The Swedish Agency for Marine and Water Management
Not a member yet
574 research outputs found
Sort by
Utvärdering av provtagningsprogram i den fria vattenmassan i marin miljö
No full textSyftet har varit att undersöka om övervakningen är dimensionerad för att kunna följa upp miljömålen och för att göra bedömningar av miljötillståndet inom ramen för vatten- och havsmiljödirektivet. Programmet ska klara av att upptäcka relevanta trender, såväl lokala, regionala som storskaliga och samtidigt ge tillförlitliga svar på miljötillståndet i enskilda vattenförekomster. För att utvärdera olika provtagningsdesigner behövs varianskomponenter som återger variationen i tid och rum på olika skalor för var och en av variablerna. Resultaten visade att dagens övervakningsprogram är väldimensionerat för att kunna upptäcka måttligt stora trender inom 10 år, 2-5 % per år, för många av variablerna. Detta gäller i första hand storskaliga trender, dvs kust kontra utsjö inom varje bassäng, men i många fall även regionala (typområde) och lokala (station) trender. Ett undantag var klorofyll a, för vilken det skulle krävas trender på minst 10 % per år för att kunna upptäckas med 80 % statistisk styrka inom 10 år. Dagens övervakningsprogram framstod som kraftigt underdimensionerat för att kunna göra tillförlitliga tillståndsbedömningar inom ramen för vatten- och havsmiljödirektivet, med undantag av syre i bottenvatten. Eftersom flaskhalsen utgörs av kravet på tillförlitliga tillståndsbedömningar skulle det behövas en kraftig resursförstärkning för att öka den rumsliga och tidsmässiga replikeringen i merparten av typ- och bedömningsområdena. Vissa åtgärder kan dock vidtas för att förbättra precisionen i tillståndsbedömningarna utan ytterligare provtagning
Modelleringsverktyg för metaller och miljögifter i akvatisk miljö : Resultat från en inventering
No full textSyftet med denna kunskapssammanställning är att översiktligt beskriva idag tillgängliga modellverktyg för akvatisk miljö. Även några luftmodeller ingår. DHI Sverige AB fick under 2017 av Havs- och vattenmyndigheten (HaV) i uppdrag att inventera och översiktligt granska idag tillgängliga modelleringsverktyg för miljögifter i akvatisk miljö, med tänkbar användning inom vattenförvaltningen. Som stöd för granskningen erhöll DHI ett antal frågor om respektive verktyg och som skulle besvaras i den mån det var möjligt. Frågorna togs fram av HaV men i samråd med enskilda handläggare på vattenmyndigheter och beredningssekretariat. Resultatet av inventeringen publicerades inte av DHI i en fristående rapport, utan främst i tabulerad form, allt i enlighet med HaV:s önskemål. Huvudfokus för DHIs inventering var att identifiera modelleringsverktyg för akvatisk miljö. De modeller som identifierades redovisas i denna rapport och samtliga beskrivs kortfattat. DHI har inte haft i uppdrag att testköra modelleringsverktygen och detta har inte heller gjorts av HaV. Det har inte varit möjligt inom tidsramen och vissa verktyg är inte heller fritt tillgängliga. IVL kontaktades också för att få med även några verktyg som är tillgängliga för att uppskatta belastning på akvatisk miljö från utsläpp som sker till luft. Myndigheten ansvarar för rapportens innehåll och slutsatser. Vi har dock i huvudsak utgått från det underlagsmaterial som tillhandahållits från DHI och IVL. Rapporten är en kunskapssammanställning för att underlätta vidare analys och ställningstagande. Resultatet av inventeringen ska inte ses som en komplett sammanställning av alla idag tillgängliga modellverktyg för akvatisk miljö. Att en modell ingår i rapporten ska inte heller tolkas som att HaV rekommenderar den. Användaren av en viss modell behöver själv ta ställning till om den är användbar i en specifik situation samt ytterligare utreda vilka osäkerheter som är förknippade med den och de resultat som erhålls
Utvärdering av ny övervakning av främmande arter : Metodjämförelse mellan traditionell och DNA-baserad identifiering
No full textDenna rapport redovisar resultat från en studie där vi undersökt artförekomst och speciellt förekomst av invasiva främmande arter i kustmiljö. Syftet har varit att utvärdera konventionell undersökningsmetodik för att identifiera arter genom taxonomisk artbestämning genetisk identifiering genom DNAmetabarkodning, i hamnmiljöer. Genom att övervaka miljön med nya genetiska metoder får vi möjligheter att upptäcka spår av organismers förekomst, något som annars är svårt med sortering av organismer från vatten-/planktonprov, bottenhugg eller fiskeredskap. Utvecklingen av DNA-tekniker går fort och det ser lovande ut att tillämpa dessa i jakten på invasiva främmande arter och patogener som är skadliga för den biologiska mångfalden, människors och djurs hälsa samt orsakar stora samhällskostnader, alltså organismer som vi anser är invasiva och främmande. Det finns