Samþætt kerfi náttúrulegra lausna til að draga úr flóðum og þurrkaáhættu í Serchio River Basin (Ítalíu)

Serchio-áin er skilgreind sem vatnasvið sem varðar þjóðarhagsmuni samkvæmt ítölskum lögum. Neðri hluti árinnar Serchio nær yfir undirvatn Massaciuccoli-vatns. Vatnasvæðið er innifalið í Regional Natural Park í Migliarino, San Rossore, Massaciuccoli og felur í sér svæði sem eru náttúrufræðilegir hagsmunir og með verðmæta líffræðilega fjölbreytni, alþjóðlega og landsbundna mikilvægi (hluti af Natura 2000 neti sem sérstakt verndað svæði og staður þar sem Bandalagsins er mikilvægt, auk RAMSAR-svæðisins). Frá upphafi tuttugustu aldar hefur landsvæðið einkennst af sterku ferli landbúnaðarþróunar og þéttbýlismyndunar sem leiddi til djúprar umbreytingar á yfirráðasvæðinu. Einstök samsetning af áskorunum sem undirvatn Massaciuccoli stendur frammi fyrir eru:

• Mikill þurrkur og vatnsskortur, sérstaklega frá maí til september.
• vökvaáhætta í tengslum við flæði frá ánni Serchio og flæði úr vatninu,
• Vatnsmengun.
• Eyðingarferli, jarðvegstap;
• Náttúrulegt sig og karllægt sig,
• Skerðing á gæðum vistkerfa og líffræðilegrar fjölbreytni.

Sumar þessara viðfangsefna eru að aukast vegna loftslagsbreytinga sem krefjast aðlögunar á nærsamfélaginu, sérstaklega með tilliti til landbúnaðargeirans.

Spár um loftslagsbreytingar á Ítalíu benda til hitaaukningar, breytinga á úrkomumynstri með miklum staðbundnum breytileika, aukinni tíðni og lengd öfgaveðursatburða. Miðjarðarhafið er viðurkennt sem þurrkasvæði, með auknum gildum (matEEA vísir á þurrka)bæði fyrir þurrkatíðni, allt að 1,3 atburði á áratug á tímabilinu 1950-2015, og þurrkaalvarleiki. Spár benda til frekari aukningar á veðurþurrkum, allt að +0,7 atburðir á áratug á tímabilinu 2040-2070 samanborið við tímabilið 1980-2015, mest áberandi fyrir sviðsmyndina um mikla losun (RCP8.5) og aðeins lægri fyrir hóflegu sviðsmyndina (RCP4.5). Gert er ráð fyrir að tilvik og tíðni í flóðum í ám, sem orsakast af miklum staðbundnum úrkomuatburðum, aukist um 2070 (matEEA á vísi um flóð í ám).

Aðgerðaáætlanir sem gerðar eru á Massaciuccoli Lake svæðinu koma frá "Phusicos- Samkvæmt náttúrunni“, verkefni, styrkt af Horizon 2020 áætlun ESB. Það miðaði að því að sýna fram á hvernig náttúrumiðaðar lausnir (NbS) eru fullnægjandi, efnahagslega og umhverfislega sjálfbærar og geta dregið úr hættu á öfgakenndum veðuratburðum (sérstaklega flóðum og þurrkum) í dreifbýli, til að auka seiglu og andstæða áhrif loftslagsbreytinga. NbS framkvæmd meðan á verkefninu stóð, sem var auðkennd með þátttökuleið, getur hjálpað til við að draga úr vatnsjarðfræðilegri áhættu og bæta viðkvæmt umhverfiskerfi Massaciuccoli-vatnssvæðisins. NbS sem er innleitt í gegnum Phusicos-verkefnið er hluti af víðtækari almennri íhlutunaráætlun Serchio-vatnasvæðisins með heildarmarkmiðið um að draga úr vatnsjarðfræðilegri áhættu svæðisins og endurheimta vistkerfisvirkni.

