Bilag 1 - Institut for Bioscience - Aarhus Universitet

bios.au.dk

Bilag 1 - Institut for Bioscience - Aarhus Universitet

Bilag 1: Miljøkonference og miljøfaglig formidling Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Miljøkonference og miljøfaglig formidling

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Chefkonsulent Anja Skjoldborg Hansen, DCE – Nationalt Center for Miljø og Energi, 87 15 13 02

Øvrige deltagere:

Der nedsættes til konferencen en intern program- og organisationskomite med deltagelse fra de

relevante institutter der understøtter den forskningsbaserede myndighedsrådgivning på både DCE og

DCA. Derudover nedsættes en udvidet ekstern programkomite med deltagelse fra udvalgte interessenter

og internationale samarbejdspartnere, herunder fra de 6 PEER institutioner.

Den miljøfaglige formidling udføres i samarbejde mellem DCE og relevante institutter på AU afhængig

af valg af emner.

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

En international miljøkonference har til formål dels at brande og profilere AU som miljøuniversitet i

Danmark og internationalt, dels at skabe en platform for national og international netværksdannelse.

Med en konference sættes der fokus på konkrete emner af strategisk betydning for universitetet, som vil

kunne støttes op af øvrig målrettet faglig formidling inden for de strategiske indsatsområder. Emner for

konferencen sammensættes endeligt i et bredt samarbejde på tværs af universitet, så det sikres at

emnerne afspejler universitets strategiske målsætninger på miljø, natur og energiområdet bredest

muligt og samtidigt medvirker til at påvirke og sætte den faglige dagsorden for emner på natur- og

miljøområdet.

DCE har som nationalt center en forpligtelse til at skabe merværdi ved at bidrage til en overordnet,

tværfaglig perspektivering og formidling af aktuelle og relevante problemstillinger vedr. miljø og energi

baseret på resultater fra overvågning, rådgivning og forskning. I perioden 2012-13 vil der derfor, i

samarbejde med AU’s institutter, blive fokuseret på 2 aktuelle emner hvor DCE vil bidrage til

institutternes formidlingsarbejde ved at støtte udarbejdelse af 2 miljøbiblioteksbøger eller andre større

perspektiverende publikationer, herunder evt. en samlet formidlingspublikation på dansk baseret på

miljøkonferencens emner.

4. Baggrund og formål

Formålet er at afholde en international miljøkonference på Aarhus Universitet i efteråret 2013 samt at

koordinere indsatsen med en målrettet formidling inden for de væsentligste tværgående faglige

strategiske indsatsområder i 2012-13.

5. Projektbeskrivelse

Der nedsættes en organisationskomite, som sammen med en intern AU programkomite udvælger

konferencens hovedtemaer, i overensstemmelse med DCE’s strategiske indsatser i 2012-13.

Der nedsættes herefter en ekstern (og international) programkomite med deltagelse af eksperter inden

for konferencens hovedtemaer, der kan bistå med planlægning af temaer, invitation af hovedtalere og

vurdering af videnskabelige bidrag.


Bilag 1: Miljøkonference og miljøfaglig formidling Indstilling DCE midler 2012-13

Selve konferencen forventes at blive afviklet i Søauditorierne i efteråret 2013 over 2 dage. Konferencen

er en selvstændig opfølger til AU’s 1. miljøkonference der blev afholdt 5-6. oktober 2011, og der kan

trækkes på den erfaring og det kendskab, der blev opbygget i den forbindelse.

Til selve konferencen produceres en bog med videnskabelige abstracts, og efter konferencen vil fulde

videnskabelige bidrag kunne blive publiceret som et særnummer i et relevant fagtidsskrift.

DCE’s øvrige faglige formidling i form af især dansksprogede tværgående miljøpublikationer vil især

blive tænkt ind i konferencens temaer og emner, så der kan skabes en sammenhængende strategisk

faglig formidling i 2012-13 som understøtter AU og DCE’s strategi om videnudveksling indenfor

områderne natur, miljø og energi.

6. Leverancer og milepæle

Nedsættelse af intern og ekstern organisations- og programkomite og fastlæggelse af emner for

konference: Oktober 2012

Afholdelse af miljøkonference: Oktober 2013

Støtte til 2 formidlingsaktiviteter inden for de strategiske indsatsområder. Emner udvalgt. 1.

november 2012.

Konferencepublikation: December 2013

Udgivelse af 2 tværgående miljøfagligt formidlende publikationer: Oktober 2013

7. Tidsplan inkl. milepæle

2012 2013

Aktivitet

S O N D J F M A M J J A S O N D

Programkomite nedsat og

x

konferenceemnerudvalgt

Konferenceplanlægning x x x x x x x x x x x x

Konferenceafholdelse

x

Konference-publicering og opfølgning x x x

Udvælgelse af et par større

x

forskningsformidlende publikationer

Publicering af to tværgående miljø

publikationer

X

x

8. Budget

Konferencebudget: Baseret på 250 betalende deltagere

Indtægter Deltagergebyr kr. 600.000

Indtægter i alt kr. 600.000

Udgifter Lokaler kr. 80.000

Forplejning kr. 200.000

Prof. Kongresarrangør kr. 70.000

VIP og komite kr. 200.000

Løn kr. 500.000

Tryk og opsætning kr. 100.000

Diverse kr. 50.000


Bilag 1: Miljøkonference og miljøfaglig formidling Indstilling DCE midler 2012-13

Udgifter i alt kr. 1. 200.000

Difference kr. -600.000

Hovedparten af udgifterne forventes i 2013, men ca. 20 % af løn, annoncering og mødebudget forventes

afholdt i 2012.

Budget tværgående miljøpublikationer

Antal kr.

VIP timer 420 199.500

Opsætning og tryk 50.000

I alt pr. publikation 249.500

I alt 2 publikationer: 499.000


Bilag 2: Ecosystem Services og integreret arealforvaltning Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Udvikling af forskningsgrundlaget for en Ecosystem Service tilgang til integrerede analyser af

arealanvendelses prioriteringer

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig): Professor Mette Termansen, Institut for Miljøvidenskab, Sektion for

Samfundsfaglig Miljøvidenskab, Frederiksborgvej 399, 4000 Roskilde, mter@dmu.dk

Øvrige deltagere:

Peter Borgen Sørensen, Institut for BioScience, Faggruppe Terrestrisk Økologi,

Anne Winding, Institut for Miljøvidenskab, Sektion for Mikrobiel Økologi og Bioteknologi

Hans Estrup Andersen, Institut for BioScience, Faggruppe for Ferskvand og Oplande,

Marianne Zandersen, Institut for Miljøvidenskab, Sektion for Samfundsfaglig Miljøforskning

Brian Kronvang, Institut for BioScience, Faggruppe for Ferskvand og Oplande,

Carl Christian Hoffman, Institut for Bioscience, Faggruppe for Ferskvand og Oplande,

Martin Søndergaard, Institut for Bioscience, Faggruppe for Ferskvand og Oplande,

Janus Larsen, Institut for Bioscience, Faggruppe for Marin Økologi,

Jørgen Brandt, Institut for Miljøvidenskab, Sektion for Atmosfærisk Modellering

Gregor Levin, Institut for Miljøvidenskab, Sektion for Emissionsopgørelser og Miljøgeografi

Projektets strategiske relevans for AU/DCE

Med offentliggørelsen af den omfattende syntese rapport omkring status for trends i klodens

økosystemer - Millenium Assessment (MA) – blev ”Ecosystem Service” konceptet gjort til et

integrerende koncept for analyse af naturens rolle for menneskets velfærd. Siden da er dette arbejde

fulgt op af initiativer for at udvikle metoder til at operationalisere, hvordan konceptet anvendes i

udvikling og prioriteringer af nye politiske initiativer på miljøområdet, gennem fx det internationale

initiativ TEEB (The Economics of Ecosystems and Biodiversity). Ligeledes har nationale initiativer

udbygget de globale analyser i mere dybdegående analyser (e.g. UKNEA (2011) 1 ). Danmark har endnu

ikke taget initiativ til at starte arbejdet omkring kortlægning af Ecosystem Services 2 .

Forskningsgrundlaget for sådanne analyser er på nuværende tidspunkt mangelfuldt men under hastig

udvikling og tiltrækker i disse år store bevillinger i EU’s ramme programmer. Institutterne

Miljøvidenskab og Bioscience har udviklet en række modeller og analyserammer der kan anvendes som

grundlag for at udvikle integrerede metoder og modeller til vurdering af alternative miljøpolitikkers

indflydelse på økosystemerne og deres ”tjenester”. Det er muligt at anvende dette forskningsområde til

at opdyrke og udvikle samarbejdet mellem de to institutter og andre miljøer ved AU der har

kompetencer og interesser i at udvikle forståelsen for samspillet mellem miljø og samfund (Agroøkologi,

Business & Social Science, Arts). I samarbejde med DCE vil en samlet udnyttelse af denne viden være

strategisk vigtig med henblik på at sikre at de kommende, om ikke planlagte, nationale og

internationale vurderinger bliver foretaget med forskningsmæssig indsigt.

Baggrund og formål

Baggrund

Ecosystem services eller økosystem tjenester/ydelser er de goder der produceres af økosystemer som

har værdi for mennesket, enten ved at bidrage til at sikre vores overlevelse eller ved at bidrage til

samfundets velfærd. Disse goder kan fx være i form af rent drikkevand, produktiv dyrkningsjord, ren

1 http://uknea.unep-wcmc.org/Resources/tabid/82/Default.aspx

2 Udvikling af en fælles EU implementerings framework af target 2, action 5 for at levere en sub-global assessment i

2014 med planer om at værdisætning af disse inden 2020. .


Bilag 2: Ecosystem Services og integreret arealforvaltning Indstilling DCE midler 2012-13

luft, tømmer, fisk og jagtbart vildt. Andre goder, som er vanskeligere at kvantificere, er bl.a.

herlighedsværdier, rekreative muligheder, klimaregulering, bestøvning, kulturelle, religiøse, spirituelle

og etiske værdier knyttet til naturen.

Miljøpolitik fokuserer oftest på regulering af et specifikt miljøproblem ad gangen og målrettede indgreb

mod specifikke miljøproblemer anses for at være nødvendige for at opnå omkostningseffektive

løsninger (DORS, 2012). Dette bygger på den grundlæggende forudsætning at individuelle

miljøproblemer er tilstrækkeligt uafhængige til at opfyldelse af et miljømål ikke influerer på opnåelse af

et andet. At rationalet for at koordinere miljøindsatsen udelukkende er i en prioritering af økonomiske

ressourcer på tværs af miljømål. Økosystem tilgangen udfordrer den grundlæggende præmis om at

rationalet for at koordinere miljøindsatsen udelukkende er en prioritering af økonomiske ressourcer på

tværs af miljømål ved at flytte fokus fra håndtering af talrige individuelle uafhængige miljømål til

forståelse af samspillet mellem økosystemers kompleksitet, struktur og funktionalitet og menneskets

værdi, brug, og regulering.

For at operationalisere økosystem tilgangen til evaluering af miljø politik er det gavnligt at strukturerer

de mangeartede goder og tjenester. Der er bred enighed om, at man kan dele økosystemtjenester i fire

typer; produktions tjenester, regulerings tjenester, kulturelle tjenester og understøttende tjenester.

Produktionstjenester beskriver goder, som har værdi for mennesket fordi vi forbruger produkter baseret

på naturens ressourcer. Det kan f.eks. være fødevarer, træ og vildt. Produktion af disse goder kræver ud

over økosystemet også input af andre menneskeskabte ressourcer så som arbejdskraft og maskiner. Ved

kvantificering af værdien af denne type goder, bruges oftest data for hvordan disse goder omsættes i

markedet. Køb og salg i et marked kan derfor til i en vis grad regulere forbruget af ressourcer og

investering i naturressourcer med henblik på forbrug i fremtiden. Regulerende tjenester, som f.eks.

klimaregulering i form af kulstofbinding, er tjenester af en mere indirekte karakter. Menneskets gavn af

klimaregulering kan man ikke sætte værdi på ved at studere markedet. Dette skyldes at der ikke er en

direkte sammenhæng mellem de investeringer den enkelte kan foretage for at øge kulstofbindingen eller

reducere kuldioxid belastningen af atmosfæren, og den reduktion i omkostningerne ved

klimaforandringer den enkelte vil opleve. Det betyder, at der er brug for andre metoder til at opgøre

værdien af de regulerende tjenester, hvis man vil gennemføre de bedst mulige investeringer og

reguleringer set i et samfundsmæssigt perspektiv. Kulturelle tjenester, så som rekreative muligheder og

bevarelse af kulturarv, er også goder hvor værdien ikke er reguleret i et marked. Undersøgelser og

opgørelse af denne type værdier kan derfor være med til at synliggøre effekten af alternative

prioriteringer i det åbne land. Den sidste type af tjenester beskrives som de understøttende tjenester.

Det kan f.eks. være fotosyntese og næringsstofkredsløb, dvs. tjenester, som vi er indirekte afhængige af

f.eks. for at kunne dyrke og høste afgrøder. Understøttende tjenester forsøger man oftest ikke at

værdisætte selvstændigt. Det er ikke fordi de ikke er værdifulde, men fordi deres værdi for mennesket er

inkluderet i værdien af de øvrige goder og tjenester fra økosystemet. Det er dog stadigt vigtigt at forstå

de processer der understøtter de mere direkte omsatte goder, for at undgå utilsigtede effekter af miljø

reguleringen.

Det er ikke lige relevant for alle miljøproblemstillinger at anvende en økosystem tilgang. Dette projekt

er baseret på at der er karakteristika der gør økosystem tilgangen særligt lovende. Disse er i)

miljøproblemstillinger hvor arealanvendelse, -regulering og -udpegning er essentielle komponenter i

regulerings instrumenter, ii) miljø problemstillinger hvor der er en høj grad af konflikter og/eller

synergier i valget af politiske virkemidler, iii) miljø goder hvis værdi afhænger af rumlige (geografisk

afhængige) processer og dermed af oplands-, landskabs-, beboelses- og infrastruktur, iv) miljøprocesser

der udspilles mellem de forskellige miljømedier; vand, luft og det terrestriske miljø og v)

miljøproblemstillinger hvor forskellige befolkningsgrupper tillægger miljøforbedringer meget forskellig

vægt.


Bilag 2: Ecosystem Services og integreret arealforvaltning Indstilling DCE midler 2012-13

Formål

Formålet med projektet er at kortlægge konceptet for en integreret forvaltnings model til analyse af

alternative scenarier og politiske virkemidler. Forvaltningsmodellen vil være spatial og have til formål at

forstå samspillet mellem værdien af forskellige økosystem ydelser og hvordan flersidige miljømål kan

opnås, der i højere grad optimerer den samlede effekt af miljøpolitikken. Den spatiale specificitet vil

gøre det muligt at identificere områder, hvor der er særlige konflikter eller synergier mellem optimering

af individuelle økosystem ydelser. For udvalgte komponenter af den integrerede model foretages model

udvikling for at sikre bedre samspil mellem individuelle komponenter. Ligeledes påregnes det at

individuelle modelkomponenter skal udvikles eller modificeres for at være velegnet til en analyse af

økosystem tjenester. Disse modeludviklinger illustreres for udvalgte tjenester og scenarier med

eksisterende data. Valg af de illustrative tjenester vil være en del af projekt arbejdet, men det forventes

at projektgruppen udvælger tjenester som gruppen i særlig grad har kompetencer for at integrere. En

tentativ liste kunne være regulering af vandkvalitet, regulering af klimaeffekter gennem regulering af

kulstofkredsløbet, bestøvning og friluftsliv 3 . Derudover er produktionen af fødevarer væsentlig at

inkludere i analysen, da det er den økosystem ydelse, arealforvaltningen historisk har haft i fokus.

Denne liste over tjenester er ikke fyldestgørende, men listen giver dog et udvalg af de fire forskellige

typer tjenester; den dækker forskellig temporal dynamik og omfatter forskellige måder hvorpå den

spatiale sammenhæng påvirker værdien af tjenesterne. Fx har lokaliseringen af et klimaregulerende

tiltag ingen betydning for værdien af den opnåede klimaregulering isoleret set. Derimod har lokalisering

a rekreative områder stor betydning for hvilken samfundsmæssig værdi de kan generere. Ved strategisk

udvælgelse af tjenester vurderes det at projektet kan identificere de væsentligste forskningsmæssige

udfordringer ved at basere vurderinger af miljøpolitik og valg af instrumenter på en økosystem tjeneste

tilgang.

3. Projektbeskrivelse

Projektet er opdelt i fire faser. Første fase er udviklingen af konceptet for en integreret forvaltnings

model baseret på økosystem tjenester tankegangen. Dette vil foregå igennem en række workshops med

repræsentation fra de specifikke faglige miljøer på tværs af Institut for Miljøvidenskab og BioScience og

andre udvalgte faglige miljøer på AU. Dette arbejde vil ligeledes blive brugt til at definere scenarier, der

skal modelleres i den tredje fase og opbygning af netværk på tværs af AU med interesse i at deltage i evt.

fremtidige nationale og internationale synteser. Anden fase af projektet er at foretage selektiv

modeludvikling baseret delvist på eksisterende forvaltningsmodeller og med eksisterende data. Dette

arbejde vil udføres i de faglige miljøer i BioScience og Miljøvidenskab. Specifikt vil disse aktiviteter

foregå i Faggrupperne for Ferskvand og Oplande, Marin Økologi, Emissionsopgørelser og Miljøgeografi,

Atmosfærisk Modellering, Terrestrisk Økologi og Samfundsvidenskabelig Miljøforskning. I en tredje

fase vil udvalgte relevante model komponenter integreres for at analysere de individuelle tjenester og

interaktionen mellem dem. Denne fase vil inkludere illustration af brug af modellerne til scenarie

analyse. I den fjerde fase afsluttes projektet med et seminar for deltagere fra specielt relevante

forskningsmiljøer nationalt og internationalt med henblik på at diskutere alternative tilgange til

økosystem tjenester opgørelser og analyser.