idag inga miljöövervakningsprogram som baseras på DNA. Samtidigt blir det allt svårare att hitta experter, så kallade taxonomer som kan identifiera arter och som oftast är specialiserade på en eller några artgrupper. Dessutom kommer många arter hit som larver eller juveniler som kanske inte alls liknar det vuxna djuret, eller algen, och därmed är svåra att artbestämma. Detta innebär att många arter kan komma hit utan att upptäckas förrän de är etablerade, och då har vi vanligtvis nått en situation då den invasiva främmande arten i fråga etablerat sig i en ny miljö, och därmed inte går att åtgärda. Såväl EU:s förordning om invasiva främmande arter som havsmiljödirektivet ställer krav på nationell övervakning av främmande arter. Och inom havsmiljöförvaltningen finns även behoven för att fullfölja arbetet med främmande arter inom Helcoms och Ospar. För att snabbt kunna utrota eller begränsa nyetableringar av invasiva främmande arter behöver vi utveckla metoder som är effektiva på att tidigt upptäcka nya introduktioner. Övervakning med hjälp av DNA-baserade metoder som metabarkodning är en lämplig väg att gå. Eftersom det är nya metoder för övervakning så bör även nya indikatorer tas fram som lämpar sig för genetiska metoder. Genetiska metoder bör ses som ett komplement till de traditionella – inte minst under en övergångsfas och om så möjligt ersätta traditionella.Global shipping carries over 90 percent of world goods and is expected to play an increasing role in the future in terms of global trade. Shipping affects the environment in various ways, one being the transfer of harmful aquatic organisms and pathogens with ballast water releases. The significance of ballast water as a vector for foreign and invasive alien species (IAS) eventually led to the adoption of the UN International Convention for the Control and Management of Ship’s Ballast Water and Sediments. The Convention entered into force in September 2017, and states that the spread of harmful (invasive) species with ships' ballast water and sediment shall be prevented and ultimately eliminated. It is the responsibility of ships in international traffic to install facilities for the management of ballast water, although it is possible to apply for exemption subject to certain conditions. In order to apply for exemption, listed IAS which are likely to be spread by ship transport must be investigated in current ports. Port surveys are also important for management purposes. In this report, traditional methods are compared with novel approaches of conducting fauna surveys in port areas. To this end, plankton and benthos samples were taken and then manually sorted to identify all specimens to species or higher taxonomic level (genus, family, phylum). At the same time, parallel samples were processed with a genomic approach where DNA was extracted from bulk samples without previous sorting, and species were identified based on DNA metabarcoding. DNA was sequenced using next generation sequencing techniques (Illumina), and the resulting sequences were matched against taxonomic reference sequences from public archives and target species databases. The traditional method found 212 taxa overall, of which 131 taxa (62 percent) could be identified to species level. Four of these are listed as nonindigenous/invasive alien, and two of them are on the target species list of the HELCOM/OSPAR area: Mnemiopsis leydi och Crassostrea gigas. The DNA method recognized 153 taxa, of which 119 taxa (77 percent) could be determined to species level. This approach found five invasive alien species, all on the target species list : Acartia tonsa, Crassostrea gigas, Crepidula fornicata, Amphibalanus improvisus and Caprella mutica. Mnemiopsis leydi had been excluded from the plankton samples before they were put into ethanol and prepared for DNA extractions. Of the EU list of IAS where only one marine species exists, no match was made. More species were identified from the settling plates (75 percent) and the benthic samples (82 percent), using the manual method compared to the DNAbased (56 percent and 64 percent respectively). However, when it comes to the zooplankton, the DNA based method identified more species (66 percent), compared to the traditional approach (9 percent) and found four invasive alien species, compared to none in the case of the traditional method. The DNA based method found three invasive species in the benthic sample, compared to none analysed by the traditional method. A conclusion of the comparison between the two methods is that the traditional method found, and identified, more species in general. However, the DNA based method found (i) more invasive alien species (higher specificity); (ii) found invasive alien species more often (higher taxonomic sensitivity); and (iii) could detect invasive alien species in the plankton samples (early warning)
