpar sig för musselodling (figur 1) samt vilka av dessa områden som blir kvar efter att motstående intressen har tagits bort enligt hänsynsscenariot, scenario 2 (figur 2). Som tidigare nämnts skulle inte några musselodlingslokaler kvarstå 10
om alla potentiellt motstående intressen skulle tillämpas och någon karta för ett sådant scenario presenteras därmed inte. Resultatet finns även tillgängligt i en GIS-databas (ArcGIS 9.3) vilken levererats till samtliga medverkande kommuner. 5. Slutsatser Områden som tycks mycket lämpliga för musselodling finns framförallt i Kalmarsund men även längs norra Ölands kust. I de inre delarna av Västerviks och Oskarshamns skärgård tycks förutsättningarna inte vara lika goda, sannolikt främst till följd av högre omsättningstid, men utanför skärgården finns flera mindre områden som når upp till högsta potential enligt denna analys. Analysen inbegriper emellertid endast områden på 10-20 meter djup. Vid en jämförelse med figur 3 är det tydligt att djupområden på >20 meter finns tillgängliga särskilt utanför Oskarshamns och Västerviks kust. Då områden på ett djup upp till 30 meter har bedömts som lämpliga för storskalig odling är det högst sannolikt att ytterligare relativt stora arealer kan tas i bruk för odling. Detsamma gäller Ölands östra kuststräcka där djupdata helt saknas. Beträffande motstående intressen är det viktigt att framhålla att en slentrianmässig tillämpning av befintliga GIS-skikt skulle diskvalificera Kalmarkusten i dess helhet från musselodling, vilket inte är rimligt. Länsstyrelsen Kalmar län har i sitt principiella yttrande (Länsstyrelsen Kalmar län 2012) tydliggjort att man är positiv till musselodling och att man inte ser att musselodlingar står i konflikt med merparten av de potentiellt motstående intressena. En exploatör bör dock vara beredd på att prövning sker i varje enskilt fall och att musselodlingar med den omfattning som här avses, sannolikt blir föremål för tillståndsprövning enligt Miljöbalken. Det bör poängteras att studien endast ger en övergripande bild av var musselodling är som mest lämplig. Det finns emellertid ett flertal faktorer som inte kunnat beaktas i denna analys, t ex exponering för vågor och isdrift, strömmar och bottentyp. Även inom de områden som tycks mycket lämpliga kan det därför finnas en stor variation, och lokal kunskap om vattnen spelar sannolikt en viktig roll för var musselodlingen kan bli som mest framgångsrik. Den som vill satsa på att själv utveckla musselodlingar uppmanas därför att diskutera med personer som känner till de lokala förutsättningarna i området samt med kommunen. Referenser Lindahl. O., Kollberg. S., 2008. Musselodling som miljöåtgärd från idé till verklighet, Bioscience explained, vol 5, no 1, s 1-12. Ecocom 2012. Pilotanalys med GIS inför etablering av musselodling längs Kalmarkusten. Lindahl, muntl. Diskussioner med Odd Lindahl via E-post den 8 aug 2012, samt telefonsamtal den 29 aug 2012. SMHI 1. Vattenwebb: http://vattenwebb.smhi.se/modelarea/ Weijola, V. 2011. Litteraturöversikt av blåmusslans biologi och ekologi i Östersjön. Forskningsrapport från Husö biologiska station. No 131 (2011): 1-31. ISSN 0787-5460 ISBN 978-952-12-2697-7. Länsstyrelsen Kalmar län 2012. Storskalig musselodling i Kalmar län. Dnr: 6656-2012-1. 11
Kartbilagor (kan hämtas som pdf) Bilaga A. Figur 1. A3, stående. Bilaga B. Figur 2. A3, stående. Bilaga C. Figur 3. A3, stående. Bilaga D. Lämpliga musselområden Borgholm Kn. A3, liggande. Bilaga E. Lämpliga musselområden Kalmar Kn. A3, liggande. Bilaga F. Lämpliga musselområden Mönsterås Kn. A3, liggande. Bilaga G. Lämpliga musselområden Mörbylånga Kn. A3, liggande. Bilaga H. Lämpliga musselområden Oskarshamn Kn. A3, liggande. Bilaga I. Lämpliga musselområden Västervik Kn. A3, liggande. Bilaga J. Lämpliga musselområden Torsås Kn. A3, liggande. 12
Figur 1. Lämplighetskategorier för etablering av musselodlingar. Mörkare områden är mer lämpliga och ljusare områden mindre lämpliga, enligt poängsättning från algoritm. 13
Figur 2. Lämplighetskategorier för etablering av musselodlingar exklusive områden som försvinner vid beaktande av motstående intressen enligt scenario 2: Hänsyn. (Jämför med figur 1). 14
Figur 3. Karta över djupområden i Kalmar län. Intervallet 10-20 meter är lämpligt som musselodling och har utgjort urvalsgrund för lämpliga områden (fig 1 och 2). I intervallet 20-50 meter finns dock sannolikt ytterligare möjliga områden som kan nyttjas för musselodling. 15