Agricat 2-beregninger av jord- og fosfortap i vannområdet PURA, basert på arealbruk i 2022

På oppdrag fra vannområdet Bunnefjorden med Årungen- og Gjersjøvassdraget (PURA) er den empiriske modellen Agricat 2 brukt til å beregne potensialet for erosjon og fosforavrenning fra jordbruksarealer i 16 tiltaksområder, ved faktisk drift i 2022. Arealfordelingen av faktisk drift (vekst, jordarbeiding og miljøtiltak) i 2022 har framkommet av registerdata fra Landbruksdirektoratet og føringer/informasjon fra Follo Landbrukskontor, og er fordelt på de dyrka arealene etter bestemte rutiner i modellen. Arealfordelingsrutinen i modellen ga følgende utbredelse av kombinasjon vekst/jordarbeiding i vannområdet for 2022: 47 % stubb (jordarbeiding vår eller direktesåing), 10 % gras, 11 % vårkorn med høstpløying, 14 % høstkorn med høstpløying, 15 % høstharving til vår- og høstkorn samt frukt og bær, og 3 % poteter og grønnsaker. Arealfordelingen varierte mellom tiltaksområder. Eksisterende grasdekte kantsoner og fangdammer inngikk også i beregningene. Jord- og fosfortap i vannområdet PURA i 2022 ble beregnet til henholdsvis 3,5 kilotonn SS og 6,0 tonn TP. For individuelle tiltaksområder varierte jordtapet fra nær 0 til 1,6 kilotonn, og fosfortap fra nær 0 til 2,8 tonn. Forskjeller i drift bidro til å forklare forskjellene mellom tiltaksområder.Agricat 2-beregninger av jord- og fosfortap i vannområdet PURA, basert på arealbruk i 2022publishedVersio

Combining FDR and ERT for monitoring soil moisture and temperature patterns in undulating terrain in south-eastern Norway

The occurrence of freeze–thaw cycles modifies water infiltration processes and surface runoff generation. Related processes are complex and are not yet fully investigated at field scale. While local weather conditions and soil management practices are the most important factors in both runoff generation and surface erosion processes, local terrain heterogeneities may significantly influence soil erosion processes in catchments with undulating terrain. This paper presents a field-based investigation of spatial and temporal heterogeneities in subsurface soil moisture and soil temperature associated with freezing, thawing, and snowmelt infiltration. The field setup consists of a combination of traditional point measurements performed with frequency domain reflectometry (FDR) and electrical resistivity tomography (ERT). The transect was approximately 70 m long and spanned an entire depression with a north-facing slope (average slope of 11.5%) and a south-facing slope (average slope of 9.7%). The whole depression was entirely covered with stubble. Observed resistivity patterns correspond well to the measured soil moisture patterns. During the observation period, the north facing slope froze earlier and deeper compared with the south facing slope. Freeze–thaw cycles were less pronounced in the north-facing slope than in the south-facing slope. There were also differences in soil temperature and soil moisture patterns between lower and upper parts of the monitored depression. These indicate that initiation and development of runoff related processes, and consequently soil erosion, in regions with freeze–thaw cycles may differ significantly depending on local terrain characteristics. Consequently, it indicates that spatial terrain heterogeneities, especially slope aspects, may be important when studying soil erosion processes, water flow and nutrient leaching in lowlands where patchy snowpacks and dynamic freeze–thaw cycles are predominating.publishedVersio

Beregning av jord- og fosfortap i Vestfold og Telemark fylke i Agricat2, driftsår 2017. Revidert utgave

I denne rapporten presenteres tall for jord- og fosfortap for alle nedbørfelter i vannområdene i Vestfold og Telemark fylke, beregnet med den empiriske modellen Agricat2, med nye erosjonsrisikokart (fra våren 2019) som grunnlag. Modellen er brukt for arealtilstanden (jordbruksdrift) i 2017, som avledet fra eStil-data (RMP), søknad om produksjonstilskudd og jordleieregisteret, samt også for standard driftsscenarier som ligger inne i modellen, og omfatter tiltakene redusert jordarbeiding, grasdekte buffersoner og redusert fosforstatus i jord, og kombinasjoner av disse tiltakene. Resultatene er gitt på forskjellige administrasjonsnivåer: (1) for hele Vestfold og Telemark fylke, (2) for 13 vannområder og (3) for 49 nedbørfelter innenfor vannområdene.publishedVersio

Agricat2-beregninger av jord- og fosfortap i vannområdet PURA, basert på arealbruk i 2021