Havs- och vattenmyndighetens arbete med handlingsplan för klimatanpassning
No full textKlimatförändringen påverkar hav och sötvatten. Vattenflöden förändras, havsnivån stiger och haven blir surare. Som en följd av detta ändras förutsättningarna för livet i hav, sjöar och vattendrag. Klimatanpassning innebär åtgärder för att anpassa samhället till de klimatförändringar som vi redan kan observera runt om kring oss, men också de som vi inte kan förhindra framöver. Klimatanpassning är ett nödvändigt komplement till arbetet med minskade utsläpp. I februari 2017 fick Havs- och vattenmyndigheten, HaV, medel från SMHI för att ta fram en handlingsplan för myndighetens klimatanpassning. Det övergripande syftet med handlingsplanen är att främja klimatanpassning inom Havs- och vattenmyndighetens ansvarsområden, arbetsprocesser och samarbeten. En projektgrupp och en styrgrupp utsågs. Projektgruppen bestod av projektledare Anneli Harlén och deltagarna Thomas Klein, Pontus Nilsson, Lennart Sorby, Marie Hallberg, Martin Karlsson, Margareta Lundin Unger, Therese Elfström. Många fler medarbetare har lämnat synpunkter vid olika tillfällen. Styrgruppens ordförande var enhetschefen Marie Berghult och övriga deltagare var enhetscheferna Mats Svensson, Inger Dahlgren och Thomas Johansson. En stor andel av beviljade medel lades på att ge DHI i uppdrag att ta fram underlag till handlingsplan för klimatanpassning för HaV. Projektgruppen har haft ett antal avstämningsmöten med DHI samt interna seminarier på HaV på myndighetens olika avdelningar för att samla in åtgärdsförslag till handlingsplan för klimatanpassning. Vid seminarier lämnades även förslag på åtgärder vad gäller minskad klimatpåverkan och ökad kunskap. Även förslag i andra myndigheters handlingsplaner för klimatanpassning har sammanställts. Det har även genomförts informella dialoger med representanter från några andra myndigheter inom ramen för myndighetsnätverket för klimatanpassning och dess arbetsgrupp för handlingsplaner klimatanpassning. Havs- och vattenmyndighetens handlingsplan för klimatanpassning syftar till att anpassa verksamheten till ett förändrat klimat så att ekosystemens resiliens snarare stärks än att försämras. I arbetet med handlingsplanen har ett stort antal klimatanpassningsåtgärder identifierats och ett antal prioriterade åtgärder har förts in i HaV:s verksamhetsplan för år 2018. Övriga klimatanpassningsåtgärder kommer att arbetas in i verksamhetsplanen efterhand. Denna handlingsplan är en del i HaV:s klimatstrategi
Metaller och miljögifter - Effektbaserade bedömningsgrunder och indikativa värden för sediment : Kunskapssammanställning baserad på ämnesrapporter framtagna inom vattendirektivsarbetet
No full textKunskapssammanställning baserad på ämnesrapporter framtagna inom vattendirektivsarbetet. Många metaller och miljögifter kan ackumuleras i sediment och olika typer av bedömningsgrunder har etablerats i olika sammanhang för att underlätta utvärderingen av sedimentdata. Syftet med denna kunskapssammanställning är att förtydliga hur olika effektbaserade värden för sediment har tagits fram inom vattenförvaltningen, nationellt och internationellt, och hur de kan vara användbara i vattenförvaltningsarbetet. De bedömningsgrunder som Havs- och vattenmyndigheten har etablerat i föreskriftsform bygger på underlag från studier av toxicitet. Dessa bedömningsgrunder anger nivåer som, om de överskrids, kan innebära en risk för att negativa effekter kan uppstå på sedimentlevande (bentiska) organismer. Dessa bedömningsgrunder är således effektbaserade. Denna rapport återger dessa värden tillsammans med en kortfattad beskrivning av hur de har tagits fram liksom vilka osäkerheter som är förknippade med dem. En jämförelse görs även med bedömningsgrunder som baseras på fördelningen av uppmätta halter i miljön dvs. bedömningsgrunderna är i det senare fallet tillståndsbaserade och har tagits fram av Naturvårdsverket som ett prioriteringsverktyg för att kunna bedöma om en halt är hög i ett nationellt perspektiv. En motsvarande sammanställning görs för de effektbaserade sedimentvärden som ingår i de ämnesrapporter och som har tagits fram på europeisk nivå. Dessa har generellt tagits fram på annat sätt och baseras visserligen också på studier av toxicitet men inte för sedimentlevande utan vattenlevande organismer. Osäkerheterna med sådana sedimentvärden är därför normalt större men de flesta av dessa värden kan ändå användas inom vattenförvaltningen för att få en uppfattning om var uppföljande undersökningar kan behövas för att t.ex. identifiera betydande källor och klassificera status. De kallas därför här för indikativa sedimentvärden
Miljön i Hanöbukten 2015-2017 : finns det ett samband mellan tillståndet för fisken, dess hälsa och belastningen av miljöfarliga ämnen?
