Analyser og anbefalinger til alternative veje til målopfyldelse
for Odense Fjord

Generelt

For at opnå god økologisk tilstand i Odense Fjord peger de tekniske undersøgelser og analyser udført i regi af Kystvandsrådet for Odense Fjord på behov for to overordnede tiltag. Dels skal der ske betydelige reduktioner af næringsstoffer fra oplandet til fjorden, og dels er det derudover nødvendigt med marine restaureringstiltag i fjorden.

Fjordens følsomhed for næringsstoffer

Undersøgelser af fjordens følsomhed for næringsstoffer viser med baggrund i den opsatte fjordmodel, at:

• der er positiv effekt på fjordens tilstand ved reduktion af både kvælstof og fosfor.
• fjordens økosystem responderer mere positivt på kvælstofreduktioner i vækstsæsonen (fra starten af april til udgangen af oktober) end i vinterhalvåret.

Der er i arbejdet med at finde virkemidler i oplandet taget ovenstående viden i betragtning. I arbejdet med at reducere kvælstof fra oplandet er der taget udgangspunkt i vandområdeplanens mål om en 34% reduktion for Odense Fjord, suppleret med et ønske om også at reducere fosfortabet til fjorden. Der er i oplandsarbejdet lagt særligt vægt på at finde 34% kvælstofreduktion i vækstsæsonen, da det er en afgørende forudsætning for at opnå god tilstand.

Valg af virkemidler i oplandet

Med henblik på at kvalificere valg af virkemidler i oplandet, er der af Aarhus Universitet og SEGES Innovation opsat en oplandsmodel (SWAT+) til at regne på kvælstoftransporter fra alle relevante kilder, herunder landbrug og spildevand. Der er gennemført følsomhedsscenarier (ekstremscenarier) for at teste potentialet for virkemidler.

Resultatet af disse scenarier er, at det har omtrent samme effekt på kvælstofreduktionen at udlægge alle ådale som vådområder, som at omlægge alt landbrug til ekstensivt græs. Konklusionerne er forelagt Kystvandsrådet, og der var her et ønske om at gå videre med undersøgelse af potentiale for vådområder. Dels ud fra en betragtning om multifunktionalitet ved vådområder (klima, natur, biodiversitet mv.), samt at omkostningerne ved at udtage vådområder er mindre end at braklægge landbrugsjord uden for ådalene.

Der er på den baggrund foretaget et arbejde for at kvalificere potentialet for vådområder. Herunder blev oplandskommuner, kystvandråd og Odense Fjord Samarbejdets oplandsgruppe involveret med henblik på at maksimere anvendelsen af vådområder under hensyntagen til relevante lokale forhold. Dette er blandt andet sket i forbindelse med workshop og opfølgning.

Herudover er der af SEGES Innovation foretaget en kvalificering om brugen af drænvirkemidler med vægt lagt på minivådområder.

Der er af Aarhus Universitet foretaget en vurdering af muligheden for reduktion af diffus fosfor. Valg af fosforvirkemidler er ligeledes foretaget i en dialog med Kystvandrådet og Odense Fjord Samarbejdets oplandsgruppe. Det er her prioriteret, at der så vidt muligt laves tiltag til reduktion af fosfor, når der anlægges vådområder (P-ådale), og som minimum på 10 % af de vådområder som anlægges, samt at der plantes træer langs 10% af mindre og middelstore vandløb, som ligger uden for de områder, hvor der laves vådområder.

Renset spildevand udgør en relativ større andel af næringsstoftilførslen i vækstsæsonen (fra starten af april til udgangen af oktober), hvor fjorden er mest følsom for næringsstoffer. Kvælstof fra punktkilder udgør i vækstsæsonen omkring 20-50% af den samlede udledning. I vintermånederne udgør punktkilder 10% eller mindre af den samlede tilførsel til fjorden. Dette er uddybet i afsnit om "Oplandsbeskrivelse og stoftransport ift. Odense Fjord". Der er af den grund blevet arbejdet med muligheder for yderligere at rense for fosfor og kvælstof til trods for, at de store renseanlæg i regi af VandCenterSyd allerede renser væsentligt under lovkrav.

Samlet set er der formuleret 3 scenarier for reduktioner fra oplandet til Odense Fjord:

• Scenarie 1 (S1): 6.700 ha nye vådområder
• Scenarie 2 (S2): Forbedret rensning af kvælstof og fosfor fra renseanlæg forår og sommer (fra starten af april til udgangen af september).*
• Scenarie 3 (S3): S1 + S2 + 127 minivådområder, samt tiltag mod at reducere fosfor**.

Note*: Udløb af koncentrationen af kvælstof og fosfor forbedres fra 3,32 mg/l TN og 0,22 mg/l TP til 3,0 mg/l TN og 0,2 mg/l TP.
Note**: Fosfortiltag omhandler at minimum 10% af vådområderne anlægges som fosfor-ådale. Plantning af træer på 10% af små og middel vandløb uden for vådområder.

De foreslåede tiltag fører til reduktioner, som for Scenarie 1 og Scenarie 3 overstiger årligt mål sat i Vandområdeplan 2021-2027, som er 34% kvælstofreduktion (tabel). Det ses af den månedlige fordeling på graf, at det har været muligt at opretholde en 34 % reduktion i sommermånederne i Scenarie 3 – dog ikke august som falder til under 30 % reduktion.

Scenarie 1 og Scenarie 3 fører også begge til målopfyldelse på klorofyl-a og vegetations dybdegrænse jf. målene i Vandområdeplan 2021-2027 for klorofyl og dybdegrænse (se afsnit om fjordmodel og scenarieanalyser).

Effekt på fjorden ved næringsstofreduktioner

Effekten på fjordens tilstand ved de foreslåede oplandsscenarier (S1-S3) er beregnet af DHI med den opsatte fjordmodel. Resultaterne herfor viser, at man kan opnå de opsatte mål i Vandområdeplanerne for klorofyl og vegetationens dybdegrænse ved Scenarie 1 (vådområder) og Scenarie 3 (alle virkemidler).

