Het geïntegreerde systeem van op de natuur gebaseerde oplossingen om het risico op overstromingen en droogte in het stroomgebied van de Serchio (Italië) te beperken

Het stroomgebied van de Serchio wordt volgens de Italiaanse wet gedefinieerd als een stroomgebied van nationaal belang. Het onderste deel van de Serchio-rivier omvat het deelbekken van het Massaciuccoli-meer. Het stroomgebied is opgenomen in het regionale natuurpark Migliarino, San Rossore, Massaciuccoli en omvat gebieden van naturalistisch belang en met waardevolle biologische diversiteit, van internationaal en nationaal belang (onderdeel van het Natura 2000-netwerk als speciaal beschermd gebied en gebied van communautair belang, evenals RAMSAR-gebied). Sinds het begin van de twintigste eeuw wordt het grondgebied gekenmerkt door een sterk proces van landbouwontwikkeling en verstedelijking dat heeft geleid tot een diepe transformatie van het grondgebied. Een unieke combinatie van uitdagingen waarmee het deelbekken van het Massaciuccolimeer wordt geconfronteerd, is onder meer:

• extreme droogte en watertekort, met name van mei tot september;
• hydraulisch risico in verband met overstromingen van de rivier de Serchio en overstromingen van het meer;
• waterverontreiniging;
• Erosieve processen, bodemverlies;
• natuurlijke en door de mens veroorzaakte verzakking;
• Aantasting van de kwaliteit van ecosystemen en biodiversiteit.

Sommige van deze uitdagingen worden nog verergerd door de klimaatverandering, die aanpassing van de lokale gemeenschap vereist, met name waar de landbouwsector bij betrokken is.

Klimaatveranderingsprojecties in Italië suggereren temperatuurstijging, veranderingen in neerslagpatronen met hoge ruimtelijke variabiliteit, verhoogde frequentie en duur van extreme weersomstandigheden. Het Middellandse Zeegebied wordt erkend als een hotspot voor droogte, met stijgende waarden (beoordelingvan de EER-indicator voor droogten),zowel voor de frequentie van droogte, tot 1,3 gebeurtenissen per decennium in de periode 1950-2015, als voor de ernst van de droogte. Prognoses wijzen op een verdere toename van meteorologische droogtes, tot +0,7 gebeurtenissen per decennium in de periode 2040-2070 in vergelijking met de periode 1980-2015, het meest uitgesproken voor het scenario met hoge emissies (RCP8.5) en iets lager voor het gematigde scenario (RCP4.5). Het voorkomen en de frequentie van rivieroverstromingen, die worden veroorzaakt door intense lokale neerslag, zullen naar verwachting ook toenemen tegen 2070 (beoordelingvan de EER-indicator voor rivieroverstromingen).

Actiestrategieën die in het gebied rond het Massaciuccoli-meer worden uitgevoerd, komen voort uit het project “Phusicos - According to nature”,dat wordt gefinancierd door het Horizon 2020-programma van de EU. Het doel was om aan te tonen hoe op de natuur gebaseerde oplossingen (NbS) adequaat, economisch en ecologisch duurzaam zijn en in staat om het risico op extreme weersomstandigheden (met name overstromingen en droogte) in plattelandslandschappen te verminderen, om de veerkracht te vergroten en de effecten van klimaatverandering tegen te gaan. De tijdens het project geïmplementeerde NbS, die via een participatief pad zijn geïdentificeerd, kunnen helpen het hydrogeologische risico te beperken en het delicate milieusysteem van het Massaciuccoli-meergebied te verbeteren. De NbS die via het Phusicos-project wordt uitgevoerd, maakt deel uit van een breder algemeen interventieplan voor het stroomgebied van de Serchio met als algemene doelstelling het hydrogeologische risico van het gebied te verminderen en de ecosysteemfunctionaliteit te herstellen.