No full textUnder slutet av 2000-talet inkom flertalet rapporter från allmänheten och fiskare i de västra delarna av Hanöbukten om låga förekomster av fisk, förekomst av sårskadad fisk och illaluktande vatten i området. Den här rapporten sammanfattar resultaten och slutsatserna från undersökningar i Västra Hanöbukten utförda under 2015-2017 med syfte att undersöka eventuella samband mellan miljöfarliga ämnen och fiskhälsa, samt orsakerna till uppkomsten av sårskadad fisk i området. Därtill presenteras resultaten från provfisken utförda i syfte att kartlägga bestånden av kustfisk i området. Följande fyra frågeställningar besvaras: Vilka eventuella samband mellan miljöfarliga ämnen och fiskhälsa har framkommit? Vilka orsaker till uppkomst av sårskadad fisk har dokumenterats? Vilka resultat har kartläggningen av kustfiskbestånd, miljöfarliga ämnen respektive fiskhälsa lett till? Vilka slutsatser kan dras gällande vilka arter och storleksklasser som påverkas mest av miljöfarliga ämnen? Resultaten från analyserna av miljöfarliga ämnen i skrubbskädda och torsk visar inte på några generellt förhöjda halter av miljöfarliga ämnen i Västra Hanöbukten under 2015-2016 i jämförelse med referensstationerna Kvädöfjärden och Torhamn (Östra Hanöbukten, skrubbskädda) och sydöstra Gotland (torsk). För några miljögifter såsom DDE och PFOS var halterna hos skrubbskädda något högre i Västra Hanöbukten än i Kvädöfjärden, men halterna ligger under gränsvärden för båda dessa ämnen och inom den naturliga variation som är förväntad med hänsyn till inom- och mellanårsvariation i referensstationer. För torsk visade resultaten att sårskador som antas vara orsakade av nejonöga från Hanöbukten hade högre halter av PCB:er, DDT och dess metaboliter, bromerade flamskyddsmedel och PFAS (poly- och perfluorerade ämnen) jämfört med fiskar utan sårskador i området. Om de högre halterna av miljögifter i sårskadad fisk är ett resultat av lägre kondition och fettvikt hos fisken till följd av sårskadorna eller om gifterna i sig påverkar fisken negativt är idag oklart. För torsk med okända sårskador från Hanöbukten kunde ingen koppling göras mellan uppkomst av sårskador och de analyserade miljögifterna. Undersökningarna av skrubbskäddans hälsa i Västra Hanöbukten visade på tydliga fysiologiska skillnader mellan skrubbskädda som fångats i området jämfört med referenslokalen Kvädöfjärden under 2015. Dessa skillnader kan tyda på påverkan av miljögifter. Men de undersökningar som genomfördes under 2016 och 2017 kunde emellertid inte belägga dessa tydliga skillnader när fisk från Västra Hanöbukten jämfördes med den från referensområdet Torhamn i östra Blekinge. Histopatologiska undersökningar på fisk insamlade 2017 visade även att fiskarna i Västra Hanöbukten är relativt friska. Orsaken till de möjligen episodiskt förekommande förändringarna av fiskens hälsotillstånd i Västra Hanöbukten under 2015 är inte känd, men kan vara ett resultat av variation mellan områden i olika omgivningsfaktorer som födotillgång och/eller vattentemperatur. Det kan dock inte uteslutas att de förändringarna i skrubbskädda som observerats kan vara orsakade av ett eller flera miljöfarliga ämnen som inte ingått i undersökningarna som presenteras i denna rapport. Resultaten från provfiskena visar att fisksamhällets struktur och funktion i de västra delarna av Hanöbukten under 2015-2017 inte avviker i jämförelse med tidigare undersökningar i området och andra kustområden i södra Östersjön. Torsk och skrubbskädda är vanliga arter i fisksamhället i Västra Hanöbukten. Även om fångsterna av arterna generellt var låga i provfiskena under 2015-2017, avviker de inte tydligt från tidigare undersökningar i området och i andra kustområden i södra Östersjön utan speglar sannolikt förändringar under senare år i beståndssituationen för arterna i Östersjön. Emellertid var också konditionen hos torsk och skrubbskädda låg i de västra delarna av Hanöbukten under 2015-2017, och det finns en antydan till lägre kondition hos båda arterna jämfört med andra kustområden i södra Östersjön som möjligen kan tyda på låg födotillgång i området. Frekvensen av fisk (framförallt torsk och skrubbskädda) med yttre fysiska avvikelser såsom bett, sårskador och deformationer verkar vara något förhöjd i Västra Hanöbukten jämfört med andra områden längs den svenska kusten. De typiska frätskador som allmänheten rapporterat i området kunde inte påvisas i provfiskena, och hudsår delvis sannolikt orsakade av andra djur som säl och nejonöga dominerade de yttre fysiska avvikelserna som noterades. Vad som orsakar övriga avvikelser är idag inte klarlagt, men skulle möjligen kunna kopplas till att fiskens