Annað markmið þeirra lausna sem voru innleiddar í þessu tilfelli var að prófa beitingu nálgunarinnar „Lifandi rannsóknarstofur“ í landslags- og umhverfistengdum málefnum og að rannsaka hvernig hún gæti þjónað í samvinnuskipulagi NbS til að bera saman áskoranir vegna loftslagsbreytinga í Serchio River Basin. A Living Lab er líkamlegt svæði og samspilsrými, þar sem hagsmunaaðilar mynda net þar á meðal fyrirtæki, opinberar stofnanir, háskóla, almenna notendur (sem borgarar) og aðra aðila með það að markmiði að vinna saman að því að búa til, staðfesta og prófa nýja tækni, þjónustu, vörur og kerfi í raunveruleikanum. Slíkt öflugt samstarf milli mismunandi opinberra aðila og einkaaðila, sem og borgaranna, við að hanna og innleiða lausnir er viðurkennt sem skilvirkt tæki í umhverfisstjórnun og getur skipt sköpum við að innleiða NbS með góðum árangri. Aðkoma hagsmunaaðila og samfélagsins á staðnum til að hanna NbS hafði einnig það markmið að auðvelda viðurkenningu og framkvæmd slíkra nýstárlegra og sjálfbærra lausna, auk þess að styrkja tilfinningu samfélagsins, tilheyra og vernda yfirráðasvæðið.

Lokamarkmið verkefnisins var að ná fram margvíslegum umbótum í umhverfismálum í Serchio River Basin með því að auka heildarþol svæðisins í margþættan þrýsting, stuðla að líffræðilegri fjölbreytni og notagildi náttúrulegra svæða sem og að leyfa afritun NbS sem "bestu starfshætti" á öðrum sviðum með því að veita bæjum ný tækifæri til vaxtar, þróunar og endurlífgunar á tímabilinu eftir Covid-19.

Víðtæka íhlutunaráætlunin fyrir Serchio-vatnasvæðið og Massaciuccoli-vatnið felur í sér eftirfarandi aðgerðir:

1. Ein plöntuhreinsunarstöð, 45 ha, í smíðum. Plöntuhreinsunarkerfið er staðsett suðaustur af Massaciuccoli-vatni og hefur þegar verið að hluta til byggt og virkjað fyrir svæði sem er 15 hektarar. Það sem eftir er er í smíðum og verður lokið fyrir 2021. Áætlað er að meðhöndla um það bil 135.000 mc/dag af vatni.
2. Buffer ræmur, meðfram tveimur helstu sviðum efri skurður net. Bufferræmur eru gróin svæði sem samanstanda af böndum af jurtkenndum tegundum til margra ára og/eða trjá- og runnategundum sem eru staðsettar á jaðri ræktaðra akra. Þeir hafa þann kost að vera afturkræf, sjálfbær með tímanum, samverkandi við aðrar aðgerðir. Buffer ræmur takmarka jarðvegsrof, gildruset og auka síun hugsanlegra næringarefna eða mengunarefna sem flæða í vatnshlot og stuðla að því að bæta vatnsgæði og vistfræðilegt ástand vötna og nærliggjandi svæða. Búist er við aukningu á heildarviðnámsþoli yfirráðasvæðisins vegna margþætts þrýstings í kjölfarið.
3. Verndun landbúnaðar einkennist af verulegri minnkun á umfangi jarðvinnslu og með því að nota skjólplöntur, eins og t.d. plöntur („Loliummultiflorum Lam“),sem er skotið inn á milli mismunandi nytjaplantna, aðeins til vistfræðilegra nota og í ræktunarfræðilegum tilgangi eða til sáningar á sóðum. Íhaldssamt landbúnaður er verið að prófa, á samtals svæði um 60 hektara, á tveimur bæjum (Azienda Agricola La Costanza, Azienda Agricola Bonifica della Casa Rossa) sem taka þátt í Serchio Sýning Case af Phusicos verkefninu.
4. Botnlægð,í smíðum. Vatnasvæðið hefur verið skipulagt til að draga enn frekar úr flutningi jarðvegs og næringarefna. Það er vatnssöfnunarvatn sem verður byggt við útstreymi undirvatnsins, rétt fyrir dælustöðina sem hækkar frárennslisvatnið til að skila þeim í Massaciuccoli vatnið. Botnfallsvatnið, um 4,0 ha breitt, getur dregið verulega úr agnaefnunum með setmynduninni. Þar að auki geta plönturnar sem vaxa í kringum skálina tekið upp köfnunarefni og phosporous sem dregur úr næringarálagi í vatnið. The sedimentation vaskur táknar vissulega gott dæmi um sigur - vinna mál: auk þess að stuðla að því að bæta gæði vatnsauðlindarinnar telst hún einnig vera vatnsgeymir, draga úr áhrifum flóða og gegna hlutverki lóns á þurrkatímabilum.
5. "Hrein stjórnun skurðanna" virkar á árangursríka hluta skurðanna; einkum upprunalega trapisulaga kafla er stækkað með framkvæmd floodplain á einum banka halda gróðri á bökkum og koma í veg fyrir ætandi ferli. Blíð stjórnun skipaskurða er sjálfbær og vistfræðileg aðferð sem miðar að því að endurskapa og/eða viðhalda náttúrulegum aðstæðum á vatnaleiðum með því að endurskapa formfræðilega virkni, umhverfislega fjölbreytni, vökva- og vistfræðilega virkni áakerfisins. Vatnsgróður skurðanna stuðlar að náttúrulegu hreinsunarferli vatns frá mengunarefnum. Megintilgangurinn er að leyfa ánni að stækka náttúrulega meðan á flóði stendur og á sama tíma að viðhalda gróðri á bökkum til að auka vatnshreinsun og líffræðilega fjölbreytni. Aðgerðin, sem enn er á skipulagsstigi (2021 uppfærsla), hefur verið samþykkt og fjármögnuð.