4. Leverancer og milepæle

Projektet vil resultere i følgende videnskabelige artikler og populærvidenskabelig formidling: i) Artikler

baseret på model udvikling og model integration. Det forventes at modeludviklingen for hver af de

udvalgte komponenter af den integrerede modelramme vil kunne publiceres som videnskabelige

3 Referencer for gruppes modellerings kompetencer inden for de udvalgte services er givet sidst i dokumentet.


Bilag 2: Ecosystem Services og integreret arealforvaltning Indstilling DCE midler 2012-13

artikler; ii) Artikel baseret på den integrerede økosystem tjeneste analyse; iii) DCE rapport med en

syntese af erfaringerne fra nationale økosystemanalyser og forslag til hvordan en evt. dansk analyse kan

gå videre og inddrage AU’s forvaltningsmodel ekspertise. Information omkring projektet til relevante

kontorer i Miljøministeriet vil desuden organiseres gennem DCE; iv) En populærvidenskabelig artikel

med udgangspunkt i scenarie analysen; v) Desuden afholdes et antal mindre workshops på tværs af AU,

og et større seminar med centrale internationale samarbejdspartnere.

5. Tidsplan inkl. milepæle

Leverancer (D) og Milepæle (M) Dec 2012 Juni 2013 Dec 2013

M1: Udkast til beskrivelse af integreret ramme model x

M2: Valg af model komponenter projektet vil udvikle x

M3: Valg af scenarier x

M3: Pilot versioner af model komponenter x

D1: Udkast til DCE rapport x

D2: Afholdelse af seminar x

D3: Udkast til videnskabelige artikler x

6. Budget

Samlet budget:

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn 0,94 580,0 1,57 970,0 2,0 1550,0

Løn i alt

Drift 20,0 180,0 200,0

Ansøgning i alt 600 1.150 1750,0

Budget Miljøvidenskab

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,65 401,5 1,22 753,5 1,95 1155,0

Løn i alt

Drift 10,0 90,0 100,0

Ansøgning i alt 1255,0

Budget Bioscience

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,29 179,0 0,35 216,0 0,64 395,0

Løn i alt

Drift 10,0 90,0 100,0

Ansøgning i alt 495,0


Bilag 2: Ecosystem Services og integreret arealforvaltning Indstilling DCE midler 2012-13

9. Referencer

Economics of Ecosystem Services:

Abson, D. Termansen, M. (2011). Valuing Ecosystem Services in Terms of Ecological Risks and Returns. Conservation

Biology, Volume 25, No. 2, 250–258.

Bateman, I…Termansen.. et al. (2011). Economic values of Ecosystems. Chapter 22 in the UK National Ecosystem

Assessment.

Maes, J., et al (In Press) A spatial assessment of ecosystem services in Europe: methods, case studies and policy

analysis. Phase 2. PEER report n o 4.

Integrated Environmental Modelling:

Brandt, J., et al., 2012: “Contribution from the ten major emission sectors in Europe to the Health-Cost Externalities of

Air Pollution using the EVA Model System – an integrated modelling approach”. Environmental health perspectives, to

be submitted, June 2012.

Chapman, DS; Termansen, M; et al (2009). Modelling the coupled dynamics of moorland management and upland

vegetation, Journal of Applied Ecology, 46, 278-288.

Bestøvning:

Axelsen, J. A., …, Sørensen, P. B. (2011). Bestøvningsforhold og –behov i dyrkede afgrøder (Faglig rapport fra DMU;

832). Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet.

Vanbergen, AJ., …. Termansen, M.. et al. Threats to an ecosystem service: pressures on pollinators. Frontiers in Ecology

and Environment. (Submitted)

Sørensen, P. B., et al (2010). Mapping Relative Risk to Biodiversity from the Application of Pesticides, Focussing on

Pollinators. In Settele, J.,et al (red.), Atlas of Biodiversity Risk(s. 228). Bulgaria: Pensoft, Publishers.

Vand kvalitet:

Hoffmann, C.C., Kronvang, B.and Audet, J. (2011) Restoration and monitoring of nutrient buffering capacities in Danish

riparian wetlands. Hydrobiologia 674: 5-24.

Kronvang, B., et al (2005) Phosphorus Losses from Agricultural Areas in River Basins: Effects and Uncertainties of

Targeted Mitigation Measures. - Journal of Environmental Quality 34: 2129-2144.

Søndergaard,M et al (2005) Water Framework Directive: ecological classification of Danish lakes. Journal of Applied

Ecology42, 616–629

Hansen LB, et al (2011). Vådområders omkostningseffektivitet: En erfaringsopsamling og analyse af omkostningerne ved

at gennemføre vådområdeprojekter under vandmiljøplanerne VMPI og VMPII. Danmarks Miljøundersøgelser, Aarhus

Universitet, 2011. 63 s. (Faglig rapport fra DMU; 835).

COWI, Hasler B. Scoping study on the requirements for economic assessment in the Marine Strategy Framework

Directive: Report for DG Environment - European Commission. European Commission. Directorate-General for

Research, 2010. 79 s.

Friluftsliv:

Termansen, M.; Zandersen, M.; McClean C.J. (2008) Spatial substitution patterns in forest recreation, Regional Science

& Urban Economics. 38, pp.81-97.

Zandersen, M.; Termansen, M.; Jensen, F.S. (2007) Testing Benefits Transfer of Forest Recreation Values over a Twenty-

Year Time Horizon, Land Economics, 83, pp.412-440.

Klima-regulering:

Geels, C. H. V. , … J. Brandt, et al, 2012. Improved modelling of atmospheric ammonia over Denmark using the coupled

modelling system DAMOS. Biogeosciences (BG) Discuss., 9, 1587-1634, 2012.

Abson, D. Termansen, M. et al. Costing Climate Change Impact on Regulating Services: A spatial Analysis from the UK.

Environmental and Resource Economics. Submitted.


Bilag 3: Fælles PEER projekt om ressourceeffektivisering Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

PEER project on improved resource flows between human and natural systems

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Seniorforsker Marianne Thomsen, Institut for Miljøvidenskab, mth@dmu.dk (ressource strømme

(inkl. affald, økoindustrielle systemanalyser med fokus på kvantificering af service restoration

potentialer, miljøkvalitet/risikoreduktion og klima)

Øvrige deltagere

AU: Institut for Miljøvidenskab og Institut for Bioscience.

Massimo Pizzol, Mette Termansen, Berit Hasler, Gregor Levin, Anders Johansen, Anette Bruhn

Internationale partnere: To eller flere partnere fra Partnership for European Environmental Research

(PEER). Projektet gennemføres som et fælles PEER projekt i samarbejde med de øvrige PEER-partnere

ledet af DCE. Det forventes at de øvrige deltagende institutioner selv dækker deres del af projektets

omkostninger.

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

The world faces scarcity in inorganic and organic virgin resources due to centuries of linear thinking

resulting in resource depletion, imbalances in the biogeochemical cycles and increased waste problems

and environmental deterioration.

Resource efficiency is a key aspect moving towards a greener economy and sustainability, and as a part

of this creation of green jobs is also important. Resource efficiency is a priority of the European research

strategy Horizon 2020, and establishing research networks is important for developing new, successful

projects. Traditional approaches to curbing loss of resources through waste and environmental

protection of e.g. soils and aquatic ecosystems have not provided the necessary advances at Danish as

well as a European level. Extraction of otherwise wasted resources such as minerals and nutrient and

creation of novel circular systems avoiding wasting these resources in the first place can be a costeffective

method to improve the environmental health of aquatic and terrestrial environments. The

results of such analyses can be a platform for the engagement of relevant industries and creating new

niches for small enterprises, and such engagement is instrumental in contributing to green growth.

The project will help identify unexplored resource recycling of nutrients and minerals and use of

secondary raw materials anthropogenic to the local environment promoting sustainable use of natural

resources and environmental protection. The main aspects to be considered are: 1) From waste to

secondary raw materials and 2) Resource extraction and environmental restoration and protection.

The cases for the study will be chosen among the partners in the projects, as the project aims to be

carried out in collaboration with one or more partners from PEER, depending on the initial survey of

interests and competencies at the seven PEER centres. The project will strengthen AU and the PEER

community in future calls for research projects under Horizon2020 and establish the PEER community

in a key role in the European research area.

4. Baggrund og formål

The purpose of this project is to integrate and improve existing methods such as modelling tools for

monitoring and assessment of future eco-industrial networks promoting healthy ecosystems, provision

of ecosystem services and economic growth from circular resource management systems across the

segments soil, water, air and waste.


Bilag 3: Fælles PEER projekt om ressourceeffektivisering Indstilling DCE midler 2012-13

The project will develop a combined product and service assessment tool for the evaluation of

sustainable resource flows, use and exchange between the human and natural system through

implementation of clean technology networks i.e. eco-industrial networks, which in concert creates

value not only in terms of monetary units, but also in terms of improving ecosystem health, fertility and

productivity for future generations. The project will focus on one or more case-study types, to be

determined among the project members.

The project aims to map and combine the strong research groups on various aspects of resource

efficiency within the PEER centers in order to harvest synergy between the existing projects and

competencies.

The cases will be chosen by the consortium. Phosphorus resource utilization from sludge and other

waste sources as compared to industrial mining and manufacturing of phosphorus could be of interest

as a case study, as phosphorus loads from industrial manufacturing in Russia seems to be one of the

single largest sources of P loads to the Baltic Sea. Both DCE and SYKE have competencies and interests

in this case. Another case could be utilization of marine algae resources for energy production, which

both ensures energy production from biomass as well as improvement of the nutrient resource flows.

DCE/AU has ongoing projects to support the model developments in both of these domains.

As underpinned by EU's flagship strategy for a resource efficient Europe resources such as raw

materials (fuels, minerals and metals), food, soil, water, air, biomass and ecosystems are under

pressure. The assessments of improved resource efficiency should be modelled taking the reference

assumptions and modeling scenarios formulated as part of the flagship initiative (up to 2050 on

climate, energy and transport policies) as starting point to ensure usefulness in the EU context and a

consistent comparison between case studies.

5. Projektbeskrivelse

The research project aims at:

1. Modeling and assessing the ability for circular resource flow by: a. mimicking the natural

biogeochemical cycle and, b. replacing virgin scarce raw materials

2. Assessing the suitability of resource use within the human system and exchange between the

human and natural system according to resource quality

3. Assessing suitability of organic residues from the human system as well as re-assimilated blue

biomass residues for long term soil ecosystem biodiversity and fertility preservation

Methods

1. A heuristic ecosystem-service valuation framework that considers the relations between

ecological risks and returns in the provision of ecosystem services as suggested by Abson &

Termansen, 2011.

2. LCA providing a system expansion to include the identified natural resource flows into

ecoindustrial systems quantifying positive externalities of output flow to the natural system

3. Network sustainability assessment for biomaterial and water flows within the human system

and exchange between the human and natural system (Pizzol et al. 2012)

4. Improved LCIA by replacement with IPA models tools (Lee at al, 2012; Boriani et al., 2012)

5. LCA linked to economic assessments of costs and benefits of the changes in the management of

the resource flows chosen as cases.

This suite of methods will be applied. Case studies will be used to demonstrate the various aspects of

resource recycling and involvement of SME’s to explore the idea of eco-industrial networks will be

included. The selection and design of case studies will be pertinent on a bottom-up process between


Bilag 3: Fælles PEER projekt om ressourceeffektivisering Indstilling DCE midler 2012-13

PEER partners through a workshop approach. This bottom-up process will ensure that the project

builds on existing research strengths advancing the field and the participating institutions further.

6. Leverancer og milepæle

1. PEER workshop identifying case studies and preparing detailed design of each case study

2. PEER report or scientific papers presenting a synthesis and the results of the selected case

studies

3. Workshop/conference participation to present results e.g.

(http://www.aquaconsoil.org/AquaConSoil2013/Themes.html) April 2013, aiming at

presenting results and engaging industry network.

7. Tidsplan inkl. milepæle

Milestones

1. PEER partner workshop defining case studies and methods for measuring different aspects of

efficient use and exchange of resources for sustainable ecosystem management practices.

September 2012

2. PEER Directors Board Meeting to approve the project and to commit to participation and

resource 17 October 2012

3. PEER report exemplifying the impacts of changes in resource flow on national emission

inventories by extended system boundaries to include agricultural carbon sequestration and

reassimilation of emissions by innovative ecosystem management strategies. May 2013

4. Brussels meeting and presentation of report case stories and sustainability assessment tools at

the aquaconsoil conference. June 2013

8. Budget

Samlet budget:

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0.2 100 0.6 360 0.8 460

TAP-løn*

Løn i alt

Drift 10 30 40

Ansøgning i alt 110 390 500

*Satser:

AC: 475 kr. pr. time

TAP: 313 kr. pr. time

1 årsværk = 10 måneder = 200 dage = 1300 timer

Der regnes ikke med overhead

Sædvanlige opgaver der er finansieret af rammeaftalen kan ikke konteres på projektet.

Budget Miljøvidenskab

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0.1 50 0.7 460 410

TAP-løn*

Løn i alt

Drift 10 30 40

Ansøgning i alt 450


Bilag 3: Fælles PEER projekt om ressourceeffektivisering Indstilling DCE midler 2012-13

*Satser: se ovenfor

Budget Bioscience

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0.1 25 0.1 25 0.1 50

TAP-løn*

Løn i alt

Drift

Ansøgning i alt 0.1 50

*Satser: se ovenfor

9. Referencer

Abson D, Termansen M, 2011. Valuing Ecosystem Services in Terms of Ecological Risks and Returns.

Conserv. Biol., 25, 250-258.

Boriani, E., Badermo, D., Benfenatti, E. & Thomsen, M. (2012). Application of ERICA index to

evaluation of soil ecosystem health according to sustainability threshold for industry impact.

Environ. Int., submitted.

Carter, M., Hauggaard-Nielsen, H., Heiske, S., Jensen, M., Thomsen, S.T., Schmidt, J.E., Johansen,

A., Ambus, P. (2012) Consequences of field N2O emissions for the environmental sustainability of

plant-based biofuels produced within an organic farming system. Global Change Biol. Online.

DEPA, 2012. Lavteknologisk genanvendelse af ressourcer i deponeret shredder-affald via

størrelsesfraktionering, in press.

Kemper N, 2008. Veterinary antibiotics in the aquatic and terrestrial environment. Ecol. Indic., 8, 1-13.

Johansen , A., Carter, M.S., Jensen, E.S., Hauggaard-Nielsen, H., Ambus, P. (submitted) Effects of

digestate from anaerobic fermented cattle slurry and plant materials on soil microbiota and fertility.

Appl. Soil Ecol.

Lee, J., Pedersen, AB. & Thomsen, M. (2012). Improving exposure scenario definitions within

REACH: A comparative study of sources to aggregate exposure in Korea and in Denmark, in prep.

Müller-Stöver, D., Hauggaard-Nielsen, H., Eriksen, J., Ambus, P., Johansen, A. (2012) Soil carbon

storage and stability after soil incorporation of grass-clover pastures of different age. Soil Biol.

Biochem. Online.

Oguchi, M., H. Sakanakura, A. Terazono, H. Takigami, (2012). Fate of metals contained in waste

electrical and electronic equipment in a municipal waste treatment process. Waste Mange. 32,96-103

Pizzol, M., Christensen, P., Schmidt, J. A. & Thomsen, M. (2011a). Eco-toxicological impact of

“metals” on the aquatic and terrestrial ecosystem: A comparison between eight different

methodologies for Life Cycle Impact Assessment (LCIA). J. Cleaner Prod. 19, 6-7, s. 687-698.

Pizzol, M., Christensen, P., Schmidt, J. A. & Thomsen, M. (2011b). Impacts of "metals" on human

health: a comparison between nine different methodologies for Life Cycle Impact Assessment

(LCIA). J. Cleaner Prod. 19, s. 646-656. 10 s.

Pizzol, M., Bulle, C. & Thomsen, M. (2012). Indirect human exposure assessment of airborne lead

deposited on soil via a simplified fate and speciation modelling approach. Sci. Tot. Environ. 421-

422, s. 203-209.

Pizzol, M., Scotti, M. & Thomsen, M. (2012). Network Analysis for assessing the environmental

sustainability of a Danish water management system. Environ. Sci. Technol.

Thomsen, M., Faber, J. & Sørensen, P. B. (2012). Soil ecosystem health and services - Evaluation of

ecological indicators susceptible to chemical stressors. Ecol. Indic. 16, s. 67-75.


Bilag 4: Økosystem-baserede marine strategier Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Økosystem-baserede marine strategier: Udvikling af et værktøj for vurdering af

kumulative belastninger og beslutningsstøtte (SYMBIOSE).

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Jesper H. Andersen, AU/BIOS, FG for fysisk-biologisk oceanografi, jha@dmu.dk.