Fjordmodelberegningerne viser også, at det har en effekt, at yderligere reducere næringsstoffer fra renseanlæg (scenarie 2), fordi reduktionerne sker forår og sommer, hvor fjorden er mest sensitiv for reduktioner, til trods for at spildevandsreduktionerne i mængde ikke er store. I Scenarie 2 og Scenarie 3 er kun medtaget spildevandsreduktioner, som kan gennemføres på den korte bane (få år), mens der er yderligere potentialer på den længere bane i forbindelse de aktiviteter VandCenterSyd planlægger at gennemføre. Reduktioner vil stadig være relativt små.

Marine restaureringstiltag

De tekniske og biologiske undersøgelser viser, at det er nødvendigt at foretage marine restaureringstiltag, hvis fjorden skal i god tilstand, udover at der skal ske reduktioner i næringsstoftilførslen. Der er dele af den ydre fjord, hvor næringsstofniveauet i dag er tilstrækkelig lavt til, at marin naturgenopretning kan igangsættes. Men det er i dag ikke muligt at foretage marin genopretning i store dele af fjorden pga. for høje tilførsler af næringsstoffer.

De faglige analyser viser, at genopretning bør starte i de dele af den ydre fjord, hvor næringsstofniveauet er tilstrækkeligt lavt. Efterhånden som næringsstoftilførslen falder, vil der blive mulighed for naturgenopretning i tilstødende områder i fjorden.

Analyserne ift. de marine virkemidler peger på, at følgende række af tiltag vil give de bedste muligheder for genopretning:

1. "Sandcapping" omkring Firtalsdæmningen og langs Egensedybets sydlige kystlinje. Evt. også ved bugterne omkring Klintebjerg.
2. Stenrev ved Enebærodde, Firtalsdæmningen og Bregnør.
3. Genopretninger af biogenerev (muslingebanker) – her kræves yderligere arbejde for at kvalificere lokaliteter.
4. Ålegræsgenopretning kan potentielt igangsættes ved området ved Bregnør og ved yderligere kvælstofreduktioner udvides restaurering til andre områder.
5. Genskabelse at tabte strandenge – fx Lumby inddæmmede strand

Teknisk overordnet vurdering af gennemførelse

De foreslåede løsninger til næringsstofreduktioner i oplandet er alle kendte virkemidler, som i dag anvendes. Der er således ikke nogen tekniske forhindringer i gennemførelsen. Den største udfordring er skalaen.

Der skal etableres vådområder i så godt som alle ådale. Dette vil dels fordre, at arbejdet med at etablere vådområder skal op i tempo, og dels kræver det stor opbakning fra lodsejere.

For arbejdet med etablering af vådområder er der i foråret 2023 igangsat en optimeret VOS (VandOplandsStyregruppe). Der er stor opbakning til et bredt og optimeret samarbejde blandt kommuner, landbrug mfl. omkring implementering af kollektive virkemidler.

Der er opbakning til denne indsats fra den fynske landboforening, og dette vurderes afgørende for at sikre det nødvendige medejerskab og lodsejeropbakning til udarbejdelsen og implementeringen af de lokale planer.

Der er desuden faktorer som ikke er medtaget i beregningerne, men som peger på øget sandsynlighed for at komme i mål med god tilstand:

• Siden perioden 2016-2018 er der sket et yderligere 20-30 % fald i sommerkoncentrationen (juni-aug.) af nitrat i de 4 største vandløb til fjorden og koncentrationen af nitrat i alle 4 vandløb er i dag under 1 mg/l i disse måneder. Dette er ikke sket vinter og forår, men fordi fjorden er særlig følsom for sommertilførsel, vil dette have positiv virkning for fjorden. Hvis faldet i sommermånederne er tilstrækkeligt til at kunne resultere i en effekt på de to indikatorer, forventes det at indgå i den næste statusopgørelse fra de statslige vandmyndigheder.
• VandCenterSyd har planlagt flere aktiviteter, som på længere sigt vil nedbringe tilførslen af renset spildevand til fjorden. Herunder omlægning og nedlægning af mindre anlæg, samt reduktioner af uvedkommende vand i afløbssystemer.
• Den modelberegnede fjernelse i vådområder (fjernelse pr ha) er sat konservativt, og det vurderes sandsynligt, at man ved realisering kan opnå en større fjernelse end antaget i beregninger.
• Hotspotundersøgelse i delopland viser, at der er potentiale for at reducere næringsstoffer fra specifikke områder, som bidrager meget. Dette vil øge effektivitet ved placering af virkemidler.
• Der er ikke medregnet positiv feedback fra marine restaureringstiltag. Når ålegræs etableres i tilstrækkeligt omfang vil det have en betydelig filtereffekt i forhold til næringsstoffer. Positive feedback mekanismer indgår dog allerede i antagelserne bag fastlæggelse af målbelastninger til fjorden.

Samlet set vurderes planen mulig at opnå, men det er ikke muligt inden for tidsfristen for opnåelse af god økologisk tilstand i 2027. Etablering af vådområder tager erfaringsmæssigt flere år at gennemføre. Herudover kræver særligt den marine restaurering væsentlig finansiering, som der ikke findes i dag.

På baggrund af de tekniske analyser har Kystvandrådet for Odense Fjord udarbejdet nedenstående anbefalinger til den videre indsats ift. genopretning af god økologisk tilstand i Odense Fjord.