Hollur Living Labs hefur verið stofnað með frægð og staðbundnum hagsmunaaðilum sem veittu sérstaka þekkingu sína og tóku virkan þátt í að hanna og innleiða NbS á sameiginlegri leið. Living Labs ferlið fylgdi þremur meginstigum: i. skilja, rannsaka, skipuleggja og kanna, ii. skapandi samhönnun og mildun, iii. mat og prófanir.

Skilvirkni NbS er metin með þverfaglegri áætlun um vöktun, þ.m.t. sýnatöku og greiningu á jarðvegi, mælingu á útfellingu og leitni hitastigs, vatnajarðfræðilegri og jarðefnafræðilegri lýsingu á eiginleikum jarðvegs og vatns, eigindlegri megindlegri vöktun á föstum flutningum og framleiðni nytjaplantna.

Frá því í febrúar 2019 hefur áætlunin um verk sem unnin var í Serchio vatnasviðinu verið framkvæmd með þátttökunálgun sem tekur virkan þátt í fjölmörgum hagsmunaaðilum í lifandi rannsóknarstofum, tæknilegum umræðutöflum og ákvarðanatökuferli. Þátttökuferlið tók til hagsmunaaðila frá einkahópum og opinberum yfirvöldum, svo sem Landgræðslusamtökunum Toscana Nord, svæðisbundnum náttúrugarðinum Migliarino San Rossore Massaciuccoli, sveitarfélögunum Vecchiano , Pisa, Viareggio og Massarosa, viðskiptasamtökum, umhverfissamtökum, bændum og borgurum.

Allir hagsmunaaðilar tóku þátt í öllum stigum Living Lab ferlisins, allt frá skilgreiningu á markmiðum og markmiðum, til lausnanna, þar á meðal hönnun þeirra og framkvæmd. Bændur gegndu lykilhlutverki í verkefninu, gerðu landbúnaðarland sitt aðgengilegt fyrir NbS og deildu sérþekkingu sinni. They have reshaped the canals and seeded typical native species to function as buffers against runoff of nutrients and chemicals (fertilizers, pesticides) used during agriculture practices. Þeir lögðu einnig sitt af mörkum við að búa til setvatnið með blöndu af Phragmites australis og Thypha latifolia vatnsplöntum til að fanga setlög og stöðva flæði þess inn í kerið.

The Northern Apennines River Basin District Authority samræmd og samfjármagnað verk, tryggja samfellu og samlegðaráhrif við aðra starfsemi og land áætlanir eins og dreifbýlisþróunaráætlun, vatnasviðastjórnunaráætlun samkvæmt evrópskum rammatilskipun um vatn og áætlun um áhættustjórnun flóða samkvæmt evrópsku flóðatilskipuninni.

Árangursstuðlar fyrir þessa tilviksrannsókn byggjast aðallega á samþættu aðferðinni sem notuð er til að miða við margar áskoranir sem Serchio vatnasviðið stendur frammi fyrir. Áhrif loftslagsbreytinga (sérstaklega þurrkar og flóð) hafa verið talin hluti af víðtækri íhlutunaráætlun sem tekur á þrýstingi án loftslags sem ofauðgun, vatnsmengun, jarðvegseyðingu og tapi á líffræðilegri fjölbreytni á svæði sem hefur alþjóðlega viðurkennt mikið vistfræðilegt gildi.

Aðrir árangursþættir tengjast vistkerfisnálguninni sem notuð er í þessari íhlutunaráætlun, sem valdi nokkrar samvirkar náttúrumiðaðar lausnir, þar sem engin eftirsjá, sjálfbærar og árangursríkar ráðstafanir með mikla möguleika á að auka viðnámsþol vistkerfisins.

The Living Lab nálgun stuðlað að árangri fyrirhugaðra lausna líka. Full þátttaka hagsmunaaðila, einkum bænda, stuðlaði að því að sníða lausnir að staðbundnu samhengi, örva nýjar hugmyndir og skapa fleiri námstækifæri.