Øvrige deltagere (ikke komplet liste):

Karsten Dahl, AU/BIOS, FG for fysisk-biologisk oceanografi; Cordula Göke, AU/BIOS, FG for

kystzoneøkologi; Christian Mohn, AU/BIOS, FG for fysisk-biologisk oceanografi; Ib Krag Petersen,

AU/BIOS, FG for faunaøkologi; Jakob Strand, AU/BIOS, FG for økotoksikologi og risikovurdering;

Peter Stæhr, AU/BIOS, FG for kystzoneøkologi; Jonas Teilmann, AU BIOS, FG for arktisk havmiljø;

Karen Timmermann, AU/BIOS, FG for kystzoneøkologi; Jacob Carstensen, AU BIOS, FG for fysiskbiologisk

oceanografi; og Jakob Tougaard, AU/BIOS, FG for zoofysiologi. Der vil desuden blive

samarbejdet med Institut for Miljøvidenskab (fx Thomas Ellerman, ex-ATMI, Niels B. Hendriksen og

Pia Lassen, ex-MIMI), ligesom medarbejdere i AU/BIOS med specifikke kompetencer af relevans for

SYMBIOSE vil kunne inddrages på ad hoc basis.

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

SYMBIOSE vil sætte fokus på analyser af marine presfaktorer og deres geografiske udbredelse i de

danske farvande samt føre til udarbejdelse af en første landsdækkende opgørelse af kumulative

påvirkninger i samtlige danske farvandsområder. Resultaterne vil derudover også omfatte vurderinger

af hvilke påvirkninger, der er dominerende i de forskellige underafdelinger af de danske

farvandsområder og være et første skridt i opbygningen af en systematiske og landsdækkende

registrering af de påvirkningsfaktorer som er omfattet af Havstrategidirektivet. Analyser m.v. vil blive

foretaget på en måde, hvor det opbyggede system for så vidt angår presfaktorer og vurdering af

kumulative belastninger, vil kunne anvendes som et beslutningsstøtteværktøj.

Gennemførelse af SYMBIOSE vil bidrage markant til en styrkelse af den faglige rådgivning vi på sigt

skal levere til bl.a. Miljøministeriet. Afledte effekter af SYMBIOSE vil bl.a. være, at AU/BIOS får et de

facto monopol på opgørelse af kumulative påvirkninger, at AU/BIOS starter opbygningen af hvad der i

SYMBIOSE er et katalog over påvirkninger, men på sigt kan blive en landsdækkende database over

påvirkninger og økosystem-komponenter. Vi vil således være en attraktiv samarbejdspartner for både

danske og regionale myndigheder og konsortier der byder på FP7-, BONUS-, og Horizons2020-

projekter.

SYMBIOSE vil som udgangspunkt blive baseret på eksisterende data og state-of-the-art metoder. På en

række allerede identificerede områder vil disse blive opdateret eller videreudviklet. AU vil i så fald i

løbet af 2 år blive den førende institution i Europa med hensyn til vurdering af kumulative belastninger

i forbindelse med Havstrategidirektivet.

4. Baggrund og formål

Danmark og alle øvrige EU lande skal i forbindelse med Havstrategidirektivet udarbejde opgørelser

over påvirkninger og belastninger af de nationale farvande, herunder også vurdere de kumulative

belastninger (Anon. 2008).


Bilag 4: Økosystem-baserede marine strategier Indstilling DCE midler 2012-13

En samlet landsdækkende vurdering er endnu ikke udarbejdet og der er p.t. ingen planer herfor. Det

foreliggende materiale er alene begrænset til en foreløbig vurdering for Kattegat, de dansk bælter og de

danske dele af Østersøen (HELCOM 2010) og et udkast til vurdering for Nordsøen, Skagerrak og

Kattegat (Andersen & Stock (eds.), in prep.).

Formålet med SYMBIOSE er derfor:




at gennemføre en kortlægning af kumulative belastninger i de danske farvande,

at på særligt udvalgte områder at supplere og opdatere eksisterende datasæt over belastninger og

marine økosystemkomponenter, og

at indlejre eksisterende værktøjer (The HARMONY Pressure and Impact Mapper) og datasæt i AU

og herigennem påbegynde opbygningen af en landsdækkende database over påvirkninger og

økosystem-komponenter.

SYMBIOSE vil understøtte gennemførelsen af Havstrategidirektivet i Danmark, jf. Anon. (2008),

herunder Miljøministeriets vidensbehov (Naturstyrelsen, 2011). Projektet vil desuden styrke Aarhus

Universitets position i forhold til økosystem-baserede forvaltningsstrategier og -værktøjer.

5. Projektbeskrivelse

Baseret på eksisterende værktøjer (Halpern et al., 2008; HELCOM, 2010; Korpinen et al., 2012;

Andersen & Stock, in review) foreslås der gennemført en omfattende national analyse af kumulative

belastninger (forstået som ’pressures’) og effekter (forstået som ’impacts’) i de danske havområder.

Forudsætningen herfor er et opdateret og landsdækkende katalog over henholdsvis påvirkninger og

økologiske ’komponenter’, det være sig udbredelse af arter, samfund, egentlige habitater og også ’broadscale

habitats’.

Særlig fokus vil der være på data vedrørende følgende belastninger:




Plastikpartikler (marint affald): Der vil blive gennemført feltarbejde og analyser som vil

tilvejebringe et første og foreløbigt datalag for forekomsten af plastikpartikler i de danske farvande..

Støj: Der vil i forlængelse af andre igangværende aktiviteter blive gennemført supplerende analyser

med henblik på udarbejdelse af en første, foreløbig vurdering af støjbelastningen i de danske

farvande.

Sammenføjning og evt. harmonisering af eksisterende data fra hhv. Korpinen et al. (2012) og

Andersen & Stock (in review).

Der vil desuden være særlig fokus på data vedrørende følgende økosystem komponenter:





Ålegræs: Der foreslås gennemført aktiviteter (modellering i pilotområder, efter-processering af

overvågningsdata, sedimentdata og evt. flyfotos, m.v.), der fører til udarbejdelse af et foreløbigt

sandsynlighedskort for udbredelse af ålegræs i de danske farvande.

Stenrev: Det vil blive udarbejdet et opdateret datalag med angivelse af stenrev i de danske farvande.

Havfugle: På baggrund af overvågningen af havfugle m.v. og eksisterende værktøjer vil der for

udvalgte nøglearter blive udarbejdet nye kort over deres udbredelse i de danske farvande.

Marine pattedyr: På baggrund af overvågningen af marine havpattedyr og eksisterende værktøjer vil

der blive udarbejdet nye kort over deres udbredelse i de danske farvande.


Bilag 4: Økosystem-baserede marine strategier Indstilling DCE midler 2012-13


Sammenføjning og evt. harmonisering af eksisterende data fra hhv. Korpinen et al. (2012) og

Andersen & Stock (in review).

Der vil blive gennemført statistiske analyser af betydningen af de enkelte påvirkninger i forskellige

underopdelinger af de danske havområder, herunder bl.a. ranking af påvirkinger.

Endelig vil der blive lagt vægt på såvel en national formidling af resultater som en international

formidling, primært i tidsskrifter med peer-review.

6. Leverancer og milepæle

Nøgleprodukter fra SYMBIOSE omfatter følgende:

Etablering af følgegruppe med deltagere fra DCE, AU/BIOS, og MIM m.fl. (september 2012).

Indlejring af software til kortlægning af kumulative belastninger (december 2012).

Landsdækkende katalog over belastningsdata (udkast, den endelig udgave bliver et bilag i

slutrapporten), herunder nye data for så vidt angår plastikpartikler og støj (juni 2013).

Landsdækkende katalog over økosystem-komponentdata (udkast, den endelige udgave bliver et

bilag i slutrapporten), herunder nye data for så vidt angår ålegræs, stenrev, fugle og marine pattedyr

(juni 2013).

Synteserapport baseret på de gennemførte aktiviteter (december 2013).

Et Special Issue (i et videnskabeligt tidsskrift) om Havstrategidirektivet, Ecosystems Approach og

mapping af kumulative belastninger (herunder et review af Halpern et al.) (december 2013).

Det vurderes at sikkerheden for at resultaterne opnås indenfor det ansøgte budget er særdeles gode.

7. Tidsplan inkl. milepæle

SYMBIOSE foreslås igangsat per 1. september 2012. De beskrevne aktiviteter vil for langt største

partens vedkommende blive gennemført i andet halvår af 2012 og første halvår af 2013. I andet halvår

af 2013 forventes aktiviteterne at fokusere på syntese, rapportering og formidling.

Milepæle er beskrevet i afsnit 6.

8. Budget

Det samlede budget for SYMBIOSE er følgende:

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn 0,48 300 1,38 850 1,86 1.150

Drift - 50 - 300 - 350

Ansøgning i alt 350 1.150 1.500

Budgettet for de foreslåede prioriterede aktiviteter er i runde tal som følger:





Plastikpartiker: 250.000 dkr.

Støj: 250.000 dkr.

Sammenføjning og harmonisering af eksisterende belastningsdata: 50.000 dkr.

Ålegræs: 250.000dkr.


Bilag 4: Økosystem-baserede marine strategier Indstilling DCE midler 2012-13







Stenrev: 100.000 dkr.

Havfugle: 100.000 dkr.

Marine pattedyr: 100.000 dkr.

Sammenføjning og harmonisering af eksisterende økosystem-komponent data: 50.000 dkr.

Integration og rapportering: 175.000 dkr.

Koordination, møder og formidling m.v.: 175.000 dkr.

9. Referencer

Andersen, J.H., A. Stock (eds.), S. Heinänen, M. Mannerla and M. Vinther (in review): Human uses,

pressures and impacts in the eastern North Sea. Danish Centre for Environment and Energy

(DCE), Aarhus University, Denmark.

Anon. (2008): Marine Strategy Framework Directive. Official Journal L 164.

Anon. (2010): Kommissionens afgørelse af 1. september 2010 om kriterier og metodiske standarder for

god miljøtilstand i havområder (2010/477/EU).

Halpern et al. (2008) A global map of human impacts on marine ecosystems. Science 319:948-952.

HELCOM (2010): Ecosystem health of the Baltic Sea. Baltic Sea Environment Proceedings 122. 63 pp.

Korpinen, S., L. Meski, J.H. Andersen & M. Laamanen. (2012): Human pressures and their potential

impact on the Baltic Sea ecosystem. Ecological Indicators 15:105-114.

Naturstyrelsen (2011): Vand. Havmiljø og planlægning. Notat om viden- og forskningsbehov. 2 p.


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Projektets titel: Udvikling af analysemetoder for energi- og stofstrømme i forskellige

transportløsninger

- udvikling, kobling, test og gap-analyse af en ny integreret analysemetode

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Pia Frederiksen, Institut for Miljøvidenskab (ENVS), Sektions for Emissionsmodellering og

Miljøgeografi (EMMI), pfr@dmu.dk

Øvrige deltagere:

Marianne Thomsen, ENVS, EMMI (EF, LCA af multifunktionelle resourcestrømme, udvidede LCIA,

risikoreduktion, , indikatorer)

Jørgen Brandt, ENVS, Atmosfærisk modellering (ATMO) (ny kobling mellem atmosfæriske

modelsystemer og EVA systemet med LCA metoden, landbrugsmodel mv)

Berit Hasler, ENVS, Samfundsvidenskabelig miljøforsknings (SAMI), (landbrugsmodel)

Mazzimo Pizzol, ENVS, EMMI (videreudvikling af netværksanalyser til kvantificering af ressource

effektivitet og bæredygtighed, LCA)

Gregor Levin/Morten Blemmer, ENVS, EMMI (bioenergiproduktion, arealanvendelse og rumlig

analyse, kobling af geografiske data til den økonomiske landbrugsmodel)

Allan Gross, ENVS, ATMO (videreudvikling af EVA systemet med nye energi- og stof strømme)

Line Block Hansen Wulff, ENVS, SAMI, Landbrugsmodellens kobling til rumlig analyse

Flemming Møller, ENVS, SAMI, kobling af LCA og velfærdsøkonomi,

Louise Martinsen, ENVS, SAMI, biogas

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

Projektets udvikling af en ny omfattende integreret analysemetode til at vurdere ressourcestrømme og

konsekvenserne for miljø og sundhed af forskellige teknologispor for fremstilling af drivmidler til

vejtransporten har strategisk relevans for AU/DCE, idet resultaterne giver væsentlig viden mht.

mulighederne for at effektivisere anvendelsen af ressourcerne.

Projektet fokuserer på biomasse som udgangspunkt for well-to-wheel analyser af fremstilling af

biobrændstof og biogas, med udgangspunkt i eksempelvis bioenergiafgrøder, organisk affald fra

husholdninger, industri, landbrug og spildevand, samt marint produceret biomasse (alger).

Projektets strategiske relevans bygger på udviklingen af et integreret analysekoncept og metoder for

well-to-wheel ressource- og energieffektivitet på basis af eksisterende data, model- og

analysekomponenter. Dette koncept kan bringes i spil i forhold til at deltage i nationale og europæiske

forsknings- og rådgivningsopgaver vedrørende de samfunds- og miljømæssige konsekvenser af ændret

ressourceanvendelse og -effektivitet i biomasse-værdikæden. Modeludviklingen i projektet udnytter

eksisterende modeller og data i Institut for Miljøvidenskab og Bioscience, som i øjeblikket ikke er

anvendelige og tilgængelige for integrerede analyser, men kun som delelementer. Herved bidrager det

til metodeudvikling og øget integration af viden i Institut for Miljøvidenskab som basis for fremtidig

projektudvikling. Desuden giver projektet mulighed for at intensivere vores indsats indenfor netværket

AU Energy, hvor der er et stærkt samarbejdspotentiale til de øvrige institutter i Science and Technology

og Business and Social Sciences. Endvidere konsoliderer det samarbejdet med Bioscience, Institut for

Folkesundhed og Kemisk Institut.

4. Baggrund og formål

Forskellige teknologispor tegner sig for fremstilling af alternative drivmidler til vejtransporten baseret

på eksempelvis biomasse, el eller brint med henblik på udfasning af fossile brændstoffer. Nogle spor er


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13

teknologisk modne, andre er stadig under udvikling. I dette projekt fokuserer vi på biomasseressourcer

idet der her kan skabes den største synergi med eksisterende viden og identifikation af

udviklingsmuligheder. Institut for Miljøvidenskab har tidligere udviklet udvidede well-to-wheel

analyser af biobrændstoffer baseret på landbrugsafgrøder (Slent & Møller 2010, Møller & Slentø 2010,

Larsen et al, in review, Møller et al submitted) og har på denne baggrund mulighed for at udnytte

erfaringerne herfra og koble dem med andre kompetencer i instituttet og på det øvrige AU, som

vedrører delelementer af såvel anvendelse af biomasse som ressource for drivmidler, samt miljøsundheds-

og velfærdsøkonomiske konsekvenser af konvertering og anvendelse. Analyser af alternative

anvendelser af biomasse er ydermere relevante i en række forskellige problemstillinger knyttet til

produktion af fødevarer, fibre og andre produkter baseret på biomasse, samt til arealkonkurrence og

klimakonsekvenser.

Systemanalysen omfatter ideelt set en lang række effekter såsom klimagas emissioner, luftkvalitet,

eutrofiering, ozonnedbrydning, ressourceudtømning, sundhedseffekter mv. I dette projekt illustreres

dette med de effekter vi pt. kan modellere. Herudover er perspektivet også at kunne identificere de

vigtigste ressourcestrømme med henblik på at udvikle alternative anvendelser for disse, at vurdere

systemegenskaber gennem netværksanalyser, samt at kunne koble effekter til økosystemtjenester.

Projektets formål er således at udvikle, beskrive og teste en omfattende integreret analysemetode for

vurdering af ressourceanvendelse, -effektivitet og miljø- og samfundsmæssige effekter af fremstilling af

transportbrændstoffer fra biomasse, igennem videreudvikling og kobling af eksisterende modeller og

delelementer. Herudover undersøges systemafgrænsninger for analysen mhp at inddrage globale

effekter af systemet, og metoder til at vurdere systemets egenskaber afdækkes.

Delmål er:

- At opstille en samlet konceptuel ramme for integrerede analyser af fremstilling af drivmidler til

vejtransportsektoren, med udgangspunkt i forskellige biomassetyper

- At identificere hvilke data, delmodeller og analysekoncepter og viden instituttet råder over, af

relevans herfor

- At identificere og udvikle interfaces mellem eksisterende modeller og metoder

- At undersøge og beskrive tilgange til udviklingen af komponenter der kan a) analysere globale

effekter (såsom iLUC, indirect land use change, eller import/eksport ressourceflows), og b)

vurdere systemegenskaber

- At udvælge og gennemføre en test-case for biomasseproduktion og konvertering

- At værdisætte risikoreduktionsbidrag fra W-t-W systemet i relation til økosystembevarende

ressourcestrømme og miljøkvalitet.

Baggrund for delelementer

Biomassepotentialer

En række forskellige biomasseressourcer kan potentielt konverteres til biobrændstof. Eksempler er

1G biobrændstof som produceres direkte på kulhydratholdige landbrugsafgrøder, mens 2G

biobrændstof kræver åbning af ligno-cellulosen i fx halm, pil eller poppel. Herudover kan organisk

husholdningsaffald, spildevand og gylle omdannes til biogas som igen kan anvendes direkte eller

opgraderes til grøn bio-methan og videre til grøn methanol. Termisk forgasning af træ giver

mulighed for produktion af methanol, mens fermentering af alger til biogas er under udvikling.

Mens 1G biobrændstof er den lettest tilgængelige proces idet konverteringsteknologien er særdeles

velkendt, er der mange problemer i at anvende fødevarer som input til energiproduktion. Derfor

udvikles der i Danmark anlæg til at anvende affaldsressourcer fra landbrug og husholdninger, mens

forskningen også fokuserer på de marine ressourcer. Ressourcepotentialet afhænger således af

landbrugsproduktionen – afgrøder, halmproduktion, gylle, af den organiske fraktion af

husholdnings- og industriaffald, samt af træproduktionen, samt af den alternative anvendelse af


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13

disse ressourcer. Herudover undersøges anvendelsen af marine ressourcer også i en række

forskningsprojekter.