På oppdrag fra vannområdet Bunnefjorden med Årungen- og Gjersjøvassdraget (PURA) er den empiriske modellen Agricat 2 brukt til å beregne potensialet for erosjon og fosforavrenning fra jordbruksarealer i 16 tiltaksområder, ved faktisk drift i 2021. Arealfordelingen av faktisk drift (vekst, jordarbeiding og miljøtiltak) i 2021 har framkommet av registerdata fra Landbruksdirektoratet og føringer/informasjon fra Follo Landbrukskontor, og er fordelt på de dyrka arealene etter bestemte rutiner i modellen. Arealfordelingsrutinen i modellen ga følgende utbredelse av kombinasjon vekst/jordarbeiding i vannområdet for 2021: 34 % stubb (jordarbeiding vår eller direktesåing), 19 % gras, 18 % vårkorn med høstpløying, 13 % høstkorn med høstpløying, 12 % høstharving til vår- og høstkorn samt frukt og bær, og 4 % poteter og grønnsaker. Arealfordelingen varierte mellom tiltaksområder. Eksisterende grasdekte kantsoner og fangdammer inngikk også i beregningene. Jord- og fosfortap i vannområdet PURA i 2021 ble beregnet til henholdsvis 3,5 kilotonn SS og 5,9 tonn TP. For individuelle tiltaksområder varierte jordtapet fra nær 0 til 1,4 kilotonn, og fosfortap fra nær 0 til 2,5 tonn. Forskjeller i drift bidro til å forklare forskjellene mellom tiltaksområder.publishedVersio

Eutrofiering av vassdrag i Vestfold – Kartlegging av årsaksforhold og kilder til fosfor i ti nedbørfelt

Formålet med denne rapporten er å gi en metodebeskrivelse med oppsummering av resultater for ti faktaark (vedlegg til denne rapporten), ett for hver av nedbørfeltene: (1) Borrevannet, (2) ‘Storelva, Dalselva og Undrumsdal’, (3) Merkedamselva, (4) Byfjorden, Vellebekken og Søndre Slagen, (5)Færder, (6)Akersvannet, (7) Vårnesbekken, Rovebekken, Unnebergsbekken og Haslebekken, (8) Istrevassdraget - Ula, (9) Vikfjord og (10) Brunlanes. Tilførsler av totalfosfor til elvene er dominert av arealavrenning fra jordbruksarealer og utslipp fra avløp. Tiltak som vil ha umiddelbar effekt på tilførslene omfatter blant annet oppgradering av private avløpsanlegg, overvintring i stubb på jordbruksarealer, grasdekte vannveier og kantsoner, og etablering av fangdammer. På lengre sikt er redusert gjødsling med fosfor også et viktig tiltak.Eutrofiering av vassdrag i Vestfold – Kartlegging av årsaksforhold og kilder til fosfor i ti nedbørfeltpublishedVersio

Modeling the influence of eutrophication and redox conditions on mercury cycling at the sediment-water interface in the Berre Lagoon

This study presents a specifically designed Mercury module in a coupled benthic-pelagic reactive-transport model - Bottom RedOx Model (BROM) that allows to study mercury (Hg) biogeochemistry under different conditions. This module considers the transformation of elemental mercury (Hg(0)), divalent mercury (Hg(II)) and methylmercury (MeHg). The behavior of mercury species in the model is interconnected with changes of oxygen, hydrogen sulfide, iron oxides, organic matter, and biota. We simulated the transformation and transport of Hg species in the water column and upper sediment layer under five different scenarios, combining various levels of oxygenation and trophic state in the Berre lagoon, a shallow eutrophic lagoon of the French Mediterranean coast subjected to seasonal anoxia. The first scenario represents the conditions in the lagoon that are compared with experimental data. The four other scenarios were produced by varying the biological productivity, using low and high nutrient (N and P) concentrations, and by varying the redox conditions using different intensity of vertical mixing in the water column. The results of the simulation show that both oxidized and reduced sediments can accumulate Hg, but any shifts in redox conditions in bottom water and upper sediment layer lead to the release of Hg species into the water column. Eutrophication and/or restricted vertical mixing lead to reducing conditions and intensify MeHg formation in the sediment with periodic release to the water column. Oxygenation of an anoxic water body can lead to the appearance of Hg species in the water column and uptake by organisms, whereby Hg may enter into the food web. The comparison of studied scenarios shows that a well-oxygenated eutrophic system favors the conditions for Hg species bioaccumulation with a potential adverse effect on the ecosystem. The research is relevant to the UN Minimata convention, EU policies on water, environmental quality standards and Mercury in particular.publishedVersio

Impacts of climate change adaptation options on soil functions: A review of European case‐studies