1. Helhedsorienteret tilgang i oplandet
   Kystvandrådet anbefaler, at der for oplandet tages afsæt i en helhedsorienteret tilgang som beskrevet i scenarie 3. Scenariet indeholder, at der tages flere virkemidler i anvendelse med det formål at reducere udledningerne af både kvælstof og fosfor til Odense Fjord. Indsatserne indeholder etablering af vådområder – både minivådområder og større vådområder i hele oplandet til fjorden, øget rensning af spildevand, træplantning langs vandløb og fosfor-ådale.
2. Multifunktionalitet i vådområder
   Kystvandrådet anbefaler, at vådområder i hele oplandet i Odense Fjord etableres med et multifunktionelt perspektiv. Konkret anbefaler kystvandrådet, at vådområderne tager hensyn til både reduktion af udledninger, biodiversitet, rekreative hensyn osv.
3. Målrettet marin naturgenopretningsindsats
   Kystvandrådet anbefaler, at der igangsættes målrettet marin naturgenopretning i Odense Fjord snarest muligt. Den målrettede indsats skal i første omgang koncentreres omkring de områder af fjorden, hvor næringsstofniveauerne giver de bedste betingelser herfor. Konkret skal indsatsen bestå af både sandcapping, stenrev, muslingebanker, ålegræsudplantning og genskabelse af tabte strandenge. På sigt skal indsatsen udvides geografisk i fjorden i takt med, at næringsstofniveauerne i flere dele af fjorden falder.
4. Statslig medfinansieringsmuligheder ift. storskala marin naturgenopretning
   Kystvandrådet anbefaler, at der fra statslig side oprettes en national fond, pulje eller lignende med henblik på storskala marin naturgenopretningsprojekter. Marin naturgenopretning er ofte omkostningsfuldt, og statslig medfinansiering kan derfor være afgørende.
5. Statslig medfinansieringsmuligheder ift. oplandsindsatser, herunder særligt etablering af vådområder
   Kystvandrådet anbefaler, at der fra statslig side fortsat prioriteres midler til etablering af vådområder. Det anbefales herunder, at der oprettes en national fond eller pulje, der giver mulighed for, at kommuner løbende kan opkøbe jord som buffer til anvendelse i jordfordelingsprojekter.
6. Fortsættelse af modellen med kystvandråd
   Kystvandrådet ser store styrker i samarbejdet på tværs af erhvervsinteresser og naturinteresser, der i fællesskab kan give lokale perspektiver til indsatsen for et bedre vandmiljø i Odense Fjord. Derfor anbefaler Kystvandrådet;
   • at der prioriteres midler til fortsættelse af det lokale arbejde med kystvandråd.
   • at det lokale arbejde med kystvandråd fortsætter i en kontinuerlig flerårig proces.
   • at resultater fra kystvandrådets arbejde integreres i den nationale vandplanlægning.
   • at modellen for kystvandråd udbredes til flere dele af landet.

Mikkel K Lees, Frederik H Hansen, Niels Svane, Mogens R. Flindt & Paula Canal-Vergés

Dette afsnit opsummerer den aktuelle miljøtilstand i Odense Fjord samt en systematisk redegørelse for de forskellige pres-faktorer der er identificeret i Odense Fjord og som indvirker på ålegræs vækst og reetablering. Odense Fjord er, med en middel dybde på 2.2 m, generelt lavvandet hvor arealer med dybder fra 0 ned til 2.2 meter udgør ca. 60% af hele fjordens areal (Figure 1).

Figur 1. Odense Fjord. Bathymetri og hypsograf. Målestok 4 km.

Odense Fjord har et stort opland hvoraf omkring 64% er opdyrket landbrugsareal. Der ses en klar eutrofieringsgradient i Odense Fjord som generelt er kraftigt næringssaltsbelastet med DIN og DIP koncentrationer som langt overskrider grænseværdierne for ålegræs reetablering og positiv vækst (Figure 2). Den kraftige eutrofiering fastholder fjorden i en dårlig miljøtilstand kendetegnet ved høj andel af organisk indhold i sedimentet som negativt påvirker ålegræssets reetableringsvene ved dårlige forankringsforhold af udplantede ålegræsskud og større dele af sedimentet som let resuspenderes ved lave grader af fysisk stress ved bunden (Figure 7). Lysforholdene er generelt gode i store dele af fjorden da denne generelt er lavvandet. De dybere områder i yderfjorden er dog presset af dårlige lysforhold som resultat af høj eutrofieringsdrevet turbiditet (Figure 3). Områderne i inderfjorden hovedsaligt er domineret af opportunistiske makroalge arter og Phytoplankton samt kraftig epifytvækst (Figure 4). I yderfjorden muliggør den lidt højere salinitet og mindre eutrofieringspres vækst af flerårige makroalge arter som f.eks. Fucus sp (Figure 5). Da ålegræs er sensitivt overfor varige iltsvind, blev iltforholdene moniteret med ilt loggere I Odense Fjord. Her er der vist data fra én logger i inderfjorden og én i yderfjorden. Generelt har Odense Fjord ikke store problemer med iltkoncentrationen da den er så lavvandet. Alligevel blev der særligt i efteråret målt både moderat og kraftigt iltsvind (Figure 6). De benævnte presfaktorer på ålegræsset har i årevis haft en negativ indvirkning på udbredelsen af ålegræs i Odense Fjord og er nu reduceret til omkring 1.5% af arealet i Odense fjord med ålegræs dække (Figure 8 & Figure 9).

Figur 9. Ålegræsdistribution i Odense Fjord. A) Monitoreret ålegræsdistribution 2023 (felt- og orthofoto-data). B) Modelleret ålegræsbiomasse, maksimum af vækstsæsonen, 2002-2016.

Dette er blot en hurtig gennemgang af hvad afsnittet omhandler og det, i forhold til overordnet systemforståelse og detaljeret gennemgang af de forskellige pres-faktorer, anbefales at læse hele notatet i dets fulde omfang.