Een bijkomende doelstelling van de in dit geval toegepaste oplossingen was het testen van de toepassing van de “Living Labs”-benadering in landschaps- en milieugerelateerde onderwerpen en te onderzoeken hoe deze zou kunnen dienen bij de coöperatieve planning van NbS om de uitdagingen als gevolg van de klimaatverandering in het stroomgebied van de Serchio te contrasteren. Een Living Lab is een fysieke ruimte en interactieruimte, waarin belanghebbenden een netwerk vormen met bedrijven, overheidsinstanties, universiteiten, generieke gebruikers (als burgers) en andere actoren met als doel samen te werken voor het co-creëren, valideren en testen van nieuwe technologieën, diensten, producten en systemen in reële contexten. Een dergelijke intensieve samenwerking tussen verschillende publieke en private actoren, evenals burgers, voor het gezamenlijk ontwerpen en implementeren van oplossingen wordt erkend als een efficiënt instrument voor milieugovernance en kan cruciaal zijn voor het succesvol implementeren van NbS. De betrokkenheid van de lokale belanghebbenden en de gemeenschap bij het co-ontwerp van de NbS had ook tot doel de acceptatie en uitvoering van dergelijke innovatieve en duurzame oplossingen te vergemakkelijken en het gemeenschapsgevoel, het saamhorigheidsgevoel en de bescherming van het grondgebied te versterken.

Het uiteindelijke doel van het project was om meerdere milieuverbeteringen in het stroomgebied van de Serchio-rivier te bereiken door de algehele veerkracht van het gebied tegen meerdere belastingen te vergroten, de biodiversiteit en bruikbaarheid van natuurgebieden te bevorderen en de replicatie van NbS als "beste praktijk" in andere gebieden mogelijk te maken door boerderijen nieuwe kansen te bieden voor groei, ontwikkeling en revitalisering in de post-Covid-19 fase.

Het brede interventieplan voor het stroomgebied van de Serchio en het Massaciuccoli-meer omvat de volgende interventies:

1. Een fyto-zuiveringsinstallatie van 45 ha, in aanbouw. Het fytodepuratiesysteem ligt ten zuidoosten van het Massaciuccolimeer en is al gedeeltelijk gebouwd en geactiveerd voor een oppervlakte van 15 hectare. Het resterende deel is in aanbouw en zal in 2021 voltooid zijn. Het zal naar verwachting ongeveer 135.000 mc / dag water behandelen.
2. Bufferstroken, langs twee hoofdgebieden van het secundaire kanaalnetwerk. Bufferstroken zijn begroeide gebieden die bestaan uit banden van meerjarige kruidachtige soorten en/of boom- en struiksoorten die aan de rand van gecultiveerde velden zijn geplaatst. Ze hebben het voordeel dat ze omkeerbaar zijn, duurzaam in de tijd, synergetisch met andere maatregelen. Bufferstroken beperken bodemerosie, vangen sedimenten op en verbeteren de filtratie van potentiële voedingsstoffen of verontreinigende stoffen die in waterlichamen stromen en dragen bij aan de verbetering van de waterkwaliteit en de ecologische toestand van meren en omliggende gebieden. Er wordt een daaruit voortvloeiende toename van de algehele weerbaarheid van het grondgebied tegen meervoudige druk verwacht.
3. De instandhoudingslandbouw wordt gekenmerkt door een aanzienlijke vermindering van de intensiteit van de grondbewerking en door het gebruik van dekgewassen, zoals bijvoorbeeld planten (“Loliummultiflorum Lam”),die tussen verschillende gewassen worden ingezaaid, uitsluitend voor ecologische en agronomische doeleinden of voor zaaidoeleinden. Conservatieve landbouw wordt getest, op een totale oppervlakte van ongeveer 60 hectare, op twee boerderijen (Azienda Agricola La Costanza, Azienda Agricola Bonifica della Casa Rossa) die betrokken zijn bij de Serchio Demonstration Case van het Phusicos-project.
4. Sedimentatiebekken, in aanbouw. Het bekken is gepland om het transport van bodem en nutriënten verder te verminderen. Het is een waterretentiebekken dat zal worden gebouwd bij de uitstroom van het deelstroomgebied, net voor het pompstation dat het drainagewater verhoogt om ze naar het Massaciuccoli-meer te brengen. Het sedimentatiebekken, ongeveer 4,0 ha breed, kan de deeltjesmaterialen aanzienlijk verminderen door middel van de sedimentatieprocessen. Bovendien kunnen de planten die rond het bekken groeien stikstof en fosfor opnemen, waardoor de nutriëntenbelasting naar het meer wordt verminderd. Het sedimentatiebekken is zeker een goed voorbeeld van een win-win-maatstaf: het draagt niet alleen bij tot de verbetering van de kwaliteit van de watervoorraden, maar vormt ook een waterretentiebekken dat het effect van overstromingsstromen verzacht en in perioden van droogte als reservoir fungeert.
5. Het "zachte beheer van de kanalen" werkt op het effectieve deel van de kanalen; met name het oorspronkelijke trapeziumvormige gedeelte wordt vergroot door de realisatie van een overstromingsvlakte op één oever die de vegetatie op de oevers houdt en erosieve processen voorkomt. Het zachte beheer van kanalen is een duurzame en ecologische praktijk gericht op het herscheppen en / of behouden van de natuurlijke omstandigheden van waterwegen, door het herscheppen van morfologische dynamiek, milieudiversiteit, hydraulische en ecologische functies van het riviersysteem. De aquatische vegetatie van de kanalen bevordert het natuurlijke proces van waterzuivering van verontreinigende stoffen. Het algemene doel is om de rivier op natuurlijke wijze uit te breiden tijdens een overstromingsgebeurtenis en tegelijkertijd de vegetatie op de oevers te behouden om de waterzuivering en biodiversiteit te vergroten. De interventie, die zich nog in de planningsfase bevindt (actualisering 2021), is goedgekeurd en gefinancierd.