På baggrund af en workshop hvor eksisterende modeller, metoder og viden præsenteres, udviklesen

biomasse-test case. Denne vil bygge på en beskrivelse af referencesituationen, samt på valg af

biomasse, kriterier for produktionen/anvendelsen, samt konverteringsteknologi mv.

Analyser af energi- og ressourceflows

Igennem analysen af test-casen vil vi forbedre vores forståelse af stof- og energistrømme i forskellige

transportløsninger ved at integrere den nyeste videnskab og modeller fra traditionelt forskellige

videnskabelige discipliner.

Grundstenen i den nye integrerede analysemetode vil blive baseret på en integration af EVA

(Economic Valuation of Air pollution; Brandt et al., 2011) model systemet, LCA (Life cycle

assessments, LCIA (Life Cycle Impact Assessment), EF (Ecological Footprint), NA (Network

Analysis) metoderne samt velfærdsøkonomisk metode og bioøkonomisk modellering.

For at forstå og kortlægge den miljømæssige bæredygtighed af alternative stof- og energistrømme,

bruges i dag matematiske optimeringsmodeller til effektvurderinger af ressourcers livscyklus og

bæredygtighed ved brug af LCIA. I disse modeller er beskrivelsen af stofstrømme igennem de forskellige

medier (luft, jord, vand og is) imidlertid meget simpel. I forhold til transportsektorens emissioner til

luft antager med eksempelvis statiske atmosfæriske betingelser (årsmiddelværdier for meteorologi),

lineariseret atmosfærisk kemi, hvor man ser bort fra kemiske reaktioner og ingen dynamisk beskrivelse

af fx atmosfæriske partikler. I dynamiske atmosfæriske kemi-transport modeller, der omfatter de

forskellige medier benyttes ikke disse antagelser.

I regi af bl.a. CEEH (Centre for Energy, Environment and Health, et 5-årigt forskningscenter

finansieret af DSF) er udviklet et integreret modelsystem, EVA (Economic Valuation of Air

pollution), der kan bruges til at beregne de helbredsrelaterede omkostninger fra luftforurening og

indgå i en analyse af både i direkte og indirekte omkostninger fra forskellige fremtidige

energiscenarier. Det grundlæggende princip bag EVA-systemet er at bruge de bedst mulige

videnskabelige metoder og de bedst tilgængelige data i alle leddene af ”impact-pathway”-kæden,

der dækker alle leddene fra udslip af kemiske stoffer fra specifikke kilder over spredning og kemisk

omdannelse i atmosfæren, eksponering af befolkningen og beregning af helbredseffekter til den

økonomiske værdisætning af disse helbredseffekter (også kaldet eksterne direkte og indirekte

omkostninger). I EVA er der nu indbygget værdier for eksternaliteter knyttet til sygdom og for

tidlige dødsfald. Udviklingen af projektets metodegrundlag vil gøre det muligt at koble flere

eksternalitetseffekter til EVA modellen.

Projektet anvender også analysemetoderne Life Cycle Assessment og Life Cycle Impact

Assessment, som er kendte metoder til at analysere ressourcestrømme og effekter af disse (Pizzol et

al 2010a og b; Thomsen et al 2012). Det vil yderligere blive beskrevet hvordan innovative

elementer kan kobles på disse metoder, herunder netværksanalyser og analyser af

økosystemtjenester (Thomsen et al, 2011).

Netværks analyse metoden er i stand til at supplere LCA analyserne ved at kvantificere andre

vigtige aspekter af bæredygtighed såsom resiliens, diversitet, fleksibilitet, stabilitet og

udviklingspotentialer for et givent system (Pizzol et al., 2012). Ved netværksanalyse identificeres

også muligheder for at etablere mere lukkede ressourcekredsløb i well-to-wheel systemet;

eksempelvis gennem tilbageførsel af næringsstoffer til jord. Ved kobling af LCA, LCIA og

netværksanalyse søger vi at identificere muligheder for forbedret ressourceudnyttelse og ressource

strømme; herunder genanvendelse af sekundære råstoffer, produktion af energi og

økosystembevarende services, samt at reducere udledning af kritiske metaller og stoffer til det

naturlige miljø.


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13

Biomasseproduktion og eutrofieringseffekter

I forbindelse med DSF projektet IMAGE, pesticidforskningsprogrammet, Fødevareministeriets

forskningsprogram vedr. Vandmiljøplanen og BONUS forskningsprogrammet, er der udviklet

matematiske optimeringsmodeller som integrerer landbrugsproduktion, udvikling af

afgrødesammensætning og gødningsanvendelse, tabet af pesticider og næringsstoffer og

konsekvenserne for vandmiljøet (Nielsen et al 2011, Fonnesbech-Wulff et al 2011, Hasler et al

2012, Block-Hansen 2011, Termansen et al in press). Disse modeller er udviklet i samarbejde

mellem miljøøkonomerne i ENVS og oplandsmodellører i Bioscience. Med modellerne kan vi

simulere og beregne økonomiske konsekvenser af ændringer i arealanvendelsen hen mod en større

andel af bioenergiafgrøder (pil, majs, raps etc.) under forskellige prisantagelser, samt de

resulterende konsekvenser for tabet af næringsstoffer og organisk materiale til vand, samt

ammoniaktabet til luft. Modelgrundlaget kan anvendes, videreudvikles og bringes i anvendelse ved

ændringer af produktionen af bioenergiafgrøder, anvendelse af husholdningsaffald og

spildevandsslam som affaldsfraktioner som gødning i landbrugsproduktionen, og som input til

LCIA.

Økosystemtjenester

Ændringer i anvendelsen af biomasseressourcerne ved produktion af bioenergiafgrøder, udnyttelse

af affald, spildevand, husdyrgødning mv., har konsekvenser for terrestriske og akvatiske økosystem

tjenester. Ændringer i landbrugsproduktionen (bl.a. afgrødevalg og gødningsanvendelse) medfører

ændringer i både fødevareproduktion, energiproduktionen og i bl.a. kvælstof – og fosfortilførsler til

vandmiljøet og luften – og ændret næringsstoftilførsel ændrer eutrofieringstilstanden og hermed

algevækst i havet, mulighederne for fiskeri samt rekreative betingelser. Ændringerne i økosystem

tjenesterne vil søges modelleret i projektet gennem tæt kontakt til projektet vedr. Ecosystem

services (EcoSYS), og gennem udnyttelse af tidligere erfaringer med at koble landbrugsøkonomiske

modeller til tabsmodeller for kvælstof og fosfor. Desuden tilstræbes at koble landbrugsmodellen til

LCIA/LCA/NA analyserne samt til EVA modellen for luftemissioner og deposition. Denne form for

koblinger udføres i igangværende projekter og det er derfor erfaringer tilstede i projektgruppen

(BNI projektet, Hasler et al 2012).

Globale effekter

I REBECa projektet blev w-t-w konsekvenser afgrænset til at omfatte de nationalt genererede

konsekvenser. Der blev således ikke taget stilling til hvad en substitution af den nationale

landbrugsproduktion med produktion af bioafgrøder ville have af konsekvenser for ændringer i

arealanvendelsen i andre lande (såkaldt iLUC, indirect land use change), eller hvad import af inputs

til landbrugsproduktionen (e.g.fosfat) betyder for ressourceudtømningen. EU har opstillet

bæredygtighedskriterier, som skal sikre at importerede brændstoffer ikke har utilsigtede

konsekvenser for biodiversitet og CO2 udledning. Disse kriterier imødegår imidlertid ikke

konsekvenser af at produktion af bioafgrøder kan presse anden landbrugsproduktion ud i områder

hvor produktionen ikke vil være bæredygtig. I dette projekt vil det blive søgt afdækket hvordan

mulige analysemetoder til at belyse disse effekter kan inddrages i den integrerede analyse.

5. Projektbeskrivelse

(max 200 ord)

Projektet fokuserer på integrering af modeller, herunder af økonomiske og geografiske

landbrugs- og arealanvendelesesmodeller med miljømodeller indenfor atmosfære, ,

vandforurening og livscyklusanalayse (LCA, LCIA, NA). Aktiviteterne består af

konceptudvikling, modelintegration, og databehandling, som beskrevet i bilag 1

Opstilling af scenarier for biomassepotentialer: Pia Frederiksen og Berit Hasler

Kobling af EVA modellen og LCIA: Jørgen Brandt og Marianne Thomsen,


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13





Udvikling af modeller der kobler landbrugsmodellen til den rumlige arealanvendelse: Berit

Hasler/Line Block Hansen og Gregor Levin/Morten Blemmer

Bidrag til workshop og analyser fra Allan Gross, Louise Martinsen, Flemming Møller, Massimo

Pizzol, samt andre medarbejdere

Projektet bygger på eksisterende samarbejder med Institut for Folkesundhed omkring

sundhedseffekter af luftforurening og Kemisk Institut omkring atmosfæriske partikler – specielt

organiske partikler, samt med Bioscience vedr. næringsstofudledning fra

landbrugsproduktionen.

Projektet kan linke op til AU-Energy netværket.

6. Leverancer og milepæle

Projektet forventes at levere

En ny analysemetode for integrerede well-to-wheel analyser af brændstoffer baseret på

biomasse, inklusiv beskrivelse af indgående data, modeller, analyser og indikatorer.

En gennemarbejdet test-case bestående af et teknologispor inkl alternativ

ressourceanvendelse og konsekvensanalyser

Populærfaglig formidling i forskellige medier (fagblad, aviser, konferencer)

Et artikeludkast pba heraf

1-2 Projektansøgninger pba gap-analyse

7. Tidsplan inkl. Milepæle

Aktiviteter 2012 Q4 2013 Q1 Q2 Q3 Q4

Projektledelse

Workshop: præsentation af eksisterende viden, data og modeller

X

Udvikling af indgangskoncept, scenarier og fastlæggelse af testcase

XX

Udforskning af mulige modeller og data til supplement af eksisterende:

1. LCIA videreudvikling

2.LCIA kobling til EVA

3. Netværksanalyse, beskrivende

4. LCIA kobling til økosystemtjenester

5. Kobling af landbrugsmodel ‐ arealanvendelsesmodel mhp biomassepotentialer

6. Globale konsekvenser af import ‐ iLUC analyser/EF, review og koncept

Analyse af testcase

Præsentation af resultater, diskussion af udgangskoncept

X

Identifikation af manglende viden og udarbejdelse af projektforslag

Popularfaglig formidling

Artikeludkast

X

8. Budget

Budgettets fordeling afhænger af hvilken biomasseressource der vælges efter afdækning af

modelkomponenter. Såfremt ressourcen ikke omfatter landbrugsproduktion og ændring i

arealanvendelse, omprioriteres ressourcerne som er allokeret til Bioscience, idet disse vedrører

koblingen mellem landbrugsproduktion og eutrofiering.

Samlet budget:

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,04 25 1,04 625 1,05 650

TAP-løn*

Løn i alt


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13

Drift

Ansøgning i alt

*Satser:

AC: 475 kr. pr. time

TAP: 313 kr. pr. time

1 årsværk = 10 måneder = 200 dage = 1300 timer

Der regnes ikke med overhead

Sædvanlige opgaver der er finansieret af rammeaftalen kan ikke konteres på projektet.

Budget Miljøvidenskab

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,04 25 0,97 600 1,01 625

TAP-løn*

Løn i alt

Drift

Ansøgning i alt

*Satser: se ovenfor

Budget Bioscience

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,04 25 0,04 25

TAP-løn*

Løn i alt

Drift

Ansøgning i alt

*Satser: se ovenfor

9. Referencer

REBECa projektet (http://rebeca.dmu.dk)

CEEH projektet (http://www.ceeh.dk)

MAB projektet (http://mab3.teknologisk.dk/)

Brandt, J., J. D. Silver, J. H. Christensen, M. S. Andersen, J. Bønløkke, T. Sigsgaard, C. Geels, A.

Gross, A. B. Hansen, K. M. Hansen, G. B. Hedegaard, E. Kaas and L. M. Frohn, 2011a:

Assessment of Health-Cost Externalities of Air Pollution at the National Level using the EVA

Model System. CEEH Scientific Report No 3, Centre for Energy, Environment and Health

Report series, March 2011, pp. 98.

Boriani, E., Badermo, D., Benfenatti, E. & Thomsen, M.( 2012). Application of ERICA index to

evaluation of soil ecosystem health according to sustainability threshold for industry impact.

Environment International, submitted.

Fonnesbech-Wulff, Anders ; Hasler, Berit ; Nielsen, Helle Ørsted. / Økonomisk modellering af

landbrugets tilpasning til pesticidregulering – baseret på beregninger med bedriftsmodeller i

to case-områder : Bilagsrapport i projektet EUs landbrugsordninger og pesticidpolitikken.

København : Miljøstyrelsen, 2011. 50 s.

Frederiksen P (ed). Synteserapport fra REBECa. Forthcoming


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13

Hansen L.B., Hansen L.G. & Rubæk. G.H (2010) : Regulating phosphorus from the agricultural

sector : Development of a model including stocks and flows. I: Critical Issues in

Environmental Taxation vol VIII. red. / Claudia Dias Soares ; Janet Milne ; Hope Ashiabor ;

Kurt Deketelaere ; Larry Kreiser. Vol. VIII Oxford : Oxford University Press, 2010. s. 645-

660

Hasler B., Smart J.C.R., Fonnesbech-Wulff A., Andersen H.A.,Thodsen H., Blicher-Mathiesen G.,

Smedberg E., 2012: Regional cost-effectiveness and transboundary water management in the

Baltic Sea . Paper acepted for presentation at the IWREC conference, August 28-30,

Stockholm World Water Week.

Larsen L.E., Jepsen, M. R., and Frederiksen, P. (under revision). Scenarios for biofuel demands,

biomass production and land use - the case of Denmark. Biomass and Bioenergy, special

issue: Bioenergy landscapes

Maes, J., Hauck,J. Paracchini, ML. Ratamäki, O., Termansen, M., Perez-Soba, M., Kopperoinen,

L., Rankinen, K., Schägner, P., Henrys, P., Cisowska, I., Zandersen, M., Jax, K., Notte, AL.,

Leikola, N., Pouta, E., Smart, S., Hasler, B., Lankia, T., Andersen, HE., Lavalle, C., Vermaas,

T., Alemu, MH, Scholefield, P., Batista, F., Pywell, R., Hutchins, M., Blemmer, M.,

Fonnesbech-Wulff, A., Vanbergen, AJ., Münier, B., Baranzelli, C., Roy, D., Thieu, V.,

Zulian, G., Kuussaari, M., Thodsen, H., Alanen, E-L., Braat, L., Bidoglio, G. (In Press) A

spatial assessment of ecosystem services in Europe: methods, case studies and policy analysis.

Phase 2. PEER report no 4.

Møller F., Slentø E., and Frederiksen P. (submitted). Integrated well-to-wheel assessment of

biofuels combining Energy and Emission LCA and Welfare economic analysis. Biomass and

Bioenergy.

Møller, Flemming & Erik Slentø (2010): ”Samfundsøkonomisk Well-to-Wheel analyse af

biobrændstoffer: Analysemetoden eksemplificeret ved produktionen og brugen af bio-diesel

baseret på raps - raps methyl ester (RME)”, Faglig rapport fra DMU nr. 796, Danmarks

Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet 2010, 74 s.

Nielsen, Helle Ørsted ; Topping, Christopher John ; Hasler, Berit ; Christensen, Tove ; Jacobsen ,

Lars-Bo ; Pedersen, Anders Branth ; Dalgaard, Tommy ; Fonnesbech-Wulff, Anders. /

Effekter af pesticidpolitiske virkemidler - en integreret analyse af effekter på økonomi,

landbrug og fauna. København : Miljøstyrelsen, 2011. 75 s. (Bekæmpelsesmiddelforskning

fra Miljøstyrelsen; 133).

Pizzol, M., Christensen, P., Schmidt, J. A. & Thomsen, M. (2011a). Eco-toxicological impact of

“metals” on the aquatic and terrestrial ecosystem: A comparison between eight different

methodologies for Life Cycle Impact Assessment (LCIA). Journal of Cleaner Production. 19,

6-7, s. 687-698.

Pizzol, M., Christensen, P., Schmidt, J. A. & Thomsen, M. (2011b). Impacts of "metals" on human

health: a comparison between nine different methodologies for Life Cycle Impact Assessment

(LCIA).Journal of Cleaner Production. 19, s. 646-656. 10 s.

Pizzol, M., Bulle, C. & Thomsen, M. (2012). Indirect human exposure assessment of airborne lead

deposited on soil via a simplified fate and speciation modelling approach. Science of the Total

Environment. 421-422, s. 203-209.

Pizzol, M., Scotti, M. & Thomsen, M.( 2012). Network Analysis for assessing the environmental

sustainability of a Danish water management system . Environmental Science and

Technology.


Bilag 5: Analyser af energi- og stofstrømme Indstilling DCE midler 2012-13

Slentø E. & Møller F. (2010): “Samfundsøkonomisk Well-to-wheel-analyse af biobrændstoffer:

Scenarieberegninger for rapsdiesel (RME) og 1. og 2. generations bioethanol”, Faglig rapport

fra DMU nr. 797, Danmarks Miljøundersøgelser 2010, 128 s.

Thomsen, M., Faber, J. & Sørensen, P. B.( 2012). Soil ecosystem health and services - Evaluation

of ecological indicators susceptible to chemical stressors. Ecological Indicators. 16, s. 67-75.