låga kondition gör den mer känslig för yttre påverkan. Med grund i de utförda undersökningar och erhållna resultat under 2015-2017 har inte några tydliga samband mellan miljöfarliga ämnen, fiskens hälsotillstånd och bestånd dokumenterats i Västra Hanöbukten. Det är därför inte heller möjligt att uttala sig om vilka storleksklasser av fisk som är känsligast för miljöfarliga ämnen. Förutom angrepp av andra djur som säl och nejonöga, har inte orsaken till de okända skador som observerats på fisken kunnat fastställas. Med utgångspunkt i de resultat som idag finns tillgängliga, kan det dock inte uteslutas att den avvikande hälsan hos skrubbskäddan i Västra Hanöbukten under 2015 och vissa av de yttre fysiska avvikelserna som noterades hos fisken under provfiskena kan ha orsakats av miljöfarliga ämnen. Undersökningarna i Västra Hanöbukten under 2015-2017 har bidragit till en ökad kunskap om tillståndet för fisken i området gällande miljögiftsbelastning, hälsa, samhälle och bestånd, och huruvida det nuvarande tillståndet avviker från andra delar av Östersjön. Systemet i de västra delarna av Hanöbukten är relativt unikt i Sverige, med en öppen kust mot södra Östersjön, och informationen som presenteras i denna rapport bör utgöra en grund för en långsiktig miljöövervakning av fisken i området. En långsiktig miljöövervakning i Västra Hanöbukten medger även en framtida bedömning av miljötillståndet i området, och möjliggör samtidigt upptäckt och dokumentation av episodiska fenomen som påverkar fisksamhällets struktur och funktion, samt fiskens individuella hälsa och belastning av miljöfarliga ämnen
Reningstekniker för läkemedel och mikroföroreningar i avloppsvatten : Redovisning av åtta projekt som fått medel från Havs- och vattenmiljöanslaget 2014-2017
No full textPå uppdrag av regeringen har Havs- och vattenmyndigheten under åren 20142017 finansierat olika projekt för utveckling av reningsteknik i syfte att minska utsläpp av läkemedelsrester och andra svårnedbrytbara föroreningar från kommunala avloppsreningsverk. Sex olika forsknings- och utvecklingsprojekt har genomförts under ledning av forskare kopplade till RISE, Tekniska verken i Linköping, Högskolan Kristianstad, IVL Svenska Miljöinstitutet, Umeå universitet, Lunds universitet och Kungliga tekniska högskolan. I de olika projekten har även kommunala va-organisationer och företag haft centrala roller. Inom ramen för dessa projekt har omfattande försök genomförts, från laboratorieskala till långtidsförsök i fullskala vid avloppsreningsverk i olika delar av landet. Utöver dessa projekt har ytterligare två projekt genomförts inom ramen för utlysningen. Vid Högskolan Kristianstad utfördes en interkalibreringsstudie i syfte att uppnå ökad analyskvalitet och öka medvetenheten om problem förknippade med spåranalys av läkemedelsrester. Vid Lunds universitet genomfördes en omvärldsbevakning med en studieresa till Tyskland och Schweiz för att överföra kunskap och driftserfarenheter från avloppsreningsverk som kompletterats med avancerad rening. Resultaten från projekten visar att det finns teknik som idag kan tillämpas på svenska kommunala avloppsreningsverk i syfte att avlägsna olika typer av mikroföroreningar, däribland läkemedelsrester. De tekniska lösningar som utvärderats baseras i huvudsak på ozonering eller filtrering genom aktivt kol samt olika kombinationslösningar. Lösningarna har i de flesta fall testats och utvärderats i nära samarbete med personal på avloppsreningsverk, vilket är en förutsättning för att kunna utvärdera teknikerna på ett trovärdigt sätt. Detta skapar goda förutsättningar för fungerande lösningar i stor skala. I ett av projekten har även källsorterande system studerats. Arbetet har i flera fall banat väg för nya forsknings- och utvecklingsprojekt där de parter som arbetat inom nuvarande utlysning kan bidra till och leda utvecklingen av framtidens avloppsvattenrening. Det gäller exempelvis ekotoxikologiska effekter av ozonering, utveckling och förståelse av tillämpningar baserade på aktivt kol och utveckling av analysteknik. Genom regeringsuppdraget och arbetet i de olika projekten har det skapats en mycket stark plattform att bygga vidare på för införande av avancerad rening vid svenska avloppsreningsverk. I denna rapport beskrivs i korthet och i populärvetenskaplig form bakgrunden till arbetet och resultat från de olika projekten. Kostnader för olika reningstekniker har tagits fram och sammanfattas i rapporten som också erbjuder vägar vidare för den intresserade läsaren
Kiselalger i sjöar och vattendrag : vägledning för statusklassificering