Toegewijde Living Labs zijn opgericht met boeren en lokale belanghebbenden die hun specifieke kennis hebben verstrekt en actief hebben deelgenomen aan het co-ontwerp en de implementatie van de NbS op een gedeeld pad. Het Living Labs-proces volgde drie hoofdfasen: (i) begrijpen, onderzoeken, plannen en verkennen; ii) creatief co-ontwerp en verfijning; iii) evaluatie en toetsing.

De effectiviteit van NbS wordt beoordeeld door middel van een interdisciplinair programma van monitoring, inclusief bodembemonstering en -analyse, het meten van neerslag en temperatuurtrend, hydrogeologische en geochemische karakterisering van bodem en water, kwalitatief-kwantitatieve monitoring van vast transport en gewasproductiviteit.

Sinds februari 2019 wordt het programma van werkzaamheden in het stroomgebied van de Serchio uitgevoerd door middel van een participatieve aanpak, waarbij een breed scala aan belanghebbenden actief wordt betrokken bij living labs, technische discussietafels en het besluitvormingsproces. Bij het participatieproces waren belanghebbenden van particuliere groepen en overheidsinstanties betrokken, zoals het Land Reclamation Consortium Toscana Nord, het regionale natuurpark Migliarino San Rossore Massaciuccoli, de gemeenten Vecchiano, Pisa, Viareggio en Massarosa, handelsverenigingen, milieuverenigingen, landbouwers en burgers.

Alle belanghebbenden waren betrokken bij alle fasen van het Living Lab-proces, van het definiëren van doelen en doelstellingen tot de oplossingen, inclusief het ontwerp en de implementatie ervan. Landbouwers speelden een sleutelrol in het project door hun landbouwgrond beschikbaar te stellen voor NbS en hun specifieke expertise te delen. Ze hebben de kanalen hervormd en typische inheemse soorten gezaaid om te functioneren als buffers tegen afvloeiing van voedingsstoffen en chemicaliën (meststoffen, pesticiden) die tijdens landbouwpraktijken worden gebruikt. Ze hebben ook bijgedragen aan de creatie van het sedimentatiebekken door een mengsel van Phragmites australis en Thypha latifolia waterplanten om sedimenten te vangen en de stroom in het bekken te stoppen.

Het stroomgebiedsdistrict Noord-Apennijnen coördineerde en cofinancierde de werkzaamheden en zorgde voor samenhang en synergieën met andere activiteiten en landplannen, zoals het plan voor plattelandsontwikkeling, het stroomgebiedsbeheersplan overeenkomstig de Europese kaderrichtlijn water en het overstromingsrisicobeheerplan overeenkomstig de Europese overstromingsrichtlijn.

De succesfactoren voor deze casestudy zijn voornamelijk gebaseerd op de geïntegreerde aanpak die wordt gebruikt om de vele uitdagingen aan te pakken waarmee het stroomgebied van de Serchio wordt geconfronteerd. De gevolgen van klimaatverandering (met name droogte en overstromingen) zijn beschouwd als onderdeel van een breed interventieplan om niet-klimaatdruk zoals eutrofiëring, waterverontreiniging, bodemerosie en biodiversiteitsverlies aan te pakken in een gebied met een internationaal erkende hoge ecologische waarde.