Bilag 6: ØKOFORS Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel og akronym

Økosystemtjenester, klimatilpasning og naturkvalitet i forstadslandskabet

ØKOFORS

Byernes behov for sundhed, natur, vand og intelligente ressourcestrømme og klimatilpasning

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Lars Kjerulf Petersen

Institut for Miljøvidenskab

Samfundsvidenskabelig Miljøforskning

Frederiksborgvej 399, Postboks 358, 4000 Roskilde

lkpe@dmu.dk ; tlf.: 8715 8575

Øvrige deltagere:

Marianne Zandersen, Institut for Miljøvidenskab, Samfundsvidenskabelig Miljøforskning

Anne Jensen, Institut for Miljøvidenskab, Samfundsvidenskabelig Miljøforskning

Gregor Levin, Institut for Miljøvidenskab, Emissionsopgørelser og Miljøgeografi

Rasmus Ejrnæs, Institut for Biovidenskab, Biodiversitet og Faunaøkologi

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

ØKOFORS søger gennem en tværfaglig forskningsansats at afdække potentialet for at integrere og

forbedre økosystemtjenester på private parceller i forstadsområder. Projektet afdækker private

aktørers praksisser og opfattelser, analyserer governance-aspekter omkring en integreret

økosystemtilgang og undersøger mulighederne for adfærdsændrende virkemidler. Basis for

undersøgelserne er a) en kortlægning af økosystemtjenester ved brug af Geografisk Informations

System (GIS) samt b) katalog over hvordan især biodiversitet og en økosystemtilgang til

klimatilpasning kan integreres på private parceller i byområder. Resultaterne, inklusive dette

katalog, vil blive offentliggjort til ekstern brug for Miljøministeriet, styrelser, miljøcentre og

kommuner. Resultaterne fra ØKOFORS er af strategisk betydning med henblik på at udvikle

sunde og bæredygtige forstæder og byer, hvor økosystemerne udnyttes til klimatilpasning,

samtidig med at biodiversiteten beskyttes og forbedres – spørgsmål der er fremtrædende på den

politiske dagsorden såvel lokalt som nationalt og på EU-niveau og er af relevans for samfundets

omstilling til en grøn økonomi og bæredygtig udvikling. Resultaterne fra ØKOFORS vil vise

beslutningstagere og private aktører, hvordan økosystemtjeneste-tilgangen kan bidrage til at løse

nogle af vore fremmeste miljøudfordringer der, hvor mennesker opholder sig mest – hjemme hos

dem selv i byer og forstæder.

4. Baggrund og formål

Formålet med dette projekt er at afdække forstadslandskabets potentiale for økosystemtjenester

med fokus på privatejede bolig- og virksomhedsparceller. Hvordan indgår forstadsparcellen –

dvs. parcelhusgrunden og virksomhedsgrunden inklusiv haver, grønne anlæg og bygninger – i

byens natur og landskab? Hvordan kan forstadsparcellen indgå i en urban grøn struktur,

hvorigennem væsentlige økosystemtjenester bliver varetaget? Hvordan kan man øge og styrke

forstadsparcellens bidrag til klimatilpasning, især vandafledning og temperaturregulering,

rekreative økosystemtjenester og biodiversitet?

En stigende andel af verdens voksende befolkning forventes at leve i storbyområder omfattende

såvel centrale bydele som forstæder og de bebyggelser der ligger på grænsen mellem by og land og


Bilag 6: ØKOFORS Indstilling DCE midler 2012-13

gradvist inddrages i det urbane. En udvikling der også ses i Danmark. Der er et stigende behov for

at udvikle intelligente og helhedsorienterede samfundsløsninger på byernes behov for sundhed,

naturindhold, vand- og ressourcestrømme samt intelligent klimatilpasning. Forurening og

intensiv udnyttelse af arealerne sætter dette grundlag under pres og truer velfærden. Samtidig er

storbyområder, inkl. forstæderne, på flere måder afhængige af de biologiske tjenester, som

økosystemerne i og omkring byerne yder, herunder bl.a. rensning af luften for partikler og

trafikos, ly for ekstremt vejr, regulering af højere temperaturere som følge af bebyggede og

befæstede arealer og opsugning af overskydende vand ved skybrud og stigende regnforekomster.

Ligeledes kan økosystemerne siges at yde ”sociale tjenester” i form af tilhørsforhold, identitet,

rum for afstresning, æstetisk nydelse og mulighed for rekreativ livsudfoldelse. Men netop i byen

er den plads der skal bruges for at løfte disse økosystemtjenester også en knap ressource. Der er

kamp om pladsen i byen, og ofte skal mange hensyn tilgodeses på det samme areal.

Netop de private virksomheds- og boligparceller dækker en stor del af bylandskabets areal og har

følgelig en væsentlig rolle at spille i bestræbelserne på at løfte en række miljømæssige

udfordringer og realisere potentialerne for økosystemtjenester. Det gælder integrerede løsninger

for tilpasning til klimaforandringer og afledning og behandling af vand. Det gælder endvidere

storbyområdernes bidrag til beskyttelse og forbedring af biologisk mangfoldighed, muligheden for

og kvaliteten af rekreative byrum og mulighederne for en række andre forsynende, regulerende og

kulturelle økosystemtjenester. Men samtidig er de private parceller netop private. Enhver

integration af økosystem-hensyn på den private parcel vil kunne komme i konflikt med andre

funktioner og hensyn der ønskes opfyldt på parcellen, hvilket stiller særlige krav til offentlige

myndigheders samt forsikringsselskabers og entreprenørers samspil med parcelejerne.

Dette projekt vil derfor:

1. Udarbejde a) en kortlægning over eksisterende økosystemtjenester i forstæder og b) et

katalog over potentialerne for økosystemtjenester og forbedret naturkvalitet i forbindelse

med private parceller i Københavns forstæder.

2. Analysere parcelejerens og beboerens opfattelse af parcellen i forhold til det omgivende

landskab og bynaturen, herunder eventuelle ulemper ved en optimering af

forstadslandskabets økosystemtjenester og eventuelle konflikter i forhold til andre hensyn

i indretningen af den private parcel.

3. Afdække muligheder og konflikter for at integrere en økosystembaseret tilgang i

planlægning og governance af forstædernes rumlige udvikling, herunder planlægning af

arealanvendelse, biodiversitet, klimatilpasning, vandafledning og rekreative byrum.

4. Undersøge hvilke adfærdsændrende virkemidler kan sikre en effektiv og mere optimal

levering af økosystemtjenester på private parceller i forstæderne. Herunder afdækkes

privates præferencer samt muligheder for markedsbaserede frivillige incitamenter i

forhold til anvendelse af andre miljøpolitiske instrumenter. Dette indebærer bl.a. en

kvantificering af omkostninger og gevinster fra økosystemtjenester samt en analyse af,

hvordan eventuelle incitamentstrukturer kunne se ud.

5. Projektbeskrivelse

Projektet består i en tværfaglig analyse af økosystemtjenester i forstadslandskabet og

mulighederne for – og herunder også konflikterne forbundet med – at realisere sådanne

økosystemtjenester. Projektet tilrettelægges som fire integrerede delstudier:

1. På basis af eksisterende data kombineret med geografisk analyse udarbejdes et katalog over

mulighederne for økosystemtjenester og forbedret naturkvalitet i forstadslandskabet, og


Bilag 6: ØKOFORS Indstilling DCE midler 2012-13

hvilke tiltag der kan realisere disse potentialer. Disse visualiseres i billedlige/grafiske

fremstillinger. Hovedansvarlig: Rasmus Ejrnæs og Gregor Levin

Katalog og visualiseringer danner udgangspunkt for følgende delstudier:

2. Et dybdegående kvalitativt interviewstudie med parcelejere i udvalgte forstæder med henblik

på at analysere praksis og forestillinger om parcellen i landskabet. Hovedansvarlig: Lars

Kjerulf Petersen

3. Interview med policy-aktører med henblik på at analysere mulige planlægningsredskaber.

Hovedansvarlig: Anne Jensen

4. Gruppebaserede valgeksperimenter der skal afdække privates præferencer og mulige

virkemidlerfor at gennemføre forskellige tiltag. Hovedansvarlig: Marianne Zandersen

Projektet knytter an til tidligere og aktuelle projekter, herunder NORD-STAR, LiNaBy, Rilive

samt KFT 2012 finansierede klimatilpasningsprojekter, herunder ’økosystembaserede tilgange til

klimatilpasning’ der tager en case på grønne tage i Københavns Kommune. Projektgruppen er i

løbende faglig kontakt med Koordineringsenheden for Forskning i Tilpasning til

Klimaforandringer, Center for Sociologiske Studier ved AU og Institut for Uddannelse og

Pædagogik.

6. Leverancer og milepæle

Projektet vil resultere i ny viden om potentialerne for økosystemtjenester i forstadslandskabet, og

mulighederne for at realisere sådanne potentialer. Projektet formidler denne nye viden i et antal

arbejdspapirer/artikler fra hvert af projektets delstudier. Resultaterne fra delstudierne skal

endvidere syntetiseres i en afsluttende rapport, som skal fremlægges og aktivt visualiseres på en

workshop arrangeret af DCE med deltagelse af repræsentanter for kommuner, regioner og

styrelser.

Der er god sikkerhed for at projektet skaber ny viden og kan levere de ønskede produkter, men da

projektet omfatter flere delkomponenter, er det ikke muligt at komme i dybden med hver enkelt

komponent sammenlignet med et mere traditionelt enkeltdisciplinært forskningsprojekt med den

samme ressourceramme. Det vil derfor være nødvendigt at begrænse mængden af respondenter

og antallet af gruppe-valgeksperimenter indenfor delstudierne sammenlignet med mere

disciplinære forskningsprojekter, ligesom det er nødvendigt at begrænse sig til Københavns

forstæder, hvor et enkeltdisciplinært projekt med fordel kunne inddrage Den østjyske Millionby.

Disse afgrænsninger er gjort for at reducere de risici der er ved et sådant tværfagligt projekt som

spænder over mange problemstillinger og metodiske tilgange.

7. Budget

Samlet budget:

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,6 371 0,7 432 1,3 803

TAP-løn* 0,1 40 0,1 40

Løn i alt 0,6 371 0,8 472 1,4 843

Drift 57 100 157

Ansøgning i alt 428 572 1,4 1000


Bilag 6: ØKOFORS Indstilling DCE midler 2012-13

Budget Miljøvidenskab

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,43 267 0,7 432 1,13 699

TAP-løn* 0,1 40 0,1 40

Løn i alt 0,43 267 0,8 472 1,23 739

Drift 52 100 152

Ansøgning i alt 319 572 891

*Satser: se ovenfor

Budget Biovidenskab

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,17 104 0,17 104

TAP-løn*

Løn i alt 0,17 104 0,17 104

Drift 5 5

Ansøgning i alt 109 0,17 109

*Satser: se ovenfor

8. Tidsplan inkl. Milepæle

ØKOFORS 2012 2013

2014

Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1

Inception

Delstudie 1 : Potentialer

Katalog

X

Kortlægning

X

Delstudie 2: Opfattelser og praksisser

1. Litteraturstudier & interviewguide

2. Udførelse af dybde interviews

3. Analyse X

Delstudie 3: Governance

1. Litteraturstudie og interviewguide

2. Udførelse af policy aktør interviews

3. Analyse X

Delstudie 4: Virkemidler

1. Litteraturstudie & interviewguide

2. Udførelse af gruppe interviews

3. Analyse X

Synteserapport og DCE Workshop

X

X = produkt (arbejdspapir, katalog m.v.)


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Udvikling af internet baseret og interaktivt website for trafikal

luftforurening på gadeniveau

2. Ansøger og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Navn: Steen Solvang Jensen, Seniorforsker, PhD

Institut: Institut for Miljøvidenskab

Enhed: Sektion for Atmosfærisk Modellering (ATMO)

Kontaktoplysninger: Frederiksborgvej 399, 4000 Roskilde, tlf.

87158573, email: ssj@dmu.dk

Øvrige deltagere:

Navn, institut og enhed

Matthias Ketzel, Institut for Miljøvidenskab, Atmosfærisk Modellering (ATMO)

Jørgen Brandt, Institut for Miljøvidenskab, Atmosfærisk Modellering (ATMO)

Thomas Becker, Institut for Miljøvidenskab, Atmosfæriske Processer (ATPRO)

Ole Hertel, Institut for Miljøvidenskab, Atmosfæriske Processer (ATPRO)

Thomas Ellermann, Institut for Miljøvidenskab, Luftkvalitet (ATAIR)

Marlene Plejdrup, Institut for Miljøvidenskab, Emissionsmodellering og miljøgeografi (EMMI)

Morten Winther, Institut for Miljøvidenskab, Emissionsmodellering og miljøgeografi (EMMI)

Morten Fuglsang, Institut for Miljøvidenskab, Emissionsmodellering og miljøgeografi (EMMI)

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

Formålet er at udvikle, teste og demonstrere et internetbaseret og interaktivt website for trafikal

luftforurening på gadeniveau, som giver alle borgere og interesserede mulighed for nemt og hurtigt at få

oplysninger om luftforureningsniveauet på et vilkårligt sted i Danmark.

Websitet vil have en public service funktion, hvor alle har adgang til miljøinformation om luftforurening

på deres adresse. Det vil også være et website som vil profilere og synliggøre AU/DCE og ENVS.

Det vil skabe yderligere interesse for luftforurening blandt borgere og interesseorganisationer, som vil

give en stigning i antallet af forespørgsler om rådgivningsbistand fra Miljøstyrelsen og kommuner.

Kommunerne kunne motiveres til at finansiere projekter, som skaber et bedre data- og

emissionsgrundlag for netop deres kommune, eller som belyser effekten af forskellige tiltag til

forbedring af luftkvaliteten.

Systemet vil yderligere understøtte de overordnede mål om sunde byer og smart cities; ENVSs

overordnede strategi 2012-2016 om at drive grundlagsskabende og problemorienteret forskning samt

forskningsbaseret rådgivning og information; samt det nye science program om miljø og sundhed.

Videreudvikling, operationalisering og dataopbygning i forbindelse med udvikling af systemet vil skabe

en endnu bedre platform for forskningsprojekter inden for luftforureningsepidemiologi med både

danske og udenlandske partnere.

Hele systemet vil også kunne videreudvikles til et system til beregning af personlig eksponering, hvor

brugeren eksempelvis oplyser start- og slutsted, udpeger en rute på et kort, eller uploader en GPS rute.

1


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

Derudover vil systemet også kunne videreudvikles til at give et detaljeret GIS kort over

luftforureningens sundhedseffekter – et slags sundhedskort, samt eksternalitetsomkostninger ved

luftforurening visualiseret på GIS kort.

Systemet vil kunne etableres i andre lande, hvor det nødvendige input data er til rådighed.

Det færdige webbaserede system, som dækker hele Danmark, vil være innovativt i Danmark, og vil kun

matches af få andre lande fx Sverige og Holland.

Der er muligvis et potentiale for reklameindtægter i forbindelse med websitet.

4. Baggrund og formål

4.1 Baggrund

Vi har en del henvendelser fra borgerne som ønsker at få at vide, hvor stor luftforureningen er hvor de

bor, vil flytte hen, hvor de arbejder eller hvor deres børn går i institution. Vi har også kommuner som

ønsker at få oplysninger om luftforurening på adresseniveau f.eks foranlediget af bekymrede forældre,

som klager over en børnehave, der ligger lige op til en trafikeret vej. I andre lande som Sverige og

Holland har forskningsinstitutioner udviklet systemer, således at det er muligt via internettet at få

oplysninger om luftforureningen på en vilkårlig adresse.

4.2 Formål

Formålet er at udvikle, teste og demonstrere et internet baseret og interaktivt website for trafikal

luftforurening på gadeniveau, som giver alle borgere og interesserede mulighed for nemt og hurtigt at få

oplysninger om luftforureningsniveauet på et vilkårligt sted i Danmark. Websitet vil også præsentere en

kortfattet populær tolkning af, hvad det betyder for sundhed mv. samt hvilke modeller og data, som

ligger bag, samt usikkerheden på de præsenterede data.

5. Projektbeskrivelse

5.1 Metode

Luftkvalitetsberegningerne foregår med et yderligere forbedret og operationaliseret koblet modelsystem

bestående af en regional langtransportmodel (DEHM), en bybaggrundsmodel (UBM) og en

gadeluftkvalitetsmodel (OSPM) med tilhørende meteorologi og emissionsdata, samt AirGIS til

generering af input om trafik og gadegeometri til OSPM modellen. Der skal endvidere udvikles en

systemarkitektur for modeller og data samt hurtig interaktiv præsentation af luftkvalitetsdata på web

(GIS Server, WebGIS).

5.2 Aktiviteter

Udvikling af brugervenligt interaktivt website

Design af websitets brugerflade og funktionalitet. Forhold/kobling til Miljøportalen vil blive undersøgt

og skal afklares.

Udvikling af systemarkitektur og system operationalisering

Yderligere operationalisering af koblingen mellem luftkvalitetsmodeller og AirGIS samt præsentation

på web. Det er afgørende, at der kan udvikles et system, som giver brugeren lynhurtige svartider.

2


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

Bybaggrundsberegninger med DEHM-UBM skal forudberegnes, da de er tidskrævende og det samme

gælder gadekonfigurationsberegninger. Luftkvalitetsberegninger for alle adresser kan også gøres helt

færdige, og lægges i en database, hvor de hurtigt kan præsenteres på website. Som et

udviklingsperspektiv kunne OSPM laves i en webbaseret udgave, således at brugeren selv kan indtaste

nye trafik- og gadegeometridata og få foretaget en ny beregning (vil tage omkring 10-15 sekunder). En

ældre ufærdig prototype foreligger herfor. Der vurderes ikke at være ressourcer inden for projektet til at

udvikle dette.