No full textDen här vägledningen vänder sig till vattenmyndigheterna i deras arbete med att klassificera ekologisk status i enlighet med havs- och vattenmyndighetens föreskrifter HVMFS 2013:19. Bedömningsgrunden för kiselalger ska främst användas för att undersöka om en vattenförekomst är påverkad av näringsämnen, lättnedbrytbar organisk förorening, eller försurning. Med hjälp av de olika stödparametrarna går det också att få ytterligare information om påverkan, t.ex. påverkan av miljögifter. Vägledningen ersätter motsvarande delar i Naturvårdsverkets handbok 2007:4
Delregional analys Kattegatt : Samhällsekonomisk konsekvensanalys av delområde i Kattegatt utifrån samrådsförslag havsplan Västerhavet
No full textDen 15 februari 2018 publicerade HaV samrådsförslag på havsplaner för de tre havsplansområden, Bottniska viken, Västerhavet och Östersjön. Inför samrådet gav HaV uppdrag till extern part att bedöma planförslag ur ett hållbarhetsperspektiv relaterat till ekosystemtjänster, miljömässiga och sociala aspekter. Inom ramen för detta uppdrag genomfördes två delregionala analyser. Samhällsekonomiska konsekvenser kan uppstå på många sätt till följd av havsplaneringen, och har dels att göra med marknadsvärden och dels att göra med bredare välfärdseffekter som inte visar sig på marknader. Ekosystemtjänster och näringslivseffekter är nära sammankopplade. I rapporten presenteras och värderas nyttor och konsekvenser avseende ekonomiska aspekter av hållbarhet i delområde i Kattegatt och samrådsförslag havsplan Västerhavet
Scientific considerations of how Arctic Marine Protected Area (MPA) networks may reduce negative effects of climate change and ocean acidification : Report from the Third Expert Workshop on Marine Protected Area networks in the Arctic, organised by Sweden and Finland under the auspices of the PAME working group of the Arctic Council in Helsinki, Finland, 21-22 September 2017
No full textRapid environmental changes in the Arctic During the last two decades, the Arctic region has become an area of international strategic importance for states, businesses, NGOs and other stakeholders. The rapid environmental changes in the Arctic create new opportunities for different actors that may impact negatively on ecological and social values. Global climate change and ocean acidification change the habitats of the cold-adapted organisms living in the Arctic, with the risk of exterminating unique biodiversity. Human-induced emissions of greenhouse gases (primarily carbon dioxide, methane and nitrous oxide) affect the balance between energy entering and leaving the Earth’s system resulting in global warming, melting of sea-ice (which increases heat absorption by the Arctic Ocean), and associated climate change. Approximately 27 % of the carbon dioxide released to the atmosphere every year is absorbed by the oceans. This keeps the atmosphere from warming as much as it otherwise would, but creates ocean acidification. In the Arctic region climate change and ocean acidification take place 10-100 times faster than at any time in the last 65 million years. Intention of the workshop This third expert workshop on Marine Protected Area (MPA) networks in the Arctic, organised by Sweden and Finland, was held in Helsinki (Finland) and its outcome is a contribution to the ‘‘PAME MPA-network toolbox’’ project. An MPA, as defined by PAME, is ‘‘a clearly defined geographical space recognized, dedicated, and managed, through legal or other effective means, to achieve the long-term conservation of nature with associated ecosystem services and cultural values’. An MPA network is a collection of individual MPAs or reserves operating cooperatively and synergistically, at various spatial scales, and with a range of protection levels that are designed to meet objectives that a single reserve cannot achieve. During this third expert workshop the scientific basis of how MPA networks may reduce negative effects of climate change and ocean acidification in the Arctic region was discussed. Workshop participants were mainly scientists with expertise on Arctic marine ecosystems, climate change, ocean acidification and/or MPAs. The intention of the workshop was not to reach consensus and provide a fixed list of recommendations, but rather to summarize: (1) the best available knowledge that can already be applied to the planning of a pan-Arctic MPA network, and (2) the primary uncertainties and, hence, what necessary scientific knowledge is still lacking. As such, the six main outcomes from the workshop below contribute to the scientific basis for the potential of MPAs as a tool to meet the threats posed by climate change and ocean acidification to Arctic ecosystems and livelihoods. A