Flemming Møhlenberg, DHI - Institut for vand, miljø & sundhed

Kost-effektive virkemidler i fjordene: Stenrev og ekstensiv muslingedyrkning Flemming Møhlenberg, DHI - Institut for vand, miljø & sundhed Sara J Møhlenberg (cand. Fødevareøkonomisk Institut) og med hjælp fra Peter Bondo Christensen, DMU – Aarhus Universitet Plantekongres 2008

FAKTA: Den økologiske tilstand i vore fjorde og kystvande er for ringe og opfylder ikke kravene som er opstillet i Vandrammedirektivet! • Der er for mange planktonalger • Ålegræs og bunddyr trues af iltsvind • osv. Plantekongres 2008

FAKTA: Den økologiske tilstand i vore fjorde og kystvande er for ringe og opfylder ikke kravene som er opstillet i Vandrammedirektivet! • Der er for mange planktonalger • Ålegræs og bunddyr trues af iltsvind • osv. I Danmark har vi ensidigt fokuseret på at reducere på tilførslen af N og dermed negligeret andre og måske lige så effektive midler. Plantekongres 2008

FAKTA: Den økologiske tilstand i vore fjorde og kystvande er for ringe og opfylder ikke kravene som er opstillet i Vandrammedirektivet! • Der er for mange planktonalger • Ålegræs og bunddyr trues af iltsvind • osv. I Danmark har vi ensidigt fokuseret på at reducere på tilførslen af N og dermed negligeret andre og måske lige så effektive midler. • Andre muligheder: • Gendan de fysiske forhold på bunden • Brug naturens egne midler (muslinger) Plantekongres 2008

100 års udnyttelse af Limfjorden (oa fjorde) 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Plantekongres 2008

100 års udnyttelse af Limfjorden 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Plantekongres 2008

100 års udnyttelse af Limfjorden ”Sidste mand betaler!” 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Plantekongres 2008

Ensidig fokus af virkemiddler I Danmark har vi ”udnævnt” N som den eneste årsag til fjordenes dårlige tilstand og ”når vi bare får bragt N-tilførslen ned så får vi en god tilstand i fjordene”. Vi har en meget intensiv landbrugsproduktion så selvfølgelig er N vigtig, men at lukke øjnede for andre og tidligere påvirkninger næsten udelukker os fra at anvende andre virkemidler. 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Plantekongres 2008

Kan vi opfylde målene med vores snævre fokus? • Ved kun at fokusere på kvælstoffjernelse risikerer vi: • Det tager for lang tid og bliver for dyrt at • opfylde målene • Vi aldrig når målene • - som også omfatter bunddyr, -planter –og deres mangfoldighed (og ikke kun klart vand) Kvælstof Plantekongres 2008

100 års udnyttelse af Limfjorden Hvis vi har fjernet hummernes ”boliger” i 1950-60-erne for at udbygge havnene får vi ikke hummerne tilbage ved kun at reducere tilførslen af kvælstof. 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Plantekongres 2008

100 års udnyttelse af Limfjorden - og når vi har fjernet det hårde substrat som algerne kan hæfte sig på – så får vi ikke de alger tilbage som er godt for miljøet. 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Plantekongres 2008

om ”Virkemidler” • Det er blevet populært at regne sig frem til det mest kost-effektive mix af virkemidler • til reduktion af N-tilførslen • men i stedet burde det være • til opfyldelse af målene i • Vandrammedirektivet 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Plantekongres 2008

Iltsvind er det største miljøproblem i vore fjorde Plantekongres 2008 Danmarks Miljøundersøgelser, Århus Universitet

Iltsvind er det største miljøproblem i vore fjorde 400 Skive Fjord (µM) 200 2 O 0 100 (µM) + 4 50 NH (µM) 20 3- 4 10 PO 0 Bottom ) 75 -1 Surface 50 Chl a (µg l 25 May Jun Jul Aug Sep 1994 Ved iltsvind frigives næringsstoffer fra bunden og – der bliver ny næring til algerne i overfladen Plantekongres 2008

Iltsvind er det største miljøproblem i vore fjorde Så – hvis vi kan formindske iltsvindet i fjordene -så forbedres levemuligheder for dyrene -bundens næringsstoffer kommer ikke op i vandet og forårsager ikke yderlige vækst af planktonalger Plantekongres 2008

Iltsvind er det største miljøproblem i vore fjorde • Løsningsmuligheder: • Vi kan prøve at ”spare” os ud af problemerne ≈ reducere kraftigt på N-kilderne i oplandet • Vi kan ”producere” os ud af problemerne ≈ ”tilføre” ilt til bunden • Vi kan kombinere 1 & 2 ≈ ændre på (reetablere) fjordens fysiske forhold så der igen kan ske en naturlig iltproduktion på bunden I indre danske farvande er fjernet mere end 30 km2 stevrev (kun 2 km2 er tilbage)!! Plantekongres 2008

Stenrev med makroalger kan forbedre iltforholdene ved bunden Stevrev o.a. hårdt substrat er havets “oaser” og hvis der er tilstrækkeligt med lys udvikles tætte bestande af makroalger, som er netto-producenter af ilt Ilt-produktionen på 1 m2 rev kan balancere iltforbruget på 40 m2 bund uden makroalger! Foreløbige beregninger antyder at 2-4 km2 rev i den centrale Limfjord er lige så effektivt som en N-reduktion på 3.000 ton i at formindske iltsvind. Plantekongres 2008

