Application of airborne LiDAR bathymetry in Norway

New technologies in remote sensing provide opportunities for effectively sampling information on topography and bathymetry for large areas. With Airborne LiDAR Bathymetry (ALB) terrain and also the river bottom (bathymetry) can be measured with high accuracy. In this report we present our contributions to 1) validation, 2) flood risk analysis and mitigation, and 3) river restoration. All rivers could be classified to river types according to Hauer & Pulg (2018) from remote sensing data only. ALB data can be much faster than other surveying or mapping methods and has higher accuracy. Ecological information can be acquired from ALB data in higher resolution than with other methods, and also parameters like grain size and shelter have a high correlation with ALB derivates. The ALB datasets can be used for planning and assessing ecological and flood related questions from the desktop with a strongly reduced requirement for field work compared to data from other data sources, additionally giving a model verification with much higher accuracy and detail degree than other methods. ALB can therefore improve planning safety and speed up planning and modelling process for high- flow, low-flow, morphodynamics and ecological applications. The Lærdal flood case study shows that advances in remote sensing can be used to develop and model nature-based and integrated solutions for improving flood safety and ecological status.Application of airborne LiDAR bathymetry in NorwaypublishedVersio

Habitatkartlegging i Strynselva høsten 2020

Denne rapporten sammenstiller resultater av habitatkartlegging utført av NORCE LFI i Strynselva i Stryn kommune høsten 2020. Kartleggingen viser at mangel på gytehabitat og skjul er viktige habitatflaskehalser. Det anbefales habitat-/eller restaureringstiltak som vil øke tilgjengelig gyteareal og oppvekstareal for laks og sjøørret.publishedVersio

Habitat og tiltak i Aurlandsvassdraget – Statusrapport 2022

I løpet av de siste tiårene, spesielt fra 2010 og fremover, har det blitt gjennomført flere miljøtiltak i Aurlandsvassdraget for å forbedre eller gjenopprette fiskehabitatforholdene. Dette inkluderer tiltak som gytegrusutlegg, ripping av armert elvebunn og restaurering av sideelver. I 2022 utførte NORCE LFI en ny kartlegging av habitatet i de anadrome elvestrekningene av Aurlandsvassdraget. Målet med kartleggingen var å vurdere statusen til de fysiske fiskehabitatene og evaluere effekten av habitat- og restaureringstiltakene med tanke på gyteforhold og skjulmuligheter for ungfisk. Resultatene viser en økning i gyteområder i Aurlandselva (7168 m2, 3 %) siden forrige kartlegging i 2017 (6679 m2, 2.8 %) og særlig sammenlignet med 2009 (1178 m2, 0.5 %). I Vassbygdelva var det en liten nedgang sammenlignet med 2017 (fra 3578 til 3204 m2 og fra 6.1 % til 5.4 %). Gytearealet 2022 var imidlertid også her betydelig større enn i 2009 (325 m2, 0.6 %). Skjultilgangen har økt fra et gjennomsnitt på 5.5 (2013) til 8.5 (2017) og videre til 9.1 (2022) vektet skjul i Aurlandselva. Tilsvarende målinger i Vassbygdelva viser gjennomsnittlig vektet skjul på 11.1 i 2022 sammenlignet med 12 i 2017 og 10.7 i 2013. Gyteplassene var jevnt fordelt i hele vassdraget i 2022. Restaurerte sideelver og tilkoblede vannveier har vist høyere andel gyteareal (5-9 %), skjulverdi (9-11 vektede skjul) og tetthet av ungfisk (90-255 ind./100 m2). Forventet levetid for gytegrusutlegg er estimert til gjennomsnittlig 13-18 år. Rippede områder ser ut til å vedvare over mange år med kun små endringer i skjultilgang etter 8 år. Alt i alt viser resultatene at habitatforbedrings- og restaureringstiltakene har ført til ønskede effekter på habitatkvalitet. Det gis en oversikt over tiltakene som er gjennomført de siste 10 årene. Rapporten drøfter også anbefalte videre tiltak, vedlikehold, utviklingen av fiskebestanden og mulige årsakssammenhenger.Habitat og tiltak i Aurlandsvassdraget – Statusrapport 2022publishedVersio

Behavioural response of brown trout (Salmo trutta) to total dissolved gas supersaturation in a regulated river