paradigm shift for establishing MPAs is necessary Given the rapid environmental changes and unprecedented rate of loss of Arctic sea ice there is an urgency to protect habitats that are essential for ecosystem functioning and to link MPAs in an international network. Humanity has now the opportunity of a pro-active and precautionary approach vis-à-vis the largely intact, highly sensitive and unique cold-adapted Arctic marine ecosystems. The current paradigm for the creation of MPAs seems to be that a direct regional or local threat needs to be proven before an MPA can be designated. However, climate change and ocean acidification are global processes that operate across the whole Arctic, and therefore this paradigm should be shifted towards one that establishes MPA networks to protect what is valued and cherished before it is harmed. This calls for applying the precautionary principle and creating Arctic MPA networks that will support resilience of biodiversity and ecosystem services to climate change and ocean acidification. Scientists are aware that not all desired knowledge for planning such networks is available at this time. This includes uncertainty associated with projecting the consequences of climate change across the physical (e.g. climate models), ecological (e.g. species diversity, ecosystem processes) to the human domain (e.g. ecosystem services, human well-being). Uncertainty about the effects of climate change and ocean acidification grows when moving from physical processes to ecology and finally to human well-being. Nonetheless, general ecological principles and additional experience from other regions (e.g. Antarctica, Baltic Sea) provide sufficient basic understanding to start designing a robust pan-Arctic MPA network already now and to develop and implement the necessary connected management measures. Existing MPA criteria need to be adapted to Arctic conditions Creating an MPA network for the Arctic will require adaptation of established criteria to the unique, and rapidly changing, character of the region. For example, optimal MPA locations for some MPAs in the Arctic Ocean may not be stationary in space and time; e.g. high-biodiversity marginal ice zone (MIZ) ecosystems will become more dynamic in time and space, contracting in winter and expanding in summer, with climate change. In order to account for the migration of species with moving physico-chemical conditions (so-called ‘climate tracking’) creating dynamic MPAs along oceanographic and climatic gradients may be a feasible and effective approach. Such focus on ocean features, the integration of other effective area-based measures next to MPAs, as well as the systematic integration of traditional and local knowledge (TLK), will be essential in the process of designating MPA networks. In so doing, the vulnerability and status of Arctic ecosystems to cumulative drivers and pressures from not only regional and local scales (fishing, tourism, pollution, etc.) but also global scales (climate change and ocean acidification) should be monitored and reviewed on a regular basis. Arctic MPAs should be located in areas that are expected to become refugia Climate change and ocean acidificationdo not operate in isolation but combine with regional and local environmental stressors to affect Arctic species, habitats, and ecosystems. It is possible to lessen the total stress burden and increase the resilience of biodiversity to the impacts of climate change and ocean acidification by mitigating stresses from direct anthropogenic pressures, such as habitat destruction, fishing, shipping, discharges of hazardous substances, etc., through establishing MPA networks. This will not ‘solve’ the underlying problems of climate change and ocean acidification, which can only be done by reducing atmospheric greenhouse gas emissions, but it will ‘buy time’ during which the underlying problems are addressed globally. Additional stresses should be targeted A key aspect is how to identify the location of prospective MPAs within a network. Since the effects of climate change and ocean acidification are unevenly distributed across the Arctic Ocean, it would be recommended to protect habitats that will act as refugia for Arctic biodiversity. For example, protecting the areas north of Greenland, where summer sea ice is projected to be most long-lasting, or parts of the Arctic Ocean where the supply of organic matter through permafrost melt, glacier melt, higher precipitation and higher river runoff (with increasing coastal CO2 concentrations through microbial activity) will be lowest. The 18 Arctic large marine ecosystems (LMEs) reflect the