Et ”konkret (for)projekt” – Reetablering af stenrev i Limfjorden Øvrige positive effekter ved stenrev • højere diversitet (10 * flere • arter) • refugier for den bevægelige • fauna • rekolonisations -”banker” • øger ruheden på bunden med • positive effekter på vertikal • blanding – og iltforsyning til • bunden. Plantekongres 2008

Et ”konkret (for)projekt” – Reetablering af stenrev i Limfjorden Forprojekt gennemføres ved en kombination af syntese af eksisterende viden samt matematisk modellering af reveffekter på iltforhold Projektet er finansieret af By- & Landskabsstyrelsen Plantekongres 2008

Et ”konkret (for)projekt” – Reetablering af stenrev i Limfjorden Modellering af reveffekter på iltforhold 1. Forøge bundens ruhed lokalt og undersøge for ændringer i lagdeling og iltforhold i forhold til referencekørsler 2. Forøge iltproduktionen lokalt med realistiske rater. Plantekongres 2008

Muslingedyrkning som virkemiddel Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Blåmuslinger lever som voksne fasthæftede på overflader (fx sten, moler), men kan også leve i “klumper” på blød bund. Blåmuslinger er særkøn-nede og befrugtningen sker i vandet typisk i maj når temperaturen kommer over 10 oC. Efter 6 uger i vandet slår larverne sig ned og forvandler sig til en “små” voksne. Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Bundlevende blåmuslingernes vækst og miljøeffekt hæmmes hvis omrøringen i vandet er lav Blåmuslinger som lever på bunden behøver omrøring i vandet for at få fat i føden. I danske fjorde er det især vinden som “rører rundt” (tidevand af ringe betydning) Muslingernes filtrationskapacitet er meget stor men deres effekt på plankton (og deres vækst) kræver omrøring  Muslingebestande på bunden kan sammenlignes med en støvsuger, hvor vinden virker som en tænd- og slukknap. Plantekongres 2008

Isefjord 1.0 0.5 0.0 1.5 Blåmuslinger (kg m-2) Limfjord 1.0 0.5 0 1920 1940 1960 1980 1900 2000 Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Blåmuslinger er naturens eget ”middel” til at ”bekæmpe” alger For 100 år siden var muslingebestanden lav i fjordene – men med øget udledning af næringsstoffer fra spildevand og dræning blev bestandene 20-doblet over 30 år. I dag begrænses bestandene af omrøring i vandet Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Tovlevende blåmuslingernes vækst og miljøeffekt er betydeligt større end de bundlevendes fordi de er omgivet af føden. Blåmuslinger som ophængt i vandet er helt omgiver af føden og er “kun” afhængig af strømmen til at bringe føden til deres indtrømningsåbning. Derfor er “støvsugeren” aktiv en stor del af tiden og muslingerne både vokser og fjerner alger langt mere effektivt end hvis de “sad” på bunden! Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Muslingerne dyrkes mest rentabelt på langliner efter det ”svenske system” Placering og dimensioner af dyrkningsanlæg skal tilpasses det enkelte område for at blive kost-effektivt. Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Strøm 5cm/s Growth rate (% per day) 0.245 Strøm 7.5cm/s Growth rate (% per day) 0.313 Strøm 15cm/s Growth rate (% per day) 0.491 Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N N udgør 1% af vægten For hvert ton muslinger som høstes fjernes 10 kg N fra fjorden Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Der er betydelige omkostninger ved at fjerne N vha. muslinger -men i flere tilfælde er det lige så kost-effektivt som de ”bedste” oplandsvirkemidler Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Ved dyrkning i Odense Fjord varierer prisen mellem 50 og 500 kr for hvert kg N som fjernes -afhængigt af muslingernes salgspris! Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Og kapaciteten er også lav i Odense Fjord - fordi fjorden er lavvandet Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N • Fjorde og kystvande med • Stor dybde • Stærk strøm • egner sig bedst til N-fjernelse med ”muslingervirkemidlet” • - i Bælthavet må man regne med et økonomisk overskud Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N • Fordele ved muslingedyrkning (i de rette fjorde): • Virker omgående (vandet klares indenfor 1 år) • N-fjernelsen kan opgøres præcist (- ved at veje høsten) • Muslingeindustrien mangler råvarer Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N • Forprojekt finansieret af DFFE: • ”Miljøneutral udvidelse af havbrugsproduktion - • Undersøgelse af rentable muligheder for dyrkning og høst af muslinger som kompensation for tab af næringsstoffer fra havbrug” • Grundlag for en økonomisk analyse af de realistiske omkostninger ved at ”fjerne” kvælstof fra havbrugsområder vha. dyrkning af muslinger. • 2. Økonomiske analyser af omkostninger ved ekstensiv dyrkning af muslinger i 3 områder som dels repræsenterer danske havbrugsområder med potentiale for produktionsudvidelser og som adskiller sig mht. biologiske, hydrografiske og strømningsmæssige forhold. Plantekongres 2008

Anvendelse af muslinger til at fjerne planktonalger og genindvinde N Konklusion: Myndighederne er ved at erkende at andre virkemidler end oplandstiltag kan komme på tale og måske er nødvendige for at opfylde målene i Vandrammedirektivet. Plantekongres 2008

Flemming Møhlenberg, DHI - Institut for vand, miljø & sundhed