Total dissolved gas supersaturation from dams and power stations is a chronic freshwater pollutant that is toxic to animals with aquatic respiration. Laboratory ecotoxicology experiments have revealed capacity for captive fishes to saturoregulate by moving deeper, but field ecotoxicology research is largely lacking. We instrumented 94 brown trout in the Rysstad basin of the Otra River, Norway, with depth sensor acoustic transmitters and monitored their movements for 10 months. We found that the depths used by the trout largely protected them from the effects of total dissolved gas supersaturation, which ranged from 96% to 133% total gas pressure during the study. The depth use of fish was affected by sun position, lunar phase and spatial position in the river (i.e., available depth), and there was an extremely weak effect of total dissolved gas supersaturation that was counterintuitive (i.e., positive slope, movement toward surface). Depth traces of the fish revealed that nine fish died during the study, mostly coinciding with the first wave of supersaturation, consistent with observations of untagged dead fish with signs of gas bubble trauma found on the river bottom during this period (May-June). Overall, tagged trout exposure to total dissolved gas supersaturation depended on their use of depth, but responses to waves of extreme supersaturation at supraphysiological levels were weak and biologically insignificant, with individual variation and spatial position in the river most important in the model. Exposure to total dissolved gas supersaturation was mediated by individual differences in habitat use, which may be linked to activity and other traits that determine overall vulnerability to exposure to total dissolved gas supersaturation.publishedVersio

Annual changes in aquatic plant photosynthesis in the regulated river Otra and the effect of plant removal

Prosjektleder: Benoît O.L. DemarsMass development of submerged aquatic plants is often seen as nuisance for human activities. The present study used novel methods to estimate the changes in ecosystem photosynthesis (mostly Juncus bulbosus), through an annual cycle, under varying dissolved gas supersaturation events in the Rysstad basin, Otra River. The methods and results from this study may help us to understand the dynamics between supersaturation, J. bulbosus and fish health, and guide management decisions on aquatic plant removal.Krypsivprosjektet på Sørlandet (KPS). Sekretariat: Fylkesmannen i Agder, MiljøvernavdelingenpublishedVersio