Mikkel K. Lees, Mogens R. Flindt, Anders Chr. Erichsen, Trine Cecilie Larsen & Paula Canal-Vergés

Dette afsnit er en teknisk gennemgang af opsætningen af Odense Fjord modellen brugt i kystvandrådsarbejdet som oprindeligt blev opsat som en del af modelkomplekset anvendt i vandplansarbejdet under vandområdeplan 3. Odense Fjord modellen, eller "fjordmodellen" dækker over hele Odense Fjord samt en lille dal af Kattegat samt Dalby Bugt. Modellen består af et hydrodynamisk modul, et bølgemodul, et advektions- og dispersionsmodul og et biogeokemisk modul. Modellen er opsat til at simulere perioden 2002 – 2016 med tvangsfunktioner som repræsenterer denne periode. Modellen under opsætningen både kalibreret og valideret imod målinger foretaget i det nationale overvågningsprogram (NOVANA). Det biogeokemiske modul består af tre dele: den pelagiske- og bentiske del samt sedimentet. Den pelagiske del simulerer primærproduktionen i vandsøjlen samt koncentrationer af planteplankton og detritus, opløst organisk stof samt iltindhold i vandet. I den pelagiske del simuleres både vækst og tab af organismer samt mineralisering af organisk stof. Næringsstoftilførslen til den pelagiske del kan være både eksterne tilførsler (f.eks. afstrømning fra land) og interne tilførsler (f.eks. realisering af den interne pulje af fosfor i sedimentet). Den pelagiske del er koblet til sedimentdelen hvor der ligeledes simuleres vigtige økologiske processor såsom omsætning af forskellige stoffer og nitrifikation/denitrifikationsprocessor. Der kan således ske transport imellem den pelagiske del og sedimentdelen. Den bentiske del simulerer primærproduktion af bentiske primærproducenter såsom ålegræs og makroalger samt mikro-bentiske kiselalger. Denne del er ligeledes koblet til både den pelagiske del og sedimentdelen således at f.eks. ålegræs har mulighed for næringssaltsoptag fra porevandet i sedimentet via rodnettet. Alle primærproducenter beskrives i kulstof, kvælstof og fosfor ækvivalenter. Et indbygget massebalance modul holder styr på alle masser i modellen og sørger for at der er massebevarelse i modellen. Det anbefales at læse hele afsnittet for en fuldkommet og detaljeret forståelse af modellens opsætning samt hvad og hvordan de forskellige elementer indgår og integreres i modellen.

Mikkel K. Lees, Mogens R. Flindt, Anders Chr. Erichsen, Trine Cecilie Larsen & Paula Canal-Vergés

Dette afsnit omhandler den økologiske model anvendt i kystvandrådsarbejdet og en yderligere validering af denne. Den dynamiske økologiske model eller "fjordmodellen", som den ofte omtales, blev opsat ifm. det danske vandplansarbejde (Vandområdeplan 3) og lå således klar til anvendelse i kystvandrådet. Ved opsætningen af en sådan model og forud for anvendelsen af en sådan sker der en omfattende kalibrering og validering af modellen. Dette arbejde blev udført under opsætningen i vandplansarbejdet. Dog blev der, som følge af næringssaltsmålinger foretaget i Odense Fjord Samarbejdet, besluttet i kystvandrådet at modellen skulle valideres yderligere op imod de nye målinger af kvælstof og fosfor. Der er således foretaget tidsseriesammenligning (Bilag C, D, E og F) og en statistisk sammenligning (Bilag A og B) mellem opløst uorganisk kvælstof- og fosfor (henholdsvis DIN og DIP) imellem de målte koncentrationer på 21 forskellige stationer i fjorden og den simulerede koncentration udtrukket fra modellen på det koordinatsæt som definerer målestationerne. Den statistiske sammenligning er lavet ved t-tests som sammenligner det månedlige gennemsnit imellem hele modelperioden (2002-2016) og feltkampagnens udstrækning (2022-2023). Dette giver i alt 440 statistiske tests fordelt med 220 for DIN og 220 for DIP. Som hovedresultat var der ikke en statistisk forskel mellem den målte og simulerede koncentration i 46 og 47% af de statistiske tests for henholdsvis DIN og DIP (Table 1) og modellen rammer således, indenfor den statiske usikkerhed, plet på omkring halvdelen af samtlige tests.

DHI A/S

Som en del af arbejdet i Kystvandsrådet for Odense Fjord er DHI A/S blevet bedt om at opstille modelscenarier, udviklet igennem diskussioner i Kystvandsrådet og oplandsmodellering i parallelle arbejdsgrupper. Modelscenarierne er baseret på en tidligere mekanistisk model for hele Odense Fjord, udviklet og anvendt under arbejdet med vandområdeplanerne 2021-2027 (DHI 2019a og DHI 2020). I arbejdet under Kystvandsrådet er der blevet udviklet tre modelscenarier, som efterfølgende er blevet afviklet i den mekanistiske model for Odense Fjord:

1. Et modelscenario (S1), hvor der er implementeret vådområder i alle potentielle egnede lokaliteter i oplandet til Odense Fjord. Dette scenario bygger på resultaterne af en workshop, som blev afviklet i efteråret 2023.
2. Et modelscenario (S2) med reduktioner på renseanlæg i oplandet til Odense Fjord.
3. Et modelscenario (S3), som kombinerer de to ovenstående scenarier, og introducerer en yderligere reduktion på 14% i de årlige TP-tilførsler og implementering af minivådområder i alle egnede arealer.

Resultaterne fra modelanalysen viser en stor effekt af TN-reduktionerne fra S1 og S3, men også nogen effekt af at rense mere på renseanlæg (S2). Samlet set vurderes det, at S1 og S3 kan bringe fjorden i god økologisk tilstand, hvis realiseret, og at S2 bidrager med forbedringer i fx S3. Ydermere viser modelanalysen, at især koncentrationer af uorganisk kvælstof (DIN) reduceres betydeligt, og til et niveau, hvor større dele af især Odense Fjord, ydre, må forventes at kunne bringes i en tilstand, hvor naturgenopretningstiltag, som fx ålegræstransplantering, vil kunne indgå i den samlede forbedring af fjordens økologiske tilstand.