Det skal overvejes hvorvidt systemet kan kobles med systemet for luftforureningsprognoser, således at

tre-døgnsprognoser kunne præsenteres på adresseniveau. Tre-døgnsprognoser er i dag operationelle på

få gader i København og Aalborg.

Forbedring af AirGIS

Det er et kendt problem i den nuværende version af AirGIS at den mest udbredte bygningshøjde sættes

til nul og at andre bygningers højde i denne situation beskrives som undtagelser. Dette er et problem i

de efterfølgende OSPM beregninger, hvor den mest udbredte bygningshøjde indgår. Dette problem kan

udbedres ved en mindre programmeringsopgave i AirGIS.

AirGIS er programmeret i ESRI Avenue, som er et ældre GIS programmeringssprog, der ikke længere

videreudvikles eller supporteres af ESRI. Det ville være ønskeligt om AirGIS blev omprogrammeret til et

nutidigt moderne og fremtidssikret GIS programmeringssprog. Dette kunne givet gøre

gadekonfigurationsberegningerne med AirGIS langt hurtigere samt give bedre muligheder for at

videreudvikle AirGIS. Det vurderes dog ikke at være muligt inden for projektets ressourcer at

omprogrammere AirGIS, men det bør være et udviklingsperspektiv på sigt.

Forbedring af input data

Projektet vil udbygge samarbejdet med DTU Transport omkring trafikdata fra den nye nationale

trafikmodel, som DTU udvikler. Data skal foreligge på et GIS vejnet. Dette skal erstatte det eksisterende

trafikdatasæt, som repræsenterede forældet trafik fra midt/slut 90’erne. Da den nye nationale

trafikmodel vil eksistere fremover sikres opdaterede trafikdata i fremtiden. De omtalte trafikdata vil

kunne fås gratis. For de mindre veje som ikke dækkes af den nationale trafikmodel vil eksisterende vejog

trafikdatabase blive brugt.

Det eksisterende ældre GIS bygningsdatasæt med bygninger og bygningshøjder kan forbedres, hvilket

kræver et opdateret bygningsdatasæt samt en mere detaljeret højdemodel. Dette eksisterer som del af

statsaftalen i form af Kort10 og Danmarks Digitale Højdemodel (terræn og overflade). Ved at kombinere

disse kan bygningshøjderne på alle bygninger i Danmark beregnes med en forholdsvis lille

ressourceindsats.

Emissionsdata for hele Danmark skal laves på 1x1 km 2 for relevante år på baggrund af SPREAD

emissionsmodellen. Der eksisterer allerede data for nogle år. Emissionsdata omfatter alle

emissionskilder, men ikke alle er lige godt bestemt fx er den samlede emission og dens geografiske

fordeling for brændeovne og –kedler langt dårligere bestemt end f.eks. vejtrafik.

Det mest opdaterede adressedata vil blive anvendt.

Der skal identificeres et eget baggrundskort til visualisering af luftforureningsdata.

Beregning af trafik- og gadegeometri

Beregning af trafik- og gadegeometri for alle adresser, som input til OSPM modellen. Der skal

3


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

sandsynligvis udvikles nogle metoder til at udpege repræsentative adresser for vejstrækninger, da det

vil være meget computerkrævende at foretage beregninger for alle adresser i Danmark. Endvidere

kan der fastsættes forskellige kriterier, hvor gadebidraget med OSPM ikke beregnes fx ved lav trafik.

Beregning af bybaggrundskoncentrationer

Beregning af bybaggrundskoncentrationer med DEHM-UBM modellerne for alle 1x1 km 2 celler i

Danmark for relevante år. Koblingen mellem DEMH-UBM skal bl.a. videreudvikles og sættes op

således at systemet kan beregne koncentrationer for alle 1x1 km 2 celler i Danmark.

Beregning af gadeskoncentrationer

Beregning af gadekoncentrationer med OSPM modellen for en lang række adresser i Danmark for

relevante år. Der skal bl.a. udvikles en bedre operationalisering af gadekoncentrationsberegninger for

mange adresser med forskellige bybaggrundskoncentrationer.

Evaluering af beregnede bybaggrunds- og gadekoncentrationer

Det etablerede modelsystem med tilhørende opdaterede inputdata anvendes til at beregne

koncentrationerne på steder, hvor der findes måledata. Det gælder NOVANA programmet, hvor der er 4

bybaggrundsmålestationer og 5 gadestationer. Endvidere sammenlignes målinger og beregninger for 9

gader i København, hvor der for nyligt er gennemført målinger af NO 2 med passiv metode.

Sammenligningen af beregninger og målinger vil give en indikation af usikkerheden på beregninger.

Der foretages endvidere kvalitative analyser af steder, hvor modelsystemet vurderes at undervurdere

koncentrationer fx parcelhusområder tæt på motorveje, hvor bidraget fra motorvejen ikke medregnes

direkte. Betydningen af usikkerhed i inputdata illustreres også i forbindelse med en følsomhedsanalyse

af udvalgte inputparametre.

Populær formidling på website

Sammen med præsentation af luftforureningsdata udarbejdes en populær formidling omkring

betydningen og tolkningen af data f.eks. i sammenligning med grænseværdier, den sundhedsmæssige

betydning mv.

Brugertest af systemet

Systemet testes i de forskellige faser af dets udvikling af almindelige brugere for at få feedback til

færdigudviklingen. De rekrutteres blandt personer som projektdeltagerne kender.

Forberede mobiltilpasset website og applikationer til mobiltelefoner

Det bør være forholdsvist nemt at tilpasse det udviklede website til mobiltelefoner, således at der laves

en særlig version af websitet til mobiltelefoner. Dette gøres kun, hvis det er muligt med få ressourcer.

Data bør også nemt kunne stilles til rådighed for udvikling af en applikation (app) til smartphones som

iPhone og Android telefoner, hvilket vil kræve udvikling af en sådan applikation sammen med et firma.

Der kan ikke udvikles en app inden for projektets ressourcer.

Rapportudarbejdelse

Der udarbejdes en mindre DCE rapport, som beskriver systemets modeller, data, brugerflade og

usikkerheder. Rapporten vil også være tilgængelig fra websitet.

4


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

Projektledelse

I opstarten af projektet afholdes et opstartsmøde, hvor alle projektdeltagere deltager for at få en fælles

ide om projektets mål og indhold. I den forbindelse defineres præcis, hvem der har hovedansvaret for

de enkelte aktiviteter, deres mere detaljerede indhold, og hvor mange timer de enkelte medarbejdere

har til at løse deres opgave. I budgettet er der lavet en tentativ fordeling på sektioner. Der afholdes

endvidere et midtvejsmøde, som gør status og tilrettelægger færdiggørelse af projektet. Her deltager alle

projektdeltagere. Projektlederen afholder herudover løbende møder med de hovedansvarlige.

Når projektet er endelig godkendt af DCE udarbejdes en intern kontrakt mellem DCE og ENVS. For

hvert projekt etableres en følgegruppe med to repræsentanter fra DCE. DCE vil knytte 2 fra DCE til

projektet i en følgegruppe. Vi vil gerne, at den ene er Steen Voigt, da vi gerne vil have nogle gode råd

omkring populær formidling af betydningen af det præsenterede luftforureningsdata på websitet.

5.3 ENVS partnere

Aktiviteterne gennemføres i et tværfagligt samarbejde mellem forskellige sektioner i ENVS, hvor der

inddrages kompetencer indenfor atmosfærisk modellering og integrerede systemer (ATMO, ATPRO),

emissionsmodellering (EMMI), systemarkitektur, GIS, webGIS, programmering,

(EMMI/ATMO/ATPRO), NOVANA (ATAIR) og formidling (DCE).

5.4 Andre potentielle samarbejdspartnere

Videreudvikling, operationalisering og dataopbygning i forbindelse med udvikling af systemet vil skabe

en endnu bedre platform for forskningsprojekter inden for luftforureningsepidemiologi, hvor

sammenhængen mellem eksponering for luftforurening og sundhedseffekter undersøges. Her er

allerede et veludbygget samarbejde med Torben Sigsgaards forskningsgruppe (AU, Institut for

Folkesundhed), Steffen Lofts forskningsgruppe (KU, Institut for folkesundhedsvidenskab), Ole

Raaschou-Nielsens forskningsgruppe (Kræftens bekæmpelse), og David Shersons forskningsgruppe

(Vejle Sygehus).

Endvidere vil en landsdækkende kortlægning af luftkvalitet på adresseniveau yderligere understøtte AU

interdisciplinære registerforskningscenter CIRRAU, som ENVS er tilknyttet. CIRRAU under ledelse af

Preben Bo Mortensen (National Center for Register based Research) har modtaget 20 mio. kr. fra AU.

Projektet vil udbygge samarbejdet med DTU Transport omkring trafikdata fra den nye nationale

trafikmodel, som DTU udvikler.

Projektet kunne på sigt udbygge samarbejde med firmaer, som udvikler apps til smartphones.

5.5 Forudsætninger

Systemet vil benytte eksisterende luftkvalitetsmodeller og GIS-værktøjer, GIS datasæt samt

emissionsdata og nye trafikdata og GIS data. Det vil ikke være nødvendigt at købe nye data.

5


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

6. Leverancer og milepæle

6.1 Resultat

Et testet og operationelt internetbaseret og interaktivt website for trafikal luftforurening på gadeniveau

samt sandsynligvis en tilpasset version til mobiltelefoner.

6.2 Produkter

Et website med luftforureningsdata på adresseniveau og populær formidling af fortolkning af data

Sandsynligvis et website målrettet mobiltelefoner

Mindre DCE rapport om systemet.

Populær videnskabelig artikel fx i Danske Kommuner.

Pressemeddelelse og lancering

Præsentation af website ved Forskningens Døgn 2014 (og foreløbigt system i 2013).

6.3 Usikkerhed

Vi har alle de nødvendige kompetencer på ENVS til at gennemføre projektet.

Det er en udfordring at udvikle et system med korte svartider.

Det er usikkert om der er ressourcer til at koble system til 3-døgnsprognoser, men det er ikke en

forudsætninger for udvikling af systemet.

7. Tidsplan inkl. milepæle

Tidsplan 2012 2013

Milepæl Produkter Timer Mandmdr kr.

Aktiviteter: K3 K4 K1 K2 K3 K4

Design af brugervenligt interaktivt website Website 100 0.77 47500

Udvikling af systemarkitektur Systemspecifikationer 100 0.77 47500

System operationalisering System operationelt 85 0.65 40375

Forbedring af AirGIS Højdeproblem løst 30 0.23 14250

Forbedring af trafikdata Nye trafikdata på GIS 80 0.62 38000

Forbedring af bygningsdata Nye bygningsdata på GIS 35 0.27 16625

Opdateret adressedata Opdateret adressesæt 10 0.08 4750

Emissionsdata Nye emissionsdatasæt 50 0.38 23750

Beregning af trafik- og gadegeometri med AirGIS for addresser Data foreligger 100 0.77 47500

Beregning af bybaggrundskoncentrationer med DEHM-UBM Data foreligger 75 0.58 35625

Beregning af gadekoncentrationer med OSPM Data foreligger 100 0.77 47500

Populær formidling på website Tekst foreligger på webste 60 0.46 28500

Brugertest af systemet Test gennemført 25 0.19 11875

Sandsynligvis et website målrettet mobiltelefoner Vurdering/evt mobil website 35 0.27 16625

Rapportudarbejdelse DCE rapport 60 0.46 28500

Populær artikel Populær artikel 10 0.08 4750

Forskningens døgn 2013 Udstilling ‐ ‐ ‐

Pressemeddelelse og lancering Pressemeddelelse ‐ ‐ ‐

Projektledelse Løbende 77 0.59 36375

I alt 1032 7.94 490000

6


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

8. Budget

Samlet budget:

Budget Miljøvidenskab

1000 kr.

2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 132 358 490

TAP-løn*

Løn i alt 0 132 0 358 0 490

Drift (konference) 10 10

Ansøgning i alt 0.2 132 0.6 368 0.8 500

*Satser:

AC: 475 kr. pr. time

TAP: 313 kr. pr. time

1 årsværk = 10 måneder = 200 dage = 1300 timer

Der regnes ikke med overhead

Sædvanlige opgaver der er finansieret af rammeaftalen kan ikke konteres på projektet.

Budget Bioscience

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn*

TAP-løn*

Løn i alt

Drift

Ansøgning i alt 0 0 0 0 0 0

*Satser: se ovenfor

9. Referencer

Berkowicz, R. 2000a. A Simple Model for Urban Background Pollution. Environmental Monitoring and

Assessment Vol. 65, Issue 1/2, pp. 259-267.

Berkowicz, R. 2000b. OSPM - A parameterised street pollution model, Environmental Monitoring and

Assessment, Volume 65, Issue 1/2, pp. 323-331.

Brandt, J., Christensen, J.H., Frohn, L.M., Palmgren, F., Berkowicz, R., Zlatev, Z. (2001): Operational air

pollution forecasts from European to local scale. Atmospheric Environment, Vol. 35, Sup. No. 1, pp. S91-S98,

2001.

Christensen, J.H. (1997): The Danish Eulerian Hemispheric Model – a three-dimensional air pollution model

used for the Arctic. Atmospheric Environment., 31, 4169–4191.

7


Bilag 7: Interaktivt website for luftforurening Indstilling DCE midler 2012-13

Ellermann, T., Nordstrøm, C., Brandt, J., Christensen, J., Ketzel, M. & Jensen, S.S. (2011): The Danish Air

Quality Monitoring Programme. Annual Summary for 2010. National Environmental Research Institute,

University of Aarhus. NERI Technical Report No. 836. The report is available in electronic format (pdf) at

NERI's website http://www.dmu.dk/Pub/FR836.pdf.

Jensen, S. S., Berkowicz, R., Hansen, H. S. and Hertel, O. (2001): A Danish decision-support GIS tool for

management of urban air quality and human exposures. Transportation Research Part D-Transport and

Environment 6, 229-241.

Jensen, S.S., Hvidberg, M., Petersen, J., Storm, L., Stausgaard, L., Hertel, O. (2009a): GIS-baseret national vejog

trafikdatabase 1960-2005 (GIS-based National Road and Traffic Database 1960-2005). Danmarks

Miljøundersøgelser, Aarhus Universitet, Roskilde. 73 s. Faglig rapport nr. 678, 2009.

http://www2.dmu.dk/Pub/FR678.pdf

Jensen, S.S., Larson, T., Kaufman, J., Kc, D. (2009b): Modeling Traffic Air pollution in Street Canyons in New

York City for Intra-urban Exposure Assessment in the US Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis.

Atmospheric Environment 43 (2009) 4544–4556. http://dx.doi.org/10.1016/j.atmosenv.2009.06.042.

Ketzel, M., Berkowicz, R., Hvidberg, H., Jensen, S.S., Raaschou-Nielsen, O. (2011): Evaluation of AirGIS - A

GIS-Based Air Pollution And Human Exposure Modelling System. Int. J. of Environment and Pollution. Vol.

47, Nos. 1/2/3/4, 2011.

Plejdrup, M.S. & Gyldenkærne, S. (2011): Spatial distribution of emissions to air – the SPREAD model.

National Environmental Research Institute, Aarhus University, Denmark. 72 pp. – NERI. Technical Report

no. FR823. http://www.dmu.dk/Pub/FR823.pdf

Winther, M. 2012: Danish emission inventories for road transport and other mobile sources. Inventories until

the year 2010. National Environmental Research Institute, University of Aarhus. XXX pp. – NERI Technical

Report No. XXX (in press).

8


Bilag 8: Naturplanlægning og Biodiversitet Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Naturplanlægning og biodiversitet – en webportal for myndigheder og forskere

2. Ansøgere og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Rasmus Ejrnæs, Bioscience, Kalø

Email: rej@dmu.dk, mobil: 20205829

Øvrige deltagere:

Jesper Stentoft Bladt, Bioscience, Kalø

Peter Mikkelsen, Bioscience, Kalø

Peter Sunde, Bioscience, Kalø

Lars Svendsen, DCE, Silkeborg

Ane Kirstine Brunbjerg, Bioscience, Aarhus

Thorsten Balsby, Bioscience, Silkeborg

Finn Borchsenius, Bioscience, DanBIF, Aarhus

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

Projektets formål er:

1) At sammenstille og visualisere eksisterende biodiversitetsdata på internettet, så de bedst

muligt kan understøtte myndighedernes biodiversitetsforvaltning

2) At evaluere det faglige grundlag for benyttelsen af biodiversitetsdata fra kortlægning og

overvågning til at informere naturplanlægningen

Projektet vil udarbejde en webportal som præsenterer eksisterende biodiversitetsdata om arter og

habitattyper fra NOVANA og andre nationale databaser. Portalen skal gøre det let at fremsøge, sortere

og eksportere data, men også tilbyde opdaterede funktioner til visualisering og sammenstilling af data

med henblik på prioritering og planlægning af forvaltningsindsatsen.