Redningsaksjon for Vossolaksen 2010-2020 -status per 2021

publishedVersio

Redningsaksjon for Vossolaksen 2010-2020 -status per 2021

Målet for redningsaksjonen er å reetablere Vossolaksen som en selvreproduserende og høstbar bestand som ikke er genetisk påvirket av rømt oppdrettslaks. Med grunnlag i en omfattende dokumentasjon av bestandssituasjon og trusselfaktorer tok miljøforvaltningen i 2010 initiativ til en redningsaksjon for Vossolaksen i perioden 2010-2020. Prosjektet har vært gjennomført som et samarbeid mellom forskning, forvaltning, lokale interessenter og flere næringsaktører, spesielt fiskeoppdrettsnæringen gjennom Vossolauget og kraftprodusenten Eviny (BKK). Et første tiltak var å bygge opp gytebestanden ved å sette ut smolt produsert ved Voss klekkeri med opphav fra genbanken. Dette fungerte forutsatt at smolten ble slept ut fjordene i en tank eller merd før slipp. Laks som returnerte fra disse slepene sikret at gytebestandsmålet ble nådd i minst 8 av årene i perioden 2011-2021. Dette har ført til økt gyting, økte tettheter av ungfisk og økt antall utvandrende smolt fra og med årene 2014/2015. Det viktigste målet for redningsaksjonen var at gytebestandsmålet skulle nås med naturlig rekruttert laks innen 2020 dvs. uten bruk av bidrag fra kultivert smolt slept ut fjordene. Resultatene tilsier at ca. 25 til 50 % av denne målsettingen er oppnådd de siste fem årene (2017-2021). Gytebestandsmålet for naturlig rekruttert laks er derfor ikke nådd. Kraftproduksjon og andre inngrep i vassdraget påvirker bestanden. De bidrar til redusert produksjon av laksesmolt, men ser ikke ut til å ha et omfang som kan være til hinder for å reetablere laksestammen. Estimatene tilsier at det årlig vandrer ut minst 30000 smolt fra Vossovassdraget. En forholdsvis lav sjøoverlevelse på cirka 3 prosent ville være nok til å sikre gytebestandsmålet. Resultatene viser imidlertid at den reelle sjøoverlevelsen for smolt som vandrer ut fra Vossovassdraget er unormalt lav, dvs. rundt 1 % eller lavere. Lav sjøoverlevelse er også dokumentert for naboelvene Daleelva, Ekso og Modalselva. Mye smolt blir spist av annen fisk under smoltutvandringen i vassdraget og særlig i innsjøene (Vangsvatnet og Evangervatnet), men også på strekningen Bolstadfjorden-Straume. I hvor stor grad denne predasjonen avviker fra en naturlig tilstand er usikkert. Predasjon er en velkjent og naturlig årsak til tap av laksesmolt. Denne problemstillingen vil bli nærmere belyst i et pågående prosjekt finansiert av Norges Forskningsråd. Når smolten har forlatt vassdraget venter en stor utfordring i form av en kompleks fjordvandring med mulig samvirkende effekter av predasjon, aluminium (forsuring) og lakselus. En langtidsserie basert på 88 forsøksgrupper i årene 2000-2019 viser at laksesmolt som gis fôr som beskytter mot lakselus har en større gjenfangst som voksne laks, men at denne effekten har blitt svakere over tid. Dette skyldes mest sannsynlig resistensutvikling hos lusen. Samtidig har man siden 2009 funnet en klar sammenheng mellom lusetrykk målt som antall lus på sjøaure ved Herdla og hvor mange voksne laks som gjenfanges fra forsøksgruppene. Samlet peker disse forsøkene på et klart behov for å redusere lusemengden i smoltens utvandringsrute for å lykkes med reetableringsarbeidet. Etter at slepene som planlagt opphørte fra og med 2020 vil bidraget fra klekkerismolt fases ut. Dette er nødvendig for å reetablere en naturlig gytende laksebestand. Målet er at Vossolaksen vil tilpasses de naturgitte forholdene ved naturlig seleksjon gjennom hele livssyklusen og er vanlig framgangsmåte når en laksestamme skal reetableres i naturen. For at strategien skal lykkes viser resultatene et klart behov for mer effektive tiltak rettet mot lakselus. Genetiske undersøkninger viser at laksebestanden i Vossovassdraget og omkringliggende bestander er sterkt påvirket av innkrysning av rømt oppdrettslaks. For å sikre en sterk og levedyktig bestand vil det være viktig å forhindre ytterligere påvirkning fra rømt oppdrettslaks. Tiltak for å unngå rømming og å ta ut rømt oppdrettslaks fra bestanden vil være viktig. Laksebestandene i regionen er genetisk forskjellige, men både innkrysning av rømt oppdrettslaks og utsetting av kultivert fisk kan føre til unaturlig stor genetisk utveksling og bryte ned lokal genetisk tilpasning. I senere år har det blitt benyttet molekylærgenetiske metoder for å estimere effektivt antall gytelaks i Vossovassdraget og denne metoden sammen med estimat av innkrysning av rømt oppdrettslaks vil være nyttige verktøy for å overvåke bestandsutviklingen. I tillegg til å redusere effektene av lakselus og rømt fisk, er det behov for tiltak både i vassdraget og i fjordene som kan øke antallet smolt som forlater vassdraget, og klarer vandringen ut til beiteområdene i havet. Foreliggende kunnskapsstatus gir et godt faglig grunnlag for prioriteringer og gjennomføring av tiltak for å sikre Vossolaksen.publishedVersio

Gassovermetning nedstrøms småkraftverk med installert omløpsventil

2014 til 2015 ble gassmetning overvåket nedenfor tre småkraftverk på Vestlandet. Det ble funnet gassovermetning ved alle de tre undersøkte småkraftverkene. Verdiene var lave til moderate. Normalt lå gassmetningen mellom 99 % og 102 % TGP (medianverdi), maksimalverdien var 111 % TGP. Denne maksimalverdien ble sannsynligvis forårsaket av naturlig innblanding av luft i en flomsituasjon med store vanndyp i et trangt og bratt juv, og var kortvarig (Dalsdalselva, Luster). Kraftverket var stengt ned i det tidsrommet. Maksimalverdiene i de andre kraftverkene var 104 % (Rasdalselva, Voss) og 105 % (Hopselva, Fusa). Også disse verdiene var kortvarige, men knyttet til kraftverksdrift. I Hopselva kan også luftinnblanding ved flom i restfeltet ha bidratt til overmetningen, men i Rasdalselva stammer overmetningen trolig bare fra kraftverksdriften. Mest sannsynlig er det at luftinnblanding i kraftutløpet etter turbinpasseringen forårsaket disse lave til moderate verdiene.NV