Paula Canal-Vergés, Mikkel K. Lees, Frederik H Hansen, Rune Steinfurth, Timi Banke & Mogens R. Flindt

Dette afsnit beskriver anvendelsen af marine virkemidler i Odense fjord. Disse marine virkemidler er reduktion af den landbaserede næringssaltsbelastning, ålegræs genopretning, sand-capping samt sten- og biogene rev. Forskellige metoder har været i spil i forbindelse med ålegræs restaurering men efter adskillige videnskabelige studier er udplantning af ålegræsskud forankret med søm fundet bedst egnet til forholdet i kystnære danske vandområder. Ved assisteret ålegræs restaurering foretages først en screening for egnede områder til udplantning. Dette gøres med model/GIS værktøjer efterfulgt af en drone/orthofoto analyse af de af den økologiske models udpegede områder. Herefter foretages dykkerobservationer af områderne. Hvis der findes egnede områder på baggrund af model/GIS analyse, Drone/orthofoto analyse og dykkerobservationer kan der foretages testudplantninger som skal afsøge den endelige egnethed af de udvalgte områder. Efter et års monitering af testudplantninger kan der i særligt egnede områder som udviser positiv tilvækst af ålegræsskud foretages stor-skala udplantninger. Stor-skala udplantninger følges med tæt monitering for således at kvantificere de yderligere økosystemtjenester der opstår ved en sådan ålegræsrestaurering. Dette flow blev af SDU anvendt i Odense Fjord i sommeren 2022 resulterende i 12 stationer til testudplantning af ålegræsskud.

Figur 17. Odense Fjord. Udplantningsstationer (røde cirkler), loggerpositioner (blå flag) og donorplukke (grønne diamanter) — A) hele fjorden, B) inderfjorden (st. 1-4), C) østfjorden (st. 5-7), D) vestfjorden (st. 8-12).

2 af de 12 udplantninger overlevede gennem vinteren 2022-2023; én station i inderfjorden (#2) og én station (#7) i den østlige del af yderfjorden nær Bregnør (Figure 17). Alle andre stationer overlevede ikke pga. multipelt stress fra flere parametre (Table 3). Station 7 i yderfjorden viser positiv tilvækst hvorimod station 2 i inderfjorden, dog stadig synlig, har mistet ålegræsskud og er overgroet af kraftig epifyt vækst hvilket kendetegner inderfjorden. Der er således, med den nuværende grad af eutrofiering, ikke videnskabelig baggrund for en stor-skala ålegræs restaurering i Odense Fjord. Der er i kystvandrådet arbejdet med virkemidler i oplandet som resulterer i en 40% reduktion af kvælstoftilførslen til fjorden. Denne reduktion kan anvendes i den økologiske model som et reduktionsscenarie hvor effekterne af en sådan reduktion kan afsøges. Grundet den korte projektperiode har det ikke været muligt at anvende en modelleret 40 % reduktion scenarie, tildængede, har vi detail analyseret en 30 % reduktion scenario afgivet som baggrund i Vandplan 3. Den ny maringenopretning muligheder efter dette 30% reduktion scenario, er beskrevet i dette rapport. Ved at introducere reduktioner af den landbaserede næringssalttilførsel og således nedbringe graden af eutrofiering i fjorden kan det være muligt at få frigjort områder i yderfjorden til anvendelse af marine virkemidler. Denne frigørelse af areal er en forudsætning for yderligere arbejde med marine virkemidler i Odense Fjord. Under denne forudsætning kan SDU pege på enkelte områder i Odense yderfjord hvor der kan afsøges for mulig udførelse af sand-capping i stor skala (Figure 20) samt anlæggelse af sten rev (Figure 21). Til sidst i dette resumé henvises til det sidste afsnit "Suggestions" for en punktopstilling af anbefalingerne fra SDU omkring anvendelsen af marine virkemidler i Odense Fjord.

Flemming Gertz, SEGES Innovation; Karsten Dollerup Møller, SEGES Innovation

Odense Fjord opland er et 105.000 ha stort fortrinsvist drænet opland bestående af 60 % lerede jorde, 11 % humusjord og 29% sandede jorde. Landbrug udgør 64% af arealet, mens natur og by/infrastruktur udgør hhv. 15 og 12 %. Transporter af næringsstoffer i oplandet viser, at tab fra landbruget udgør størstedelen, men spildevand udgør en betydelig del i sommerhalvåret, hvor afstrømningen fra land er mindre. Tilførslen af både kvælstof og fosfor er faldet gennem årene. Fosfor er primært faldet i 1980'erne, som følge af bedre spildevandsrensning, mens kvælstof primært er faldet gennem 1990'erne. Vinterens kvælstofafstrømning er ikke faldet siden ca. 2010, mens sommerens nitratkoncentrationer opstrøms Odense by i de 4 største vandløb stadig falder, og i dag er under 1 mg/l nitrat-N i de 3 sommermåneder. Både nye og gamle data indikerer, at næringsstoftransporten, både hvad angår fosfor og kvælstof, kan være underestimeret på grund af, at der med moniteringsprogrammet ikke udtages prøver med tilstrækkelig høj frekvens.

Søren K. Lücking, Anders Barnewitz, Theis Kragh & Paula Canal-Vergés

Der er udviklet et GIS-værktøj baseret på faktorerne hældningsgrader, jordtype og nitrogen-gødskningsnorm som valideres via en hotspot-analyse i det ca. 42 km² store opland til Egensedybet vest for Odense Fjord. Hver anden uge tages 62 vandprøver fordelt over de to vandløb der går ud i oplandet, samtidig med at to automatiske vandprøvetagere tager kontinuerlige vandføringsbetingede vandprøver samt måler vandføring ved udløbene til fjorden. Der analyseres for DIN, DIP, TOC, TN, TP mm., som benyttes til at beregne næringsstoftransporten fra delområderne.

