Det integrerte systemet av naturbaserte løysingar for å redusera flaum og tørkerisiko i Serchio River Basin (Italia)

Serchio-elva er definert som eit basseng av nasjonal interesse i samsvar med italiensk lov. Den nedre delen av Serchio-elva inkluderer underbassenget av Massaciuccoli-sjøen. Bassenget inngår i den regionale naturparken Migliarino, San Rossore, Massaciuccoli og omfattar område av naturalistisk interesse og med verdifullt biologisk mangfald, av internasjonal og nasjonal betydning (ein del av Natura 2000-nettverket som spesielt beskytta område og område av fellesskapsbetydning, samt RAMSAR-område). Sidan byrjinga av det tjuande århundre har territoriet vore prega av ein sterk prosess med landbruksutvikling og urbanisering som førte til djup transformasjon av territoriet. Ein unik kombinasjon av utfordringar som Lake Massaciuccoli sub-basseng står overfor inkluderer:

• Ekstrem tørke og vassunderskot, spesielt frå mai til september;
• Hydraulisk risiko knytte til flaum frå Serchio-elva og flaum frå innsjøen;
• vassforureining,
• Erosive prosessar, tap av jord;
• Naturleg og menneske-indusert innsynking;
• Forringing av kvaliteten på økosystemar og biologisk mangfald.

Nokre av desse utfordringane forverrast av klimaendringar, som krev tilpasning av lokalsamfunnet, spesielt med landbrukssektoren.

Klimaprognosar i Italia foreslår temperaturauke, endringar i nedbørsmønster med høg romleg variasjon, auka frekvens og varigheit av ekstreme vêrforhold. Middelhavet er anerkjend som ein tørke hotspot, med aukande verdiar (EØS-indikatorvurdering av tørke)både for tørke frekvens, opp til 1,3 hendingar per tiår i perioden 1950-2015, og tørke alvorsgrad. Framskrivingar indikerer ein ytterlegare auke i meteorologisk tørke, opp til + 0,7 hendingar per tiår i perioden 2040-2070 samanlikna med perioden 1980-2015, mest uttalt for høgutsleppsscenariet (RCP8.5) og litt lågare for moderat scenario (RCP4.5). Førekomsten og hyppigheita av elveflaumar, som utløysast av intense lokale nedbørshendingar, forventast òg å auke innan 2070 (EØS-indikatorvurderingav elveflaum).

Handlingsstrategiar utført i Massaciuccoli Lake-området kjem ut frå "Phusicos — According to nature",prosjekt, finansiert av EUs Horizon 2020-program. Det tok sikte på å demonstrere korleis naturbaserte løysingar (NbS) er tilstrekkelege, økonomisk og miljømessig berekraftige og i stand til å redusere risikoen for ekstreme vêrforhold (spesielt flaum og tørke) i landlege landskap, for å auke motstandskrafta og kontrastere klimaendringar. NbS implementert under prosjektet, som vart identifisert gjennom ein deltakande bane, kan bidra til å redusera den hydrogeologiske risikoen og forbetra det delikate miljøsystemet i Massaciuccoli Lake-området. NbS implementert gjennom Phusicos-prosjektet er ein del av ein breiare generell intervensjonsplan for Serchio-vassdraget med det overordna målet å redusera den hydrogeologiske risikoen for området og gjenopprette økosystemfunksjonaliteten.

Eit ytterlegare mål med løysingane som vart implementert i denne saka, var å teste anvendinga av "Living Labs" -tilnærminga i landskaps- og miljørelaterte emne og å undersøke korleis det kunne tene i samarbeidsplanlegging av NbS for å kontrastere utfordringane som følgje av klimaendringar i Serchio River Basin. Ein Living Lab er eit fysisk område og interaksjonsrom, der interessentar dannar eit nettverk, inkludert selskapar, offentlege etatar, universiteter, generiske brukarar (som borgarar) og andre aktørar med sikte på å samarbeide for å skape, validere og teste ny teknologi, tenester, produkter og systemar i verkelege samanhengar. Eit slikt intenst samarbeid mellom ulike offentlege og private aktørar, samt borgarar, for samdesign og implementering av løysingar er anerkjend som eit effektivt verktøy i miljøstyring og kan vere avgjerande for vellukka implementering av NbS. Involvering av lokale interessentar og samfunnet for co-designing NbS hadde òg som mål å lette aksept og gjennomføring av slike innovative og berekraftige løysingar, samt å styrke kjenslen av fellesskap, tilhøyrsle og beskyttar av territoriet.

Det endelege målet med prosjektet var å oppnå flere miljøforbetringar i Serchio River Basin ved å auke territoriets generelle motstandskraft mot flere press, favorisere biologisk mangfald og brukbarheit av naturområde, samt å tillate replikasjon av NbS som "beste praksis" i andre område ved å gje gardar nye høve for vekst, utvikling og revitalisering i post-Covid-19-fasen.

Den breie intervensjonsplanen for Serchio-elva og Massaciuccoli-sjøen inkluderer følgjande inngrep:

1. Eit phyto-avrenningsanlegg på 45 ha, under bygging. Phytodepuration-systemet ligg sør-aust for Massaciuccoli-sjøen og er allereie delvis bygget og aktivert for eit område på 15 hektar. Den resterande delen er under bygging og skal vera ferdig innan 2021. Det er anslått å handsame ca 135.000 mc/dag med vatn.
2. Bufferstriper, langs to hovudområde av det sekundære kanalnettet. Bufferstrimlar er vegeterte område som består av band av fleirårige urteartar og/eller tre- og buskartar plassert i utkanten av dyrka mark. Dei har fordelen av å vere reversible, berekraftige over tid, synergistiske med andre tiltak. Bufferstrimlar avgrensar jorderosjon, fangar sedimenter og forbetrar filtreringa av potensielle næringsstoff eller forureiningar som strøymer inn i vasslekamar og bidreg til å forbetra vasskvaliteten og den økologiske statusen til innsjøar og omkringliggande område. Ein påfølgjande auke i territoriets generelle motstandskraft mot flere press er forventa.
3. Bevaringsjordbruk er prega av ein betydeleg reduksjon i intensiteten av jordbearbeiding og ved bruk av dekkavlingar, som til dømