Tilbake til søkeresultatene

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling

Biodiversity management and the Water Framework Directive under climate change

Tildelt: kr 4,8 mill.

Framtidas vannforvaltning må ta hensyn til at bioversitet og bestandsstruktur hos akvatiske organismer er påvirket både av kjemiske og fysiske faktorer i vann, samt disse faktorenes påvirkning på samspillet mellom arter. Framtidig endringer i klima vil forandre disse faktorene, og sannsynligvis medføre store og irreversible endringer i ferskvannsøkosystemer. Dette må tas hensyn til i framtidas vannforvaltning. Dagens forvaltningsrammeverk, som i stor grad styres av vanndirektivet, setter mål om god økologisk status definert ut fra grenseverdier mellom hva som er akseptabel vannkvalitet eller ikke målt via påvirkning på den biologiske delen av ferskvannsystemet. Hva som defineres som god økologisk status defineres ut fra en referansetilstand som beskriver tilstanden til et upåvirket system. Klimaendringer vil imidlertid sannsynligvis i stor grad påvirke denne referansetilstanden. Formålet med dette prosjektet er å koble dagens naturlige variasjon i klima med fysiske og kjemiske faktorer i skandinaviske ferskvannsystemer, og se på hvordan dette påvirker diversitet og bestandsstruktur til ferskvannsorganismer, i hovedsak ved bruk av ferskvannsfisk som modellarter. Videre vil vi undersøke om framtidige klimaendringer påvirker endringer i referansetilstand slik at klassegrenser mellom akseptabel og ikke akseptabel økologisk status vil endre seg vesentlig fra i dag. Prosjektet er et samarbeidsprosjekt mellom NINA, NIVA og UiO som nasjonale partnere og Umeå Universitet som internasjonal partner. I dette prosjektet har vi sett på geografisk variasjon i fysisk-kjemisk tilstand hos Nordiske innsjøer og struktur og diversitet hos ferskvannsfisk. Tilførsel av organisk karbon (humus) til innsjøer er i stor grad avhengig av mengde og type terrestrisk vegetasjon i nedbørfeltet, samt avrenning. Disse variablene er i høy grad klimastyrt. Økt nedbør og temperatur gir mer vegetasjon og økt avrenning av organisk karbon, og brunere vann. Dette medfører at mindre lys slipper ned i vannet og primærproduksjonen minsker. Humøst og brunt vann skal derfor gi lavere produksjon i innsjøer. For det store flertallet av nordlige innsjøer, som karakteriseres ved å være næringsfattige og relativt små, er lystilgang den primære faktoren som begrenser produksjon. Ved å koble sammen store databaser på prøvefiske med beregnet karboninnhold i innsjøer har vi sett at organisk karbon har en positiv effekt ved lave konsentrasjoner, og at den negative effekten først slår inn ved høyere konsentrasjoner. Når dette skiftet skjer er imidlertid veldig avhengig av innsjøens dybdeprofil. Grunne innsjøer tåler vesentlig høyere karbontilførsel før produksjonen begrenses enn innsjøer med dypere dybdeprofil. Den første økningen i produksjon med økt karbontilførsel kan skyldes flere faktorer som økt næringstilførsel som henger sammen med karbontransport, begrensninger i UV-bestråling eller at organismer utnytter karbon som næringsstoff direkte. Vi har videre undersøkt hvordan effekten av økt karbontilførsel og produksjon av ferskvannsfisk samvirker med gradienter i fiskesamfunnets sammensetning. Effekten av økt karbontilførsel er sterke i samfunn med flere fiskearter. Dette betyr at forvaltning må ta hensyn til naturlig biogeografisk variasjon i ferskvannsøkosystemet, i tillegg til abiotiske faktorer. Denne effekten forventes da å forsterkes av klimaendringer. Sammenhengen mellom klima og innsjøens fysiske og kjemiske sammensetning også blitt undersøkt. Vi har analysere tidsserier på innholdet av løst organisk karbon i innsjøer opp mot vegetasjons i nedbørsfelt (målt ved bruk av satellittdata) og klimavariable, og korrigert for allerede kjente virkningen av redusert sulfat deposisjon. Gjennom dette har vi vist at den observerte økningen i terrestrisk vegetasjon de siste tredve år har hatt ført til en økning av løst organisk karbon i innsjøer. Vi har også videreutviklet en mye brukt fysisk modell for innsjøer (MyLake) til for omfatte prosesser som Co2 og O2 utveksling og hvordan disse styres av tilførsel av organisk karbon, samt raksjoner med andre viktige grunnstoffer som påvirkes av avrenningsmønster. Den videreutviklede modellen er brukt til å teste hvordan klima endinger og økt tilførsel av organisk karbon i innsjøer påvirker isdekke og oksygen og nå integrert i rammeverket som er anvendt til innsjømodellering på Fennoskandisk nivå.

Measures to be taken in order to restore freshwater ecosystems to good ecological status, as required by the Water Framework Directive (WFD), need to consider future climate change. The diversity and population structure of aquatic organisms are affected by climate through physico-chemical properties of their habitats and climate driven interactions within the biological part of the ecosystem. Climate change may result in abrupt regime shifts that may change future class boundaries for ecological status. In this project we will investigate how climate change influences management actions and assignment of ecological status of water bodies under WFD legislation. By utilizing existing and emerging large-scale databases on physico-chemical and biological qua lity elements covering major climatic and biogeographic gradients in Scandinavia, we will link present day geographical variation in climatic conditions and physical and chemical properties of water bodies. We will further combine these data with current information on fish communities and population structure of lakes, and this will serve as our mail tool and target to describe how climate affects ecological reference conditions, including non-linear threshold relationships between biological quality ele ments and pressures. We will then subsequently test if climate change scenarios alter physical and chemical properties of water bodies to an extent where ecological class boundaries are likely to be crossed, and assess how management actions could mitigat e environmental impacts in order to meet good ecological status set by static reference conditions. We believe this could be directly applicable also to other systematic groups, notably invertebrates. The project will be carried out as a joint research ef fort between major Norwegian and Swedish institutional players on the subject, and benefit from synergies with initiated collaboration between NINAs and NIVAs Strategic Institute Initiatives on climate change.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

MILJØFORSK-Miljøforskning for en grønn samfunnsomstilling