Flemming Gertz, SEGES Innovation

Oplandsmodellen for Odense Fjord opland (SWAT+) kører med daglige tidsskridt. Det har derfor været ønsket at få datainput af kvælstof fra spildevand i daglige tidsskridt. Dette er gjort for i alt 6 renseanlæg, der samlet dækker 94 % af rensekapaciteten i oplandet. Der er udviklet lineære modeller for sammenhæng mellem flow og udledning af total kvælstof for hver af anlæggende. Modellerne har hver en korrelation med R² på mellem 0,67 og 0,87. På årsniveau giver modellerne omtrent de samme resultater, som en simpel beregning. På månedsbasis ser modellerne ud til at overestimere udledning i sommerperioden og underestimere om vinteren. Denne sommer/vinter bias i modellerne påvirker ikke beregninger for tilstanden i fjord. Til det videre arbejde med at forbedre modellerne foreslås at lave separate modeller til vinter- og sommerperioder.

Katrin Bieger, Aarhus Universitet; Mathias Larsen, SEGES Innovation

I dette projekt er der af Aarhus Universitet og SEGES Innovation opsat en SWAT+ model over Odense Fjord oplandet for at undersøge udvaskningen til Odense Fjord ved forskellige scenarier. SWAT+ er en open source-model, som er blevet anvendt til at beregne oplandsbaserede simulationer af vandstrømninger og næringsstoftransporter. Modellen er opsat og kalibreret med inputdata om topografi, arealanvendelse, jorddata, markkort, klimadata samt punktdata fra vandløb og målestationer. Hertil er der også udviklet typesædskifter, som repræsenterer de mest typiske bedriftstyper i Odense Fjord oplandet. Modellen er kalibreret og valideret med målte afstrømninger og næringsstoftransporter fra flere stationer placeret i oplandet. Til modelkalibreringen er der benyttet statistiske metoder såsom Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), procent bias (pbias) og Kling-Gupta Efficiency (KGE) til at udvælge den endelige, kalibrerede model. Efter modelopsætning og kalibrering er der lavet en sensitivitetsanalyse af modellen. Hertil er der opsat 3 ekstremscenarier: et græsmarkscenarie, hvor alle marker er omlagt til permanent græs; et vådområdescenarie, hvor der genoprettes vådområder på hele arealet indenfor ådale undtagen by- og beboelsesområder; et kombineret scenarie, som kombinerer de to forrige ekstremscenarier. Analysen er lavet for at undersøge det fulde reduktionspotentiale i modellen. Resultaterne af ekstremscenarierne gav omtrent det samme udfald i reduktionspotentialet. Til sidst er der kørt et realistisk scenarie, hvor der kun indsættes potentielle vådområder, hvor det er muligt i oplandet.

Ved en workshop, afholdt sammen med Kystvandrådet og Odense Fjord Samarbejdet, er der i fællesskab udarbejdet et realistisk kort over potentielle vådområde i oplandet.

Figur 13. Fra workshoppen med Kystvandrådet og Odense Fjord Samarbejdet, hvor det realistiske kort over potentielle vådområder blev udarbejdet i fællesskab.

Da det er vanskeligt at opgøre, hvad der reelt udgør et vådområde i Odense Fjord oplandet i dag, er der lavet to udgaver af potentialekortet. Arealet af vådområderne i to scenarier udgør 11533 ha og 9188 ha, svarende til en arealforøgelse på hhv. 7871 ha og 5526 ha i forhold til baseline. Gennemsnittet af scenariernes resultater er efterfølgende blevet indsendt til DHI, som har kørt fjordmodellen.

VandCenter Syd

Over de sidste 15 år har VandCenter Syd gjort det til en hovedprioritet at begrænse de negative miljøeffekter af udledning og emissioner fra vores renseanlæg. I dag ligger de gennemsnitlige, årlige koncentrationer af organisk stof og næringsstoffer væsentligt under kravene i udledningstilladelsen. Rensegrader i størrelsesordenen 90-98% er typiske, hvilket er resultatet af en langsigtet optimeringsindsats med brug af realtidsovervågning og dynamisk styring af renseanlæggene.

Analyser fra Syddansk Universitet, SEGES og DHI viser dog et potentiale for at begrænse opportunistisk algevækst i det tidlige forår som følge af yderligere reduktioner af næringsstoffer i det rensede spildevand.

Disse er mulige at opnå, men omkostningstunge og til en vis grad uden for de juridiske og økonomiske ramme for forsyningsvirksomheder i Danmark. Ikke desto mindre kan forbedringer i skalaen på 0-10 % opnås i den tidlige vækstsæson. Reduktioner i denne skala introduceres i scenarie 2, hvor DHI har modelleret effekten af en ca. 10% reduktion fra de tidligere nævnte 3,32 mg/l til 3,0 mg/l TN og 0,22 mg/l til 0,2 mg/l TP.

Miljøpåvirkningerne, næringsstofreduktionerne medfører, bør tages i betragtning, når man overvejer muligheden for reduktioner. Disse gælder øget kemikalieforbrug, øgede drivhusgasudledning og suboptimal energiproduktion.

At reducere den indgående belastning ved at sortere vandet ved kilden er en anden metode til at begrænse udledning af næringsstoffer. Volumenet af tilledt spildevand til renseanlæggene er ca. tre gange højere end den vandmængde, der betales for. Der eksisterer ydermere en negativ sammenhæng mellem rensegraden og det tilledte volumen på grund af den belastning, som uvedkommende vand påfører de biologiske renseprocesser. Ved at minimere belastningen fra denne fraktion, ville udløbsvolumenet ydermere falde, hvilket sammen med en mere effektiv retsproces vil resultere i reduktioner i massen af næringsstoffer.

Flemming Gertz, SEGES Innovation. Baseret på arbejde fra Aarhus Universitet (Andersen, H.E. 2023).

Dette kapitel er udgivet på engelsk uden dansk resumé.

Introduction

Odense Fjords' vulnerability to nutrients has been discussed in the technical group within the Kystvandråd Odense Fjord including, SDU, DHI, and SEGES. Based on that it was decided to find reductions in the catchment for both nitrogen and phosphorous to attain good ecological status in the fjord. Hereafter Aarhus University was involved in the work of making scenarios for reducing diffuse phosphorous.