Andere succesfactoren houden verband met de ecosysteembenadering die in dit interventieplan wordt gebruikt, waarbij verschillende synergetische op de natuur gebaseerde oplossingen zijn geselecteerd, aangezien er geen spijt is van duurzame en doeltreffende maatregelen met een groot potentieel om de veerkracht van het ecosysteem te vergroten.

De Living Lab-aanpak droeg ook bij aan het succes van de geplande oplossingen. De volledige betrokkenheid van belanghebbenden en met name landbouwers heeft bijgedragen tot het afstemmen van oplossingen op de lokale context, het stimuleren van nieuwe ideeën en het creëren van extra leermogelijkheden.

De uitvoering van een gedetailleerd en multidisciplinair monitoringprogramma, dat aan de hand van wetenschappelijke gegevens de doeltreffendheid van de geïmplementeerde NbS kan aantonen, kan de overdraagbaarheid van goede praktijken naar andere gebieden met vergelijkbare uitdagingen bevorderen.

De factoren die de uitvoering van de vastgestelde acties hebben vertraagd, zijn voornamelijk bureaucratisch en administratief. Momenteel beschouwt de Italiaanse wetgeving NbS als naturalistische technische werken, waarvoor een lang goedkeuringsproces vereist is. Daarnaast waren er veel bijeenkomsten nodig via Living Labs-sessies, waardoor er tijd nodig was om de relaties met sommige belanghebbenden en met brancheorganisaties te versterken om het project, NbS en hun toepassingen te illustreren en uit te leggen.

De tenuitvoerlegging van NbS in het stroomgebied van de Serchio zal naar verwachting het proces van lozing van verontreinigende stoffen van de landbouwgrond naar het meer vertragen, de ecologische toestand van de ecosystemen van het meer en de omliggende gebieden verbeteren, de terugkeer van diersoorten bevorderen en de biodiversiteit vergroten. De uitvoering van deze maatregelen zal ook bijdragen tot de beheersing van bodemerosie en de vermindering van het vaste vervoer door de kanalen. Al deze acties samen zullen de algehele hydraulische veerkracht van het gebied tegen overstromingen en waterschaarste vergroten.

Er worden ook sociaal-economische voordelen verwacht van de uitvoering van het interventieplan:

• Het creëren van nieuwe toeristische en recreatieve mogelijkheden, met name voor lokale verenigingen (vogels kijken, kajakken, enz.)
• Verbetering van het welzijn van de burgers
• Lokale groene economie stimuleren op basis van duurzame landbouwpraktijken
• Het creëren van meer samenwerking, enthousiasme en gevoel van “ownership” tussen belanghebbenden (landbouwers), wat leidt tot een grotere acceptatie en een soepele uitvoering van de maatregelen
• De belanghebbenden bewuster maken van klimaatgerelateerde risico’s.

Ten slotte worden voordelen voor de mitigatie van de klimaatverandering verwacht als gevolg van de toegenomen uitbreiding van het begroeide gebied, met een groter potentieel voor koolstofvastlegging.

De NbS in het Lake District worden gedeeltelijk gefinancierd met EU-financiering (1.425.000,00 €) via het EU Horizon "Phusicos – According to nature"-project. Andere financieringsbronnen zijn de regio Toscane (voor het fytodepuratieproject en andere NbS via het PIT-Pianura Pisana-project) en het nationale ministerie van Milieu (nu ministerie voor de ecologische transitie genoemd) voor de verbetering van het hydraulische netwerk.

De meeste interventies die in het gebied van de casestudy worden uitgevoerd, zijn opgenomen in het stroomgebiedsbeheersplan en het overstromingsrisicobeheersplan van het stroomgebiedsdistrict Noord-Apennijnen, waarmee uitvoering wordt gegeven aan het Europees waterkader en de overstromingsrichtlijnen.

De meeste NbS worden uitgevoerd in het kader van het PHUSICOS-project, dat in 2018 van start is gegaan en in 2023 zal eindigen.

De oplossingen die op het gebied van casestudy's worden toegepast, zullen naar verwachting een lange levensduur hebben (meestal meer dan 15 jaar voor dit soort interventies), vooral als ze naar behoren worden gemonitord en onderhouden. Er loopt een monitoringproject om de efficiëntie en doeltreffendheid van de geïmplementeerde oplossingen te beoordelen.

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

EEA, (2021). Op de natuur gebaseerde oplossingen in Europa: Beleid, kennis en praktijk voor aanpassing aan de klimaatverandering en beperking van het risico op rampen. EEA-verslag 1/2021.