Der er i dag stor frustration over, at det er for vanskeligt at få meningsfuld adgang til

myndighedsdata på Danmarks Miljøportal, herunder at biodiversitetsdata fra forskellige kilder ikke

umiddelbart kan kobles til myndighederne naturdata fra overvågning og kortlægning. Ved at samle og

præsentere data af umiddelbar relevans for myndighedernes naturforvaltning, vil DCE styrke AU’s

position som landets absolut vigtigste institution for indsamling og analyse af data på natur og

biodiversitetsområdet (fx www.naturdata.dk, Nordemann Jensen m.fl. 2011). DCE er allerede en central

aktør på metodeudvikling, lagring og analyse af naturdata, men først når vi også præsenterer data i en

form, der har umiddelbar relevans for myndigheder og offentlighed, vil denne rolle blive fuldt synlig.

Sammenstillingen af data vil samtidig give AU et videnskabeligt forspring ved at åbne for en

lang række interessante muligheder indenfor forskningsområder som økoinformatik og makroøkologi

(Michener & Jones 2012). De første to muligheder vil blive grebet i projektet, hvor vi vil demonstrere

værdien af data ved at gennemføre analyser af effektiviteten af dansk conservation planning (Margules

& Pressey 2000) og statistisk power i overvågningen (Carstensen 2007).

Projektet vil benytte de mest moderne metoder til at koble, analysere og visualisere data med

henblik på at kunne levere anvendelige sammenstillinger af data til myndighederne (fx dmu.prior.dk).

4. Baggrund og formål

Projektets hovedformål er at udvikle en webportal som skal vise biodiversitetsdata på baggrund af et

geografisk informationssystem. Webportalen skal gøre det muligt at se alle offentligt tilgængelige

myndighedsdata og fund af rødlistearter, som kan knyttes til konkrete arealer. Webportalen skal for

konkrete udvalgte områder kunne levere rapporter over arealernes tilstand, forvaltningsbehov og

forekomst af truede eller særligt beskyttede arter.


Bilag 8: Naturplanlægning og Biodiversitet Indstilling DCE midler 2012-13

Projektets to delformål er at bruge de sammenstillede data til at analysere effektiviteten af dels

overvågningen og dels naturplanlægningen. Overvågningen effektvurderes ved at beregne statistisk

power for udvalgte arter og habitattyper, mens naturplanlægningen effektvurderes ved at undersøge

hvor stor en del af den kendte biodiversitet, som er omfattet af eksisterende udpegninger og

tilstandsvurderinger.

5. Projektbeskrivelse

Projektet vil samle og visualisere eksisterende georefererede biodiversitetsdata om conservationrelevante

arter og naturtyper i en webportal med henblik på at skabe et optimalt forvaltningsgrundlag

for myndighederne, særligt kommunerne, de decentrale statslige enheder, naturstyrelsen og

naturerhvervsstyrelsen.

Projektet kan opdeles i fem arbejdspakker:

1) Sammenstilling og validering af data

2) Analyse af power i NOVANA’s biodiversitetsovervågning

3) Analyse af effektivitet i biodiversitetsplanlægningen

4) Design af faciliteter og funktioner i database og webportal

5) Programmering af database og webportal

Vi vil koncentrere indsatsen i pakke 1 om at hente og validere følgende data:

Artslister og enkeltartsfund fra NOVANA, DANBIF, Fugle og Natur, Danmarks Svampeatlas og DOF.

Endvidere vil vi undersøge om det er muligt at inddrage georefererede artsfund af A og B arter gjort

under Atlas Flora Danica. For at sikre at opgaven får et realistisk omfang vil vi i første omgang afgrænse

arterne til at være rødlistearter, bilagsarter på naturdirektiverne, EPT-taxa i vandløb, vandaks-arter og

artslister som er indsamlet i habitatdirektivtyper eller §3-beskyttede naturtyper. Mange vigtige artsfund

har ikke den nødvendige præcision på findestedet, og her forventer vi at skulle samarbejde med

specialister om at få præciseret findestedet og kvalitetssikret data.

I pakke 2 vil vi undersøge power for udvalgte overvågede biodiversitetsdata – fx habitattyper og

bilagsarter ved hjælp af biostatistiske metoder. I pakke 3 vil vi koble eksisterende arealudpegninger og

tilstandsvurderinger med fund af rødlistearter for at vise, hvordan naturplanlægningen repræsenterer

biodiversiteten generelt.

Indsatsen i pakke 4 vil fokusere på udvikling af intelligente måder at vise, sortere, filtrere og

rapportere data på. Udgangspunktet vil være myndighedernes behov. Indsatsen i pakke 5 vil bestå i at

implementere designet.

6. Leverancer og milepæle

1) Danmarks største samlede database med georefererede biodiversitetsdata

2) Artikeludkast med analyse af power ved overvågning af udvalgte arter og naturtyper

3) Artikeludkast med analyse af biodiversitetsdækningen ved arealudpegninger for biodiversitet

4) Webportal med rapportfacilitet for naturtypeniveau, habitatområdeniveau, kommuneniveau

og biogeografisk regionsniveau

5) Webportal med visninger af udbredelse af udvalgte rødlistearter, habitattyper og bilagsarter

samt trends for udvalgte habitattyper og bilagsarter

6) Webportal med faktablade om udvalgte direktivarter, rødlistearter og habitatnaturtyper

7. Tidsplan inkl. milepæle

2012 2013

Aktivitet

S O N D J F M A M J J A S O N D

Pakke 1: Sammenstille og validere data x x x x x x x 1

Pakke 2: Analyse af power i NOVANA x x x x 2

Pakke 3: Analyse af effektivitet i

x x x x x 3

biodiversitetsplanlægning

Pakke 4: Design af database og webportal x x x x x x x x x x

Pakke 5: Programmering x x x x x x x x x x x 4, 5, 6


Bilag 8: Naturplanlægning og Biodiversitet Indstilling DCE midler 2012-13

8. Budget

Samlet budget:

Udgift i Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,5 309 1,6 988 2,1 1297

TAP-løn*

Løn i alt

Drift 119 84 203

Ansøgning i alt 428 1072 1500

*Satser:

AC: 475 kr. pr. time

TAP: 313 kr. pr. time

1 årsværk = 10 måneder = 200 dage = 1300 timer

Der regnes ikke med overhead

Sædvanlige opgaver der er finansieret af rammeaftalen kan ikke konteres på projektet.

Budget Bioscience

Udgift i Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,5 309 1,6 988 2,1 1297

TAP-løn*

Løn i alt

Drift 119 84 203

Ansøgning i alt 428 1072 1500

*Satser: se ovenfor

Referencer

Carstensen, J. 2007. Statistical principles for ecological status classification of Water Framework

Directive monitoring data. Marine Pollution Bulletin 55: 3–15.

Margules, C. R. and R. L. Pressey 2000. Systematic conservation planning. Nature 405: 243–253.

Michener, W. K. & M.B. Jones 2012. Ecoinformatics: supporting ecology as a data-intensive science.

Trends Ecology and Evolution 27: 85–93.

Nordemann Jensen, P., Boutrup, S., Svendsen, L.M., Grant, R., Windolf, J., Bjerring, R., Ellermann, T.,

Fredshavn, J.R., Hansen, J.W., Petersen, D.L.J., Thorling, L. & Holm, A.G. 2011: Vandmiljø og

Natur 2010. NOVANA. Tilstand og udvikling – faglig sammenfatning. Aarhus Universitet, DCE –

Nationalt Center for Miljø og Energi, 106 s. – Videnskabelig rapport fra DCE – Nationalt Center

for Miljø og Energi nr. 8. http://www2.dmu.dk/Pub/SR8.pdf


Bilag 9: Ændret vandløbsvedligeholdelse Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Konsekvenser af ændret vandløbsvedligeholdelse for vegetationens sammensætning i vandløb og på

vandløbsnære arealer

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Annette Baattrup-Pedersen, Institut for Bioscience, abp@dmu.dk

Øvrige deltagere:

Hans Estrup Andersen, Carl Christian Hoffmann, Hans Thodsen, Niels Bering Ovesen, Esben A.

Kristensen, Tenna Riis og Rasmus Ejrnæs, Institut for Bioscience.

Keld Rømer Rasmussen og Steen Christensen, Institut for Geoscience.

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

Projektets formål er at undersøge effekter af ændringer i vandløbsvedligeholdelse for udbredelse og

tilstand af akvatiske og terrestriske plantesamfund i vandløbsøkosystemer. Projektet vil fokusere på de

akvatiske og terrestriske naturtyper, der er omfattet af Habitatdirektivet, samt på arter og samfund, der

har betydning for den økologiske tilstand jf. Vandrammedirektivet (Baattrup-Pedersen et al. 2011). I

dag optræder ændringer i vedligeholdelse som et centralt virkemiddel i vandplanerne til at sikre god

økologisk tilstand i vandløbene. Men der er kun ringe viden om, hvilke effekter ændringer i

vedligeholdelsespraksis har for vegetationens sammensætning i vand og på land. Vi forventer i dette

projekt at skabe ny viden, der kan kvalificere beslutninger omkring virkemidlers anvendelse i

vandøkosystemer. Dermed forventer vi også, at projektets resultater kan bidrage til en mere holistisk

tilgang til anvendelse af virkemidler, således at disse omfatter alle aspekter af økologisk tilstand,

herunder også tilstanden af de grundvandsafhængige naturtyper på land. Vi forventer, at projektet

fremadrettet vil kunne skabe nye opgaver fra MIM og andre relevante myndigheder, da resultater fra

projektet vil være centrale i forhold til udarbejdelse af 2. generations vandplaner, hvor også

vandløbenes plantesamfund forventes indarbejdet. Derudover håber vi, at projektet kan være med til at

styrke samarbejdsrelationer mellem de deltagende forskningsgrupper, hvilket vil styrke AU i den

fremtidige konkurrence om forskningsmidler.

4. Baggrund og formål

Vandrammedirektivets overordnede formål er at fastlægge en ramme for beskyttelse af vandløb og søer,

overgangsvande, kystvande og grundvand, som forebygger yderligere forringelse og beskytter og

forbedrer vandøkosystemernes tilstand og, hvad angår deres vandbehov, også tilstanden for terrestriske

økosystemer og vådområder, der er direkte afhængige af vandøkosystemerne. En række af de

miljøtekniske virkemidler, der i dag tages i anvendelse i vandplanerne, er målrettet reduktion af

næringsstoftilførsel til vandøkosystemerne. Det gælder fx etablering af N- og P-ådale og ændret

vandløbsvedligeholdelse (Schou et al. 2007). Fælles for disse virkemidler er, at interaktionen mellem

vandløb og de tilstødende arealer intensiveres ved bl.a. at øge oversvømmelseshyppigheden samt ved at

fremme aflejring af materiale på de vandløbsnære arealer. Der er også forventninger om, at disse

virkemidler kan have en positiv effekt på den økologiske tilstand i vandløbene og eller på de tilstødende

arealer, og i vandplanerne optræder ændringer i vandløbsvedligeholdelse som et af de helt centrale

virkemidler til at opnå god vandløbsøkologisk tilstand.

Imidlertid er der stor usikkerhed om, hvilke effekter ændret vandløbsvedligeholdelse har for den

økologiske tilstand i vandløbene samt for de beskyttede naturtyper på de vandløbsnære arealer i de

berørte områder. I vandplanerne ligger der en klar forventning om, at ændret vedligeholdelse i form af


Bilag 9: Ændret vandløbsvedligeholdelse Indstilling DCE midler 2012-13

stop for regelmæssig grødeskæring og oprensninger af vandløbet vil give anledning til, at vandløbet i en

eller anden grad kan vende tilbage til sin naturlige dynamik, og at der over tid kan opstå større fysisk

variation i selve vandløbet, hvilket kan forbedre vilkårene for vandløbets organismer. Men der er aldrig

gennemført systematiske undersøgelser af dette med det formål at belyse, om vandløbenes fysiske

tilstand faktisk forbedres og i givet fald, hvor lang tid disse forbedringer tager, eller om vandløbenes

økologiske tilstand vurderet ud fra plante- og smådyrssamfundene forbedres. Ændringer i

vedligeholdelsen vil også kunne påvirke grundvandsudstrømningen på de tilstødende arealer, hvilket

kan bevirke at vilkårene for de grundvandsafhængige naturtyper forbedres. Men samtidig er der

bekymring for, at den øgede interaktion mellem vandløbet og de vandløbsnære arealer kan medføre en

trussel for de beskyttede naturtyper, som eksempelvis kilder (7220), rigkær (7230), hængesæk (7140) og

tidvis oversvømmede enge (6410; Baattrup-Pedersen et al. 2011), der i dag forekommer på de

vandløbsnære arealer. Disse naturtyper er afhængige af et højt grundvandsspejl og eller en lateral

vandbevægelse men er samtidig meget sårbare over for øget forekomst af næringsstoffer i områderne,

hvilket kan være en konsekvens af ændringer i intensiteten af vandløbsdynamiske processer.

Vi forventer i dette projekt at skabe ny viden om effekter af ændringer i vedligeholdelse, som kan

kvalificere beslutninger omkring virkemidlers anvendelse i vandløbsøkosystemer. Vi forventer også, at

projektets resultater kan bidrage til en mere holistisk tilgang til anvendelse af virkemidler, således at

disse omfatter alle aspekter af økologisk tilstand, herunder også vegetationens sammensætning.

Derudover vil projektet bidrage med viden om, hvorledes virkemidler anvendt til indfrielse af mål i

Vandrammedirektivet influerer på naturtilstanden i grundvandsafhængige naturtyper omfattet af

Habitatdirektivet, således at intentioner i begge direktiver imødekommes i planlægningen.

Projektets formål er:

1) at undersøge og beskrive temporale effekter af ændringer i vandløbsvedligeholdelsespraksis for

vandløbenes plantesamfund, herunder om plantesamfundene over tid ændrer karakter hen

imod øget forekomst af arter, der fortsat er i voldsom tilbagegang i danske vandløb. Et nyligt

udviklet og interkalibreret indeks til vurdering af økologisk tilstand ud fra vegetationens

sammensætning (Baattrup-Pedersen et al. 2011) vil ligeledes blive anvendt i en vurdering af

effekterne af ændringer i vedligeholdelsespraksis for vandløbenes plantesamfund.

2) at undersøge og beskrive, hvordan ændringer i vandløbsvedligeholdelse påvirker udbredelsen af

grundvandsafhængige naturtyper på de vandløbsnære arealer, herunder naturtyper beskyttet af

Habitatdirektivet. Specifikt vil ændringer i grundvandsudstrømningen på de vandløbsnære

arealer som funktion af ændringer i vedligeholdelsen blive beskrevet, ligesom den direkte

betydning af øget oversvømmelse og aflejring af materiale vil blive undersøgt for naturtilstanden

af naturtyperne.

5. Projektbeskrivelse

Projektets formål vil blive belyst ved indsamling af nye data (aktivitet 1 og 2 nedenfor) samt ved analyse

af eksisterende data (aktivitet 2 og 3 nedenfor), herunder hydrometriske og botaniske data indsamlet i

tidligere og nuværende overvågningsprogrammer.

Aktivitet 1)

I alt 30-50 vandløb, hvor vandløbsvedligeholdelsen er ændret inden for de seneste 2-15 år,

vil blive udvalgt i undersøgelsen med henblik på at beskrive udviklingen i

plantesamfundene i vandløbene og på de vandløbsnære arealer (space-for-time

approach). Hydrologiske data vil blive anvendt til at vurdere ændringer i

vedligeholdelsespraksis samt til at vurdere oversvømmelseshyppigheden på de

vandløbsnære arealer.


Bilag 9: Ændret vandløbsvedligeholdelse Indstilling DCE midler 2012-13

Aktivitet 2)

Aktivitet 3)

I et mindre antal vandløb med forekomst af grundvandsafhængige naturtyper på de

vandløbsnære arealer vil sammenhænge mellem ændringer i vedligeholdelsespraksis og

dermed vandstand i vandløbsprofilet og grundvandstanden på de tilstødende

vandløbsnære arealer blive undersøgt ved opstilling af type-specifikke

grundvandsmodeller, der støttet af detaljerede målinger vil blive anvendt til at

gennemføre scenarie-beregninger for grundvandsstande ved forskellige praksis for

vedligeholdelse, herunder ophør af vedligeholdelse.

De specifikke effekter af øget interaktion mellem vandløb og vandløbsnære arealer i form

af oversvømmelse og sedimentaflejring vil blive undersøgt for særligt sårbare naturtyper

omfattet af Habitatdirektivet. Denne del af projektet vil tage udgangspunkt i eksisterende

data, hvor oversvømmelse og aflejring af materiale er manipuleret eksperimentelt (se evt.

Baattrup-Pedersen et al. 2012), men hvor langtidseffekterne (>1 år) af manipulationerne

ikke er blevet analyseret.

Projektet vil involvere et bredt spektrum af kompetencer dækkende hydrologi (Institut for Bioscience og

Geoscience), grundvandsmodellering (Institut for Geoscience) samt botanik (Institut for Bioscience).

Ligeledes vil projektet inddrage kommuner samt Naturstyrelsen til identifikation af vandløb med

ændringer i vedligeholdelsespraksis.

6. Leverancer og milepæle

Projektet vil levere:

1) en projektrapport, som opsummerer projektets resultater.

2) en afsluttende workshop for alle interessenter (kommuner, Naturstyrelsen, interesseorganisationer

m.fl.).

3) Vand & Jord temanummer med en række faglige artikler omhandlende projektets resultater.

Det anses for meget sikkert, at projektet kan levere resultater af høj kvalitet, som kan anvendes i

forbindelse med udarbejdelse af 2. generation vandplaner. Der vurderes ikke at eksistere kritiske

forudsætninger for projektets gennemførsel.