Diffuse phosphorous

The project focuses on providing options for reducing diffuse phosphorus loss from risk areas in the catchment area of Odense Fjord by combining detailed mapping of phosphorus loss with different mitigation measures. Phosphorus loss primarily originates from five diffuse sources: erosion, leaching, macropore loss, loss from cultivated organic soil, and bank erosion. The mapping shows that these sources account for 94% of the total diffuse phosphorus loss at a national level.

The total phosphorus input to Odense Fjord averages 45.1 tons P over the period 2012-2021, of which the diffuse contribution is 26 tons P. The most significant diffuse loss pathways for phosphorus are bank erosion and loss via macropore to tile drains, which account for 39% and 26% of the total diffuse input, respectively.

Diffuse phosphorous reduction scenarios

The project first calculates the effect of different measures when the potentials are fully utilized. Different measures such as afforestation, riparian zones, trees on riverbanks, sand traps, minor reach-based restorations, re-meandering of watercourses, mini-wetlands, integrated buffer zones, GLM 5, and phosphorus wetlands were suggested, and the full potential was calculated. For further information on this see the full report from AU.

Next, all possible measures were discussed at several meetings and a workshop with "kystvandråd" and others. Based on a prioritization in the Kystvandråd the following scenarios were selected:

• Phosphorus wetlands
• Tree planting on riverbanks
• Mini-wetlands

Phosphorus wetlands

It is assumed that 10% of the wetlands in the local scenario are established as actual phosphorus wetlands. This means wetlands are designed in such a way that the watercourse is allowed to periodically flood the watercourse's adjacent areas, thereby depositing sediment-bound phosphorus. Calculating the effect requires local information on the minimum size of the flooded area and the duration of the flooding. To calculate the effect, several assumptions have been made:

Based on a survey of the amount of suspended matter in Danish watercourses (Thodsen et al., 2019), a phosphorus sedimentation rate of 1.0 kg P ha-1 day-1 is assumed for flooding. According to Hoffmann et al. (2020), the size of the flooded watercourse adjacent area is assumed to be 25 m, 75 m, and 100 m on each side of small, medium-sized, and large watercourses, respectively. However, based on empirical studies, these widths must be reduced by 25% because there may be high-lying areas near the watercourse that are not flooded (B. Kronvang, pers. komm.). The duration of flooding is set to 15 days, which is a conservative estimate relative to Hoffmann et al. (2020).

The length of the watercourse within the wetlands is found by an overlap analysis in GIS. The width of the watercourses has already been mapped. Phosphorus retention by deposition during flooding is first calculated for all wetlands. The final effect is then found as 10% of the total effect, as it is not known which wetlands will be established as phosphorus wetlands.

Tree planting on riverbanks

A scenario has been set up with the placement of wetlands along a part of the watercourses in the Odense Fjord catchment area. There is no desire to plant trees along the watercourses within the wetlands. In addition, large watercourses (type 3, width greater than 10 m) are to be kept free of tree planting. Therefore, the scenario with wetlands and tree planting includes tree planting on the small (type 1, width less than 2 m) and medium-sized watercourses (type 2, width 2 - 10 m) outside the wetlands. Tree planting is assumed to take place on 10% of these watercourses, where the areas with the greatest brink erosion are prioritized.

Mini-wetlands

Based on work from SEGES (see other cap. On mini-wetlands) a potential of 127 mini-wetlands are planned with a total catchment area for the mini-wetlands of 10761 ha (Figure 1). Based on the calculations of the effect of the maximum potential for mini-wetlands (section 3.7), an average effect per area unit is calculated by dividing the effect at full utilization of the potential by the area of the full potential. The area effect is then multiplied by the catchment area of the 127 planned mini-wetlands.

Results from local prioritized scenarios

• Effects from 10% of the planned wetlands are created as phosphorus wetlands with periodic flooding: 5,4 tons P / year.
• Effects from tree planting along 10% of small and medium-sized streams outside wetlands: 0,6 ton P / year
• Effects from 127 mini-wetlands: 0.5 tons of P / year.

Figure 48. Catchments to 127 potential mini-wetlands. Total effects of the prioritized measures to reduce phosphorous: 6,5 ton P / year.

Flemming Gertz, SEGES Innovation

Dette kapitel er udgivet på engelsk uden dansk resumé.

Introduction

This document includes 3 measures:

• Wetlands
• Mini-wetlands/constructed wetlands
• Trees along streams

The geographical placement has been done with 3 different tools combined with dialogs with catchment groups and the Kystvandråd. See specific chapters in the report for more information.

Concerning wetlands, the specific area is slightly overestimated in the below table. More precise numbers can be delivered if requested.

Flemming Gertz, SEGES Innovation; Karsten Dollerup Møller, SEGES Innovation

Der findes i dag 5 forskellige ordninger med 100 % tilskud til etablering af vådområder. Hhv. Kvælstofvådområder, Fosforvådområder, Lavbundsprojekter, Klima-lavbundsprojekter og Minivådområder. Målet om etablering af 6700 ha vådområdet i oplandet til Odense Fjord, som foreslået af Kystvandrådet, vil koste 637-833 Mio. kr., hvis man anvender standard middel referencetal for etablering af vådområder.