Soils are vital for supporting food security and other ecosystem services. Climate change can affect soil functions both directly and indirectly. Direct effects include temperature, precipitation, and moisture regime changes. Indirect effects include those that are induced by adaptations such as irrigation, crop rotation changes, and tillage practices. Although extensive knowledge is available on the direct effects, an understanding of the indirect effects of agricultural adaptation options is less complete. A review of 20 agricultural adaptation case‐studies across Europe was conducted to assess implications to soil threats and soil functions and the link to the Sustainable Development Goals (SDGs). The major findings are as follows: (a) adaptation options reflect local conditions; (b) reduced soil erosion threats and increased soil organic carbon are expected, although compaction may increase in some areas; (c) most adaptation options are anticipated to improve the soil functions of food and biomass production, soil organic carbon storage, and storing, filtering, transforming, and recycling capacities, whereas possible implications for soil biodiversity are largely unknown; and (d) the linkage between soil functions and the SDGs implies improvements to SDG 2 (achieving food security and promoting sustainable agriculture) and SDG 13 (taking action on climate change), whereas the relationship to SDG 15 (using terrestrial ecosystems sustainably) is largely unknown. The conclusion is drawn that agricultural adaptation options, even when focused on increasing yields, have the potential to outweigh the negative direct effects of climate change on soil degradation in many European regions

Assessing impacts of soil management measures on ecosystem services

Only a few studies have quantified and measured ecosystem services (ES) specifically related to soil. To address this gap, we have developed and applied a methodology to assess changes in ecosystem services, based on measured or estimated soil property changes that were stimulated by soil management measures (e.g., mulching, terracing, no-till). We applied the ES assessment methodology in 16 case study sites across Europe representing a high diversity of soil threats and land use systems. Various prevention and remediation measures were trialled, and the changes in manageable soil and other natural capital properties were measured and quantified. An Excel tool facilitated data collection, calculation of changes in ecosystem services, and visualization of measured short-term changes and estimated long-term changes at plot level and for the wider area. With this methodology, we were able to successfully collect and compare data on the impact of land management on 15 different ecosystem services from 26 different measures. Overall, the results are positive in terms of the impacts of the trialled measures on ecosystem services, with 18 out of 26 measures having no decrease in any service at the plot level. Although methodological challenges remain, the ES assessment was shown to be a comprehensive evaluation of the impacts of the trialled measures, and also served as an input to a stakeholder valuation of ecosystem services at local and sub-national level

Phosphorus losses from the Mørdre catchment

Mørdre nedbørfelt er en del av Program for jord- og vannovervåking i landbruket (JOVA) som rapporterer årlig om jordbruksdrift, avrenning og tap av partikler, næringsstoffer og plantevernmidler. I perioden fra 2010 til 2016 ble det observert de høye tap av fosfor i Mørdre-feltet. Denne rapporten presenterer en analyse av en lang tidsserie av observerte data for avrenning, suspendert sediment og fosfor tap som tar sikte på å undersøke årsakene til høye fosfortap samt eventuelt identifisere en permanent endring. Utfordringen er: (1) tidsavhengighet, (2) sammenkobling mellom prosessene i nedbørfelt og (3) nøyaktig informasjon om all aktiviteter i nedbørfeltet. Disse kan ikke identifiseres direkte fra gjeldende datasett. Forfattere identifiserte komplementære målinger og / eller tiltak som tar sikte på å undersøke og forstå vannets veier og transportprosesser for sediment og næringsstoffer i nedbørfeltet, og omfatter undersøkelser koblet til ekstreme hendelser.publishedVersio

Phosphorus losses from the Mørdre catchment

Mørdre nedbørfelt er en del av Program for jord- og vannovervåking i landbruket (JOVA) som rapporterer årlig om jordbruksdrift, avrenning og tap av partikler, næringsstoffer og plantevernmidler. I perioden fra 2010 til 2016 ble det observert de høye tap av fosfor i Mørdre-feltet. Denne rapporten presenterer en analyse av en lang tidsserie av observerte data for avrenning, suspendert sediment og fosfor tap som tar sikte på å undersøke årsakene til høye fosfortap samt eventuelt identifisere en permanent endring. Utfordringen er: (1) tidsavhengighet, (2) sammenkobling mellom prosessene i nedbørfelt og (3) nøyaktig informasjon om all aktiviteter i nedbørfeltet. Disse kan ikke identifiseres direkte fra gjeldende datasett. Forfattere identifiserte komplementære målinger og / eller tiltak som tar sikte på å undersøke og forstå vannets veier og transportprosesser for sediment og næringsstoffer i nedbørfeltet, og omfatter undersøkelser koblet til ekstreme hendelser.publishedVersio