Følgende milepæle er defineret med henblik på at kunne vurdere projektets fremdrift:

M1 Vandløb udvalgt til aktivitet 1

M2 Feltarbejde i vandløb og på vandløbsnære arealer i aktivitet 1 afsluttet

M3 Grundvandsmodeller opsat

M4 Workshop afholdt

M5 Rapport fremsendt til DCE

7. Tidsplan inkl. milepæle

2012 2013

Kvartal 3 4 1 2 3 4

Aktivitet 1 P F F/D D

Aktivitet 2 P/D D

Aktivitet 3 D D D

Rapportering X X X

Workshop

X

Milepæle M1 M2/M3 M4/M5

P=planlægning; F=feltarbejde; D=dataanalyse


Bilag 9: Ændret vandløbsvedligeholdelse Indstilling DCE midler 2012-13

8. Budget

Samlet budget (Bioscience):

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,04 24 1,04 641 1,08 665

TAP-løn* 0,00 0 0,31 125 0,31 125

Løn i alt 24 766 790

Drift 110 110

Ansøgning i alt 24 876 900

*Satser:

AC: 475 kr. pr. time

TAP: 313 kr. pr. time

1 årsværk = 10 måneder = 200 dage = 1300 timer

Der regnes ikke med overhead

Sædvanlige opgaver, der er finansieret af rammeaftalen, kan ikke konteres på projektet.

9. Referencer

Baattrup-Pedersen, A., Ejrnæs, R., Nygaard, B., & Larsen, S. E. (2011). Implementering af

Vandrammedirektivet overser naturen i ådalene. Vand & Jord, 18. årgang(2), 77-80.

Baattrup-Pedersen, A., Larsen, S. E., Moeslund, B., Sode, A., Pedersen, T., Gro Thomsen, A., Riis, T.,

Buchwald, E., Pedersen, M., Bøgestrand, J., & Larsen, L. M. (2011). Planteindeks på vej i vandløb. Vand

& Jord, 18. årgang(3), 100-103.

Baattrup-Pedersen, A., Riis, T., Dalkvist, D., B. Dybkjær, J., Larsen, S. E., & Kronvang, B. (2012).

Species recruitment following flooding, sediment deposition and seed addition in restored riparian

areas. Restoration Ecology. In press.

Schou, J. S., Kronvang, B., Birr-Pedersen, K., Jensen P. L., Rubæk, G. H., Jørgensen, U. & Jacobsen, B.

H. (2007). Virkemidler til realisering af målene i EUs Vandramme-direktiv. Faglig rapport fra DMU nr.

625.


Bilag 10: DNA Barcode Indstilling DCE midler 2012-13

1. Titel

Projektets titel: Evaluering af DNA barcode-baseret monitering af biodiversitet

2. Ansøger(e) og projektansvarlig

Projektansøger (projektansvarlig):

Liselotte Wesley Andersen, Bioscience, Kalø. Email: lwa@dmu.dk, tlf: 87158842

Øvrige deltagere:

Jane Frydenberg, Bioscience, Aarhus

Andreas Schramm, Bioscience, Aarhus

Michael Møller Hansen, Bioscience, Aarhus

Cino Pertoldi, Bioscience, Aarhus

Rasmus Ejrnæs, Bioscience, Kalø

Toke Høye, Bioscience, Kalø

Peter Wind, Bioscience, Kalø

Paul Henning Krogh, Bioscience, Silkeborg

3. Projektets strategiske relevans for AU/DCE

Projektet har til formål at vurdere brugen af environmental DNA (eDNA) til arts-identifikation i

moniteringen af biodiversitet i udvalgte naturtyper. Vurderingen eksemplificeres i et projekt, der tager

udgangspunkt i naturtyper, der er under forandring med fokus på området omkring Østerild. Der

anvendes to forskellige sekvenseringsmetoder foretaget på jordprøver udtaget fra naturtyperne.

Metoderne er baseret på anden-generations sekvenseringsteknikker (NGS), der adskilles ved typen af

DNA, der benyttes til sekvenseringen for at afdække metodernes brugbarhed. Hypotesen, der ønskes

testet i projektet, er antagelsen om, at nåletræsplantagen omkring Østerild oprindeligt henlå som den

lysåbne naturtype (klithede), der i dag findes uden for plantagen. Det forventes, at den arkæo-genetiske

artsdiversitet, der findes i det nederste lag af jordprøverne, afspejler diversiteten i den lysåbne

naturtype udenfor plantagen.

I relation til 2020 målene for biodiversitet skal hastigheden, hvormed tabet af arter og økosystemer

foregår, halveres eller stoppes i 2020. Hidtil har biodiversitetsmoniteringen været baseret på enkelt

arter eller naturtyper og fokuseret omkring planter og vegetation. I praksis har det hidtil ikke været

muligt at afdække den samlede biodiversitet, dels på grund af tiden, det ville tage at monitere mange

arter, dels på grund af manglende eksperter på flere artsgrupper, og dels på grund af, at mange arter

ofte har en skjult levevis som i jordbund eller under bark eller en adfærd, der gør dem vanskelige at

monitere.

Projektet adresserer netop forsøget på at monitere den samlede biodiversitet, så der i fremtiden kan

udarbejdes biodiversitetsprofiler for forskellige økosystemer, hvilket er et epokegørende fremskridt, der

vil styrke den fremtidige AU rådgivning omkring naturens tilstand i Danmark. Det udføres i samarbejde

med AU-forskere og forventes hovedsageligt at blive udført i DNA-laboratoriet på AU-Bioscience.

Derved er det et skridt i opbygningen af kompetencen omkring eDNA som et ny forskningsfelt på AU,

og vil derfor øge AU’s fremtidige muligheder for at tiltrække forskningsmidler. Det er et

samarbejdsprojekt, der vil binde de tidligere DMU og AU afdelinger sammen, hvor ekspertisen omkring

den molekylær biologiske tilgang, den mikrobielle biodiversitet, plante-biodiversitet og vertebratbiodiversitet

i første omgang bliver inddraget og som derved danner en mere helhedsorienteret tilgang

til biodiversitetsmonitering, end der tidligere er benyttet.


Bilag 10: DNA Barcode Indstilling DCE midler 2012-13

4. Baggrund og formål

Påvisningen/identifikation af arter og deres udbredelse er essentiel for mange biologiske discipliner og

ikke mindst for evalueringen af biodiversitet og 2020 målene, der tilsigter at bremse eller stoppe

tilbagegangen i antal arter og naturtyper (Det Grønne Kontaktudvalg 2012) i 2020. Mange arter kan dog

være vanskelige at påvise eller identificere afhængig af sæson, deres livsstadier, levemåde og adfærd.

Det betyder, at uanset hvilken overvågningsmetode, der vælges, kan detektionssandsynligheden være

lav. De seneste års udvikling i mulighederne for ekstraktion af DNA fra forskellige miljø-prøver taget i

både vand og jord samt i udviklingen af DNA-sekvenseringsteknologien har gjort det muligt at benytte

DNA til identifikation af både mikroorganismer, planter og dyr (Ficetola et al. 2008, Thomsen et al.

2012). F.eks. viser Thomsen et al. (2012), at det er muligt at påvise om overvågede arter forekommer i et

vandhul ved at genfinde arternes DNA i en vandprøve.

Der er også muligheder for at benytte DNA til identifikation af arter i jord-, dynd- og vegetationsprøver.

Det åbner for mulighederne for at identificere arter, der er vanskelige at artsbestemme, og således give

mere pålidelige data for artssammensætningen og åbner for mulighederne for en mere

helhedsorienteret monitering af biodiversitet.

Der er allerede publiceret enkelte undersøgelser, der viser potentialet i metoderne. Thomsen et al.

(2012) har moniteret akvatisk biodiversitet med generelle markører for fisk og padder, hvorefter det

opformerede DNA bliver sekvenseret på anden-generations sekvenser (NGS). Denne metode er en af de

to metoder, der ønskes evalueret i projektet. Med metoden kunne Thomsen et al. (2012) afspejle den

kendte artsdiversitet for de to grupper, fisk og padder, med en detektionsrate på 100 %. Yderligere blev

der også påvist DNA fra arter, der lever i nærheden af vandet eller kun opholder sig en del af tiden i

vandet, dvs. blishøne (Fulica actra), ringdue (Culumba palumbus), kærsanger (Arocephalus palustris)

og krondyr (Cervus elaphus). Dvs. metoden også kan detektere organismer i nærheden af vandet. Om

man fanger alle arterne, der er til stede, afhænger af markørdesignet og er et trade-off mellem at

målrette disse mod højere taksonomiske niveauer og detektion af sjældne sekvenser.

I en anden undersøgelse baseret på eDNA fra jordprøver og NGS-sekvensering med samme artsgruppe-

målrettede metode men denne gang med fokus på en udvalgt vertebratfauna påviste Andersen

et al. ( 2012) DNA-fragmenter, der afspejlede den kendte arts-diversitet. Samtidig viste denne

undersøgelse, at jordbundstypen har betydning for DNA-nedsivningen gennem jordlagene, idet

jordtyper med grov struktur har en større nedsivning. Foregår der nedsivning vil der forekomme arter,

der historiske set, ikke var til stede i den pågældende periode. Dette forhold skal også tages i

betragtning i vurderingen af metodens egnethed på en lokalitet.

Endelig er det også muligt at påvise plantediversiteten over jorden med eDNA fra jordprøver. Yoccoz et

al. (2012) viste, at DNA fra jordprøver udtaget i den boreale zone afspejlede både den plantetaksonomiske

diversitet og diversiteten i vækstformerne, som blev påvist med den konventionelle

moniteringsmetode foretaget over jorden. Ligeledes blev der fundet taxa, som ikke blev fundet med den

traditionelle moniteringsmetode. På landbrugsjorde, som har ligget brak igennem få årtier, fandtes

stadigt DNA-sekvenser fra afgrøder i eDNA-jordprøverne, men hyppigheden af disse var meget lav efter

50 år.

Resultaterne af disse undersøgelser viser, at der er et stort potentiale i at benytte eDNA og den

efterfølgende barcodning (metabarcodning) til arts-identifikation til en mere helhedsorientering

biodiversitetsmonitering. Metoden kan dog ikke umiddelbart implementeres, da det kræver en

validering dels af sekvenseringsmetoderne som dette projekt forsøger at løfte en lille flig af, og dels af

hvilke andre faktorer, der påvirker den påviste biodiversitet for et givent økosystem. Samtidig skal der


Bilag 10: DNA Barcode Indstilling DCE midler 2012-13

oparbejdes biblioteker, der indeholder sekvenserne over arterne, så de kan identificeres. Disse

biblioteker findes i dag for flere arts-grupper.

Formålet med projektet er todelt

1) Udvikle og validere 2 forskellige metoder til at monitere biodiversitet med eDNA fra udvalgte

jordprøver. Den ene er baseret på genomisk DNA og derved fanger den alle DNA-fragmenter,

mens den anden metode er baseret på at fange udvalgte artsgrupper med konserverede

markører (degenererede DNA-primere). Fordelen ved den første metode er, at den formodentlig

vil dække et større arts-spektrum, mens ulempen er, at mindst 95 % af DNA fragmenterne i en

eDNA prøve, er bakterier, så det kan blive vanskeligt at fange de sidste 5 % og vice versa for

metode 2.

2) Den anden del af projektet tester anvendeligheden på jordprøver, der er udtaget i forbindelse

med et projekt i Østerild nåletræsplantage, hvor det med forskellige tiltag forsøges at føre

området tilbage til de naturtyper, der ligger uden for plantagen. Hypotesen, der testes er, at

biodiversiteten, der findes med eDNA fra den nederste lag af udvalgte jordprøver i fra

nåletræsplantagen, afspejler den arkæo-genetiske biodiversitet, der findes i de lysåbne

naturtyper uden for plantagen, mens det øverste lag afspejler den eksisterende biodiversitet.

5. Projektbeskrivelse

Projektet evaluerer de 2 NGS metoders anvendelighed til biodiversitetsmonitering, der er målrettet flere

artsgrupper eller alle tilstedeværende arter ved at analysere jordprøver, der er udtaget i Østerild, hvor

der foreligger vegetationsanalyser samt leddyrs analyser og data på enkelte pattedyrs arter, som

beskrevet ovenfor. Dette gør området ideelt til de beskrevne formål. Ud fra de eksisterende artslister vil

der blive indsamlet data til oprettelse af bibliotek, der indeholder de artsspecifikke sekvenser.

Sampling design

Der udvælges 2 eksisterende jordprøver fra plots, der ligger i 2 forskellige naturtyper i plantagen.

Samtidig udtages 2 jordprøver fra 2 lysåbne naturtyper uden for plantagen, hvor der også forefindes

leddyr data, og hvor der skal foretages vegetationsanalyse.

Fra hver jordprøve udtages eDNA fra det øverste og nederste lag i jordprøven. Disse deles i 2 til de to

NGS-metoder. I alt bliver der analyseret 8 prøver fra hver naturtype. Grundet priserne på analyserne er

det desværre ikke muligt at undersøge flere prøver indenfor det givne budget.

Projektet indeholder hovedsageligt laboratorie-arbejde samt dataanalyse og rapportering i form af

artikel-skrivning, mens en lille del består af felt-indsamling af de manglende jordprøver samt

vegetationsdata fra de lysåbne naturtyper. Laboratorie-delen vil forgå i DNA-laboratoriet på AU, samt

ved køb af NGS sekvenseringen baseret på genomisk DNA, da dette kræver en sekvenserings-maskine

der kan læse et stort antal baselæsninger (reads) , større end den nyindkøbte sekvenseringsmaskine på

AU kan give.

Afhængigt af hvor store huller der findes i det oprettede bibliotek over sekvenser af de observerede arter

i området, kan det blive nødvendigt at foretage sekvensering af enkelt arter med henblik på at udfylde

huller.


Bilag 10: DNA Barcode Indstilling DCE midler 2012-13

6. Leverancer

Det skitserede projekt er et pilotprojekt, hvor resultaterne forventes at kunne publiceres i rimligt

højtrangerende peer-reviewed tidskrift som fx Plus One eller BMC Genetics. Samtidigt vil det være et

led i opbygningen af kompetencen omkring analyser af eDNA på AU, hvor fremtidige projekter, der

fokuserer på de økologiske aspekter af forskellige artssammensætninger i diverse økosystemer, kan

drage nytte af metodeopbygningen.

7. Tidsplan inkl. milepæle

Aktivitet 2012 2013

Udvælgelse af områder I Østerild for udtagning af 01.09.12

jordprøver udenfor plantagen.

Evt. karakteristik af jordbundsprofil. 01.09.12

Feltarbejde: vegetationsanalyser samt udtagning af

jordprøver i klitheden.

Bioinformatik-design af hvordan de ønskede sekvenser i

analysen af genomisk DNA bliver sorteret ud.

Udvælgelse af laboratorium der foretager sekvensering

af genomisk DNA.

Udarbejdelse af bibliotek over sekvenser til

metabarcodning ud fra artslister over planter og leddyr

samt andre mindre jordlevende eukaryoter i området for

identifikation af eventuelle mangler.

01.09.12

31.12.12

31.01.13

31.03.13

Laboratorieplan

Evt. metabarcodning af enkelte arter i laboratoriet. 01.07.13

Bestemmelse af hvilke metabarcode primere der skal

31.12.12

benyttes til amplicon DNA.

Bestemmelse af hvilke DNA-ekstraktionsprocedurer der

31.01.13

skal benyttes for at fange både eukaryoter og

prokaryoter, samt efterfølgende DNA-ekstraktion.

Laboratorie-analyser (oparbejdelse af biblioteker mm). 01.07.13

Dataanalyser af sekvenser og identifikation af arter mm. 01.10.13

færdige

Artikel-skrivning og formidling. 31.12.13

ms-draft

Datoerne i tabellen angiver tentative frister for færdiggørelsen af de forskellige aktiviteter. Det

forventes, at projektet som helhed kan afsluttes med manuskript udkast pr 31.12.2013. Om resultaterne

tillader, vil det tilstræbes, at der udarbejdes endnu et manuskript. Langt størstedelen af projektet

foregår i laboratoriet og er afhængigt af, at procedurerne fungerer, hvilket naturligvis tilstræbes.


Bilag 10: DNA Barcode Indstilling DCE midler 2012-13

8. Budget

Samlet budget (Bioscience)

Kilo kr. 2012 2013 I alt

Årsværk Udgift Årsværk Udgift Årsværk Udgift

AC-løn* 0,1 61 0,56 350 0,67 411

TAP-løn* 0 0,1 41 0,1 41

Løn i alt 0,1 61 0,67 391 0,77 452

Drift 148 148

Ansøgning i alt 0,1 61 0,67 539 0,77 600

*Satser:

AC: 475 kr. pr. time

TAP: 313 kr. pr. time

1 årsværk = 10 måneder = 200 dage = 1300 timer

Der regnes ikke med overhead

Sædvanlige opgaver der er finansieret af rammeaftalen kan ikke konteres på projektet.

9. Referencer

Andersen K, Bird KL, Rasmussen M et al. (2012) Meta-barcoding of ‘‘dirt’’ DNA from soil reflects

vertebrate biodiversity. Molecular Ecology, 21, 1966–1979.

Ficetola GF, Miaud C, Pompanon F, Taberlet P (2008) Species detection using environmental DNA

from water samples. Biology Letters, 4, 423–425.

Thomsen PF, Kielgast J, Iversen LL, Wiuf C, Rasmussen M, Gilbert MTPO, Orlando L, Willerslev E

(2012) Monitoring endangered freshwater biodiversity using environmental DNA. Molecular Ecology,

21, 2565-2573.

Yoccoz NG, Brathen KA, Gielly L et al. (2012) DNA in soil mirrors plant functional and structural

diversity. Molecular Ecology, 21, in press.

More magazines by this user
Similar magazines