Jacob Krog, Søren Kolind Hvid, Flemming Gertz — SEGES Innovation P/S

Analysens formål er at vise omkostningerne ved at lave kvælstofreduktion på dyrkningsfladen. Helt grundlæggende er potentialet for kollektive virkemidler, vådområder og minivådområder, tilstrækkeligt stor til at yderligere indsats på dyrkningsfladen ikke er nødvendig. Men da der endnu er tale om et potentiale, og ikke reelt projekterede eller gennemførte projekter, er der lavet en række scenarier, der viser omkostningen ved at foretage en del af reduktionen på dyrkningsfladen. Basscenariet fastlægges som en situation hvor der ikke er krav til målrettede efterafgrøder, og der laves 4 scenarier med varierende forhold mellem kollektiv indsats og indsats på dyrkningsfladen. Indsatsen målt i tons N pr. år er opgjort ved kysten, dvs. retentionen i landskabet er indregnet. Omkostninger til kvælstofreduktionsindsats på dyrkningsfladen stiger med indsatsen. Når der tages højde for årstidsvariation og dermed på reduktioner i perioden april-juli, er effekten af indsats på dyrkningsfladen forholdsvis begrænset. Omkostningen til kvælstofreduktion på dyrkningsfladen er dermed forholdsvis dyr. Den gennemsnitlige meromkostning, i forhold til en situation hvor der ikke er målrettet regulering, er 968 kr. pr. kg N reduceret på dyrkningsfladen i scenarie 1, hvor 88 pct. af potentialet for kollektive virkemidler etableres. Den gennemsnitlige meromkostning stiger til 3.148 kr. pr. kg N reduceret på dyrkningsfladen i scenarie 4, hvor 68 pct. af kollektive virkemidler etableres. Til sammenligning kan omkostningen til vådområde beregnes til ca. 480 kr. pr. kg N reduceret i perioden april-juli. Omkostningerne er beregnet med Virkemiddelvælgeren, der laver en økonomisk optimeret løsning af indsatskrav i kvælstofreguleringen på bedriftsniveau.

Anders Barnewitz, Theis Kragh, Sara Egemose, Kasper Reitzel & Paula Canal-Vergés

I projektet er der blevet lavet et litteraturreview som samler massebalancerne for kvælstof (N), fosfor (P), og kulstof (C) for diverse anvendte våde virkemidler som har en effekt på en af de tre grundstoffer. I den sammenlignet litteratur fremgår det at mini-vådområder med en filtermatrice har en større fjernende effekt end traditionelle mini-vådområder, men samtidigt et højere globalt opvarmningspotentiale (GWP). Det ses dog også, at den fjernende effekt er proportionalt større end stigningen i GWP, og derfor et bedre værktøj, i den periode at værktøjet bliver vedligeholdt (som burde være i længere end 10 år). Vådområder er mindre effektive i N fjernelse end mini-vådområder, men kan også rumme et større opland, og har i modsætning til mini-vådområderne et negativt GWP, samtidigt med en høj kulstofbegravelse. Vådlægning af lavbundsjorde tilbageholder ikke nødvendigvis næringsstoffer, men har en evne til at holde på det kulstof der allerede er i jorden, og som vådområder både evnen til at lagre kulstof og have et negativt GWP. Det ses dog også at der er ekstremt stor variation i de tal som kan findes for lavbundsjorde (inkl. vådområder), hvilket skyldes vandspejlets store indflydelse på drivhusgasproduktionen. Regnvandsbassiner og separatkloakering er både effektive metoder til at håndtere den regn som falder i byerne, så længe regnvandsbassiner designes med moderne metoder.

Minivådområder i Odense Fjord oplandet

Majken Meldorf Deichmann, SEGES Innovation

Der er foreslået etablering af 127 minivådområder i oplandet til Odense Fjord. Placeringen af minivådområderne er baseret på brug af værktøjet Scalgo vedrørende overfladevandets strømningsveje, kombineret med det officielle kort for potentiel placering af minivådområder. Outputdata fra den indledende analyse for steder til etablering af minivådområder blev derefter filtreret baseret på følgende betingelser; områder udpeget som ådale eller i det direkte drænopland til ådale fra sorteres, mindst 80% af oplandet til et minivådområde skal være dyrket landbrugsarealer, og oplandet til et minivådområde skal være mindst 20 ha. Den potentielle kvælstoffjernelse i minivådområder blev estimeret under følgende antagelser: størrelsen af et minivådområde svarer til 1% af minivådområdets opland, og et minivådområde har en årlig effekt på 472 kg N/ha minivådområde-vandflade. Data fra Aarhus Universitets NLES5-model og GEUS's DK-model er blevet brugt til at estimere den samlede N-belastning fra hver ID15-opfangsområde inden for oplandet til Odense Fjord. En opdelt nøgle leveret af Aarhus Universitet og produceret med DAISY-modellen, blev brugt til at bestemme, hvordan det årlige N-tab beregnet med NLES5-modellen er fordelt månedligt. Den samme opdelte nøgle blev brugt til at bestemme den månedlige N-effekt af minivådområder. Baseret på GIS-analysen blev hvert minivådområde placeret inden for et ID15-opland. Analysen viste, at etableringen af de 127 mini-vådområder kunne reducere det årlige N-tab fra oplandet med 44 tons. Månedsfordeling fremgår af tabel 4.

Customizing the instrument selector to handle seasonal variation

SEGES Innovation

Virkemiddelvælgeren laver en bedriftsspecifik økonomisk optimering af tilgængelige efterafgrødevirkemidler. Grundlaget for beregningen baseres på hver enkelt bedrifts afgrødevalg i de foregående 5 år. Indsatskravet der beregnes på, er enten det kommende års indsatskrav, eller en række af scenarier med frit valgte indsatskrav. Der er således altid tale om en beregning på fremtidige valg af efterafgrødevirkemidler, baseret på en forventning om at de seneste 5 års afgrødevalg er repræsentative for bedriftens fremtidige drift. Bedriftens afgrødevalg anvendes til at kortlægge potentialet for efterafgrøder og alternative virkemidler som kan anvendes til at løse efterafgrødekrav. På baggrund af potentialet foretages en økonomisk optimering, som giver et forslag til den billigste løsning af efterafgrødekrav på hver enkelt bedrift.

Tilpasning af Virkemiddelvælgeren til håndtering af årstidsvariation: Virkemiddelvælgeren er blevet tilpasset, så den også kan håndtere optimering når der skal tages højde for årstidsvariation i kvælstofudledning til kyst. Dette notat beskriver datamæssig baggrund for ændring i virkemidlernes relative effekt, og giver eksempler på hvordan korrektionen påvirker beregningerne af den optimale løsning.