marine ecosystem variability in the region, and should be used to draft plans for MPA networks to more effectively consider representativeness. The scientific knowledge basis must be improved The workshop highlighted the need for a dedicated group to compile relevant geophysical and biological data for the purpose of MPA network planning. These data should include the changing environment, ‘spatial adaptation planning’, biochemical gradients, and identification of areas of high and low impact of climate change and ocean acidification. There is a wealth of information available (both reviews and analyses of knowledge gaps from CAFF, AMAP and others), that can be used for MPA planning but this information is highly scattered and needs to be collated and made spatially explicit, when possible. While the planning for MPA networks can start already now, there remains a large need for monitoring and relevant scientific research. This would require not only improved scientific cooperation between countries but also truly integrated international monitoring and research to decrease fragmentation and duplication of research. Identification of research priorities Gaps in knowledge identified by the workshop participants mainly concern the winter season, the vulnerability and resilience of the Arctic marine ecosystems and the need to support sustainable development. With respect to climate change much more is known about species higher up in the food web (seabirds, marine mammals, some fish) than about species lower in food web. For ocean acidification, most of the experimental work has been done on lower trophic levels. Much uncertainty surrounds the fate of Arctic ecosystems in a future world and how to deal with uncertainties is an issue that should be addressed in scientific studies. For example, the disappearance of strongly ice-associated species in many places will likely lead to a state-change in the associated ecosystem, yet the timing and nature of that change is currently unpredictable. While the basic drivers of the Arctic shelf-sea ecosystems are quite well understood, there is a massive lack of information at all trophic levels for the Central Arctic Ocean LME, i.e. the deep central basin, and key species are difficult to identify. Presently, this high-latitude ecosystem is ice-bound, but climate projections indicate that it will become ice-free during summer within decades; the projected spatial and temporal variability is however very large and is likely not predictable. It is not known if native species will be able to adapt to the very rapid rates of change. It is also not known if more southern species that may migrate into the new ice-free areas will be able to adapt to certain local conditions that are not likely to change, e.g. the low nutrient availability in the Central Arctic Ocean . While many coastal areas may become more productive as melting terrestrial ice and snow transports nutrients to the sea, the Central Arctic Ocean is expected to remain nutrient-poor since no new nutrients are projected to reach this remote area with climate change. Clear is that the ecosystems of the Arctic Ocean, and especially the Central Arctic Ocean, face critical changes, which will be large and unprecedented, and that there is an urgent need for food-web studies and ecosystem modelling to inform the establishment of marine protection regimes in the Arctic.HaV representerar Sverige i Protection of the Arctic Marine Environment (PAME), en av Arktiska rådets arbetsgrupper. PAME arbetar bland annat med marint områdesskydd och marint skräp i Arktis. Ett av HaV:s åtaganden i arbetet var att ordna en workshop för marina experter om marint områdesskydd, med fokus på klimatförändring och havsförsurning. Sextiotre marina experter från tolv länder medverkande under workshopens två dagar, 21-22 september 2017. Deltagarna diskuterade hur marint områdesskydd potentiellt kan ge skydd för de biologiska förändringar som sker i Arktis på grund av uppvärmning och försurning. I denna rapport presenteras slutsatser från workshopen. Bland annat att forskare betonade att det redan idag finns mer än tillräckligt med vetenskap för att börja processen med att implementera marint områdesskydd även i det internationella vattnet i Arktis (kuststaterna gör det redan för sina nationella vatten). Forskarna kunde även konstatera att den biologiska påverkan i Arktis, på grund av varmare klimat, mindre och tunnare is, samt ökad försurning bidrar till signifikanta förändringar av de Arktiska ekosystemen. Samarbete kring forskning, övervakning och förvaltning är därför avgörande för att försöka öka resiliensen i Arktis