Framkvæmd ítarlegrar og þverfaglegrar vöktunaráætlunar, sem getur sýnt fram á, með vísindalegum gögnum, skilvirkni framkvæmdar NbS, getur stuðlað að yfirfærslu á góðum starfsvenjum til annarra sviða sem standa frammi fyrir svipuðum áskorunum.

Þeir þættir sem hafa dregið úr framkvæmd greindra aðgerða eru aðallega skrifræðislegir og stjórnsýslulegir. Eins og er lítur ítalska löggjöfin á NbS sem náttúruverkfræðiverk, sem krefjast langs samþykkisferlis. Að auki þurfti marga fundi með Living Labs fundum, sem krafðist tíma til að styrkja tengsl við suma hagsmunaaðila og við viðskiptasamtök til að sýna og útskýra verkefnið, NbS og umsóknir þeirra.

Gert er ráð fyrir að framkvæmd NbS í Serchio vatnasvæðinu hægi á því ferli að losa mengunarefni frá landbúnaðarlandi í vatnið, bæta vistfræðilegt ástand vatnavistkerfanna og nærliggjandi svæða, stuðla að endurkomu dýrategunda og efla líffræðilega fjölbreytni. Framkvæmd þessara ráðstafana mun einnig stuðla að því að halda jarðvegseyðingu í skefjum og draga úr flutningum í föstu formi þó að skurðirnir séu. Allt saman munu þessar aðgerðir auka heildar vökvaþol svæðisins gegn flóðum og vatnsskorti.

Einnig er búist við félagslegum og hagrænum ávinningi af framkvæmd íhlutunaráætlunarinnar:

• Búa til nýja ferðaþjónustu og afþreyingar tækifæri sérstaklega fyrir staðbundin samtök (fuglaskoðun, kajaksiglingar osfrv.)
• Að bæta velferð borgaranna
• Efling græns hagkerfis á staðnum á grundvelli sjálfbærra starfsvenja í landbúnaði
• Að skapa aukið samstarf, áhuga og tilfinningu fyrir „eignarhaldi“ meðal hagsmunaaðila (bænda) sem leiðir til aukins samþykkis og snurðulausrar framkvæmdar ráðstafananna
• Auka vitund um loftslagstengda áhættu meðal hagsmunaaðila.

Að lokum er gert ráð fyrir ávinningi til að draga úr loftslagsbreytingum, vegna aukinnar stækkunar gróins svæðis, með aukinni kolefnisbindingargetu.

The NbS í Lake District eru að hluta fjármögnuð með fjármögnun ESB (1.425.000,00 €) í gegnum ESB Horizon "Phusicos – Samkvæmt náttúrunni" verkefni. Aðrar fjármögnunarleiðir eru Toskanasvæðið (fyrir plöntuhreinsunarverkefnið og önnur NbS í gegnum PIT-Pianura Pisana verkefnið) og umhverfisráðuneytið (nú kallað Umhverfisráðuneytið fyrir vistfræðilega umbreytingu) til að bæta vökvakerfið.

Flestar inngrip sem framkvæmdar eru á rannsóknarsvæðinu eru hluti af stjórnunaráætlun fyrir vatnasviðaumdæmi og áætlun um stjórnun á flóðaáhættu í héraðinu Norður-Apennines, þar af leiðandi til framkvæmdar evrópskum tilskipunum um vatnaramma og flóð.

Flestar NbS eru framkvæmdar innan ramma PHUSICOS verkefnisins sem hófst árið 2018 og lýkur árið 2023.

Búist er við að lausnirnar sem notaðar eru á rannsóknarsvæðinu hafi langan líftíma (venjulega meira en 15 ár fyrir þessa tegund inngripa), sérstaklega ef þau eru rétt vöktuð og viðhaldið. Vöktunarverkefni er í gangi til að meta skilvirkni og skilvirkni þeirra lausna sem innleiddar eru.

Northern Apennines River Basin District Authority

Massimo Lucchesi, General Secretary and had of the Authority
E-mail: segretario@appenninosettentrionale.it

Nicola Del Seppia, Special Projects Office manager
E-mail: n.delseppia@appenninosettentrionale.it

Nicola Coscini
E-mail: n.coscini@appenninosettentrionale.it

EES, (2021). Náttúrumiðaðar lausnir í Evrópu: Stefna, þekking og framkvæmd vegna aðlögunar að loftslagsbreytingum og minnkunar á hamfaraáhættu. EES-skýrsla 1/2021.