Gassovermetning nedstrøms småkraftverk med installert omløpsventil

2014 til 2015 ble gassmetning overvåket nedenfor tre småkraftverk på Vestlandet. Det ble funnet gassovermetning ved alle de tre undersøkte småkraftverkene. Verdiene var lave til moderate. Normalt lå gassmetningen mellom 99 % og 102 % TGP (medianverdi), maksimalverdien var 111 % TGP. Denne maksimalverdien ble sannsynligvis forårsaket av naturlig innblanding av luft i en flomsituasjon med store vanndyp i et trangt og bratt juv, og var kortvarig (Dalsdalselva, Luster). Kraftverket var stengt ned i det tidsrommet. Maksimalverdiene i de andre kraftverkene var 104 % (Rasdalselva, Voss) og 105 % (Hopselva, Fusa). Også disse verdiene var kortvarige, men knyttet til kraftverksdrift. I Hopselva kan også luftinnblanding ved flom i restfeltet ha bidratt til overmetningen, men i Rasdalselva stammer overmetningen trolig bare fra kraftverksdriften. Mest sannsynlig er det at luftinnblanding i kraftutløpet etter turbinpasseringen forårsaket disse lave til moderate verdiene

Overvåking av gassmetning i Vetlefjordselva 2014–2015

Overvåkingen av gassmetning i Vetlefjordelva i 2014 og 2015 viste at det i perioder forekom moderat gassovermetning nedenfor Mel kraftverk (median 105 %, maks. 108 % TGP). Vannet fra restfeltet (referanse) var ikke overmettet (median 101 % TGP), med unntak av enkelte episoder under flom da det ble registrert kortvarige overmetningstopper i restfeltet (opptil 105 %). Gassovermetning i kraftverksutløp faller sammen med drift i Mel kraftverk. Overmetningsperiodene i kraftverksutløp var langvarige (50 % av tiden 105 % TGP eller mer), og kom som daglige bølger når kraftverket ble effektkjørt fra oktober til april. Området som rammes av verdier over 103 % er fra kraftutløpet og 600 m nedover. Den kunstige overmetningen er så lav at den ikke betraktes som akutt dødelig for bunndyr eller fisk, men den kan føre til at fisk unnviker grunne partier i en 600 m lang strekning nedenfor kraftverksutløpet. Stress eller økt sårbarhet mot sykdom kan heller ikke utelukkes. Gassovermetning kan være en faktor som bidrar til å forklare lave ungfisktettheter (sjøaure og laks) funnet ved el-fiske nedenfor kraftverksutløpet, for eksempel som følge av at ungfiskene har unnveket overmetningen. Her spiller sannsynligvis også andre faktorer inn. Særlig påfallende var at det fantes lite skjul i elvebunnen nedenfor kraftverket, et armeringslag, og finsediment i hulrommene. Dette er velkjente effekter av elveregulering med forbygning og endret vann- og sedimentdynamikk, og dette kan være en årsak til reduserte habitatforhold her. Samtidig har restfeltet rett ovenfor moderate men relativt sett betydelige bedre fysiske habitatforhold, samt et mer naturlig vannføringsregime og høyere vanntemperatur i sommerhalvåret. Det er sannsynlig at ungfisk av både laks og sjøaure foretrekker dette området som habitat så lenge det er tilstrekkelig med vann der, og bare dette er nok til å forklare forskjellen i fisketetthet. Habitatforholdene bør derfor inkluderes i betraktningen, ikke minst fordi de kan påvirke hele vassdraget nedenfor mens virkningen av gassovermetningen trolig er begrenset til maksimalt de første 600 m etter kraftverksutløpet. Det anbefales å utrede habitatforholdene i Vetlefjordselva nøye (etter Forseth og Harby 2013) med vekt på sedimentkvalitet, temperatur og vannføring. Disse har trolig større potensial for effekter på fiskeproduksjonen enn den moderate gassovermetningen. For å vurdere subletale doser av gassovermetning som ved Mel kraftverk trengs det mer forskning. Uten mer presis kunnskap om biologiske effekter av subletale doser vil det ikke være mulig å bedømme om det trengs avbøtende tiltak for å redusere gassovermetningen og dens virkning, eller om de moderate verdiene nedenfor Mel kraftverk kan tolereres.SFE Produksjon A