wetlands and biodiversity

Integrerade Skyddszoner  




En med björk planterad Integrerad Skyddszon före och under översilningen.
Dränering av åkermark är oftast en förutsättning för livsmedelproduktion i länder med humitt klimat. Dräningsrör skapar emellertid en direkt och snabb kontakt mellan åkerfälten och recipienten och verkar som en underjordiska motorvägar för vatten och näringsämnen. Nuvarande dräneringsförluster står för upp till 60% av de totala kväveförlusterna och ca 30 % av fosforförlusterna i regioner med intensivt jordbruk.

Läckage av växtnäringsämnen från jordbruksmark via dräneringar är ett av de större problemen i Östersjöns avrinningsområde, med stor negativ påverkan på havsmiljön. För att säkerställa god ekologisk status i Östersjön och i våra vattendrag behövs det nya innovativa metoder.

Genom att använda sig av Integrerade Skyddszoner tar man ett helhetsgrepp på land-vatten-näringsämnes-cykeln i våra produktionssystem och bryter den enkelriktade transporten av näringsämnen från avrinningsområdet till havet. Istället erhålls ett mer slutet system med retention, fastläggning och recirkulering av näringsämnen samt dämpning av flödestoppar.

Utformningen tillåter lantbrukare att direkt utnyttja ekosystemtjänster som näringsrecirkulation, kontrollerad dränering och biomassaproduktion.

Konceptet är yteffektivt och innebär endast små intrång på produktiv åkermark. Integrerade skyddszoner är alltså multifunktionellt och leder till ”win-win” situationer för lantbrukare och produktionssystem samtidigt som det minskar näringstransporten till Östersjön och ökar möjligheterna att nå flera av de Svenska Miljömålen och EU:s Vattendirektiv.
   
Teknisk princip för en Integrerad Skyddszon (IBZ)

Demonstrationsanläggning på Lilla Böslid för en integrerad skyddszon med bilder vid låga vattenflöden tagna 2012 och 2014. Redan tredje året efter anläggning har en rik trädvegetation med mest al etablerat sig spontant. Åkrarna ligger till vänster och täckdikesrören därifrån slutar i det stängda uppsamlingsdiket. Vattendraget ligger utanför bilden till höger.
   

Träd påverkar jordars infiltrationsegenskaper på flera sätt:  Löv dras ner av daggmask vilket skapar stora hål. Efter ett tag när mer och mer löv har ansamlats på ytan skyddas infiltrationsbanken även mot slagregnets verkan,  som ute på den nakna åkern snabbt kan täppa till alla öppna porer.

Vinden skapar mekaniska vibrationer eller rentav böjer trädstammen så det uppstår öppningar runt stammen. Utmed de finare rötter ligger sedan en tunn vattenförande film som kan fördela vattnet vidare ner till djupet. På sommaren tas även mycket vatten upp av växtligheten och avdunstar till luften.

Funktionsbeskrivning för IBZ
De integrerade skyddszonerna placeras, likt traditionella skyddszoner, längs med vattendrag. Bredden är ca 10 m men kan variera, och ca 70-100 m långa beroende på topografi. De integrerade skyddszonerna består av två segment, ett vattenfyllt uppsamlingsdike och en infiltrationsbank.

Parallellt med vattendraget, och alltså i skyddszonens längd, grävs diket som skär av dräneringsrör som mynnar i vattendraget. På den andra halvan av den integrerade skyddszonen, närmast vattendraget, sänks marknivån genom att ca 10-15 cm av matjorden grävs bort och sprids ut på åkern, så att en nedsänkt infiltrationsbank bildas. Utgrävningen görs så att infiltrationsbanken är helt plan och i våg. Det stängda uppsamlingsdiket är ca 4 m bred vid krönet och infiltrationsbanken minst 4 m bred. Det kan dock utformas betydligt bredare och med oregelbunden form i mån av tillgång till lämpliga marker.

En regleringsbrunn modell "Halländsk nivåbrunn" sätts i diket med ett utlopp till vattendraget på en nivå ca 10 cm över nivån på infiltrationsbanken. Utloppsnivån kan dock vid behov sänkas ända ner till dikets botten. När det regnar och vattnet börjar rinna i dräneringsrören stiger vattennivån i diket och i  anslutande marker upp till översilningsnivån. Detta kan vara en fördel på sommaren då vattnet kan sparas genom förhöjning av grundvattennivån. Vid ännu mer regn, när infiltrationsbanken inte förmår att ta emot extrema vattenmängder, evakueras överskottet strax ovan infiltrationsnivån direkt till vattendraget.

När det istället är tvärtom och åkrarna ska vara så torra som möjligt,  t ex när de ska plöjas eller skördas, kan vattennivån tillfälligt mycket enkelt och snabbt sänkas genom att diket töms till en nivå nära dikesbotten. På banken planteras träd (eller tillåts självsprida sig) eftersom detta ökar infiltrationskapaciteten mångfalt (upp till 60 gånger). Efter ett 10-15 tal år kan biomassan skördas, och sedimenten i diket grävas ut. Näringsämnen har då inte bara hindrats från att nå vattendraget utan de har också recirkulerats på ett smart och hållbart sätt.



Nivåreglering med Halländsk nivåbrunn
Insatsröret kan lätt lyftas ur om inga tätningsringar används.



 wetlands tjänster projekt_swe
 
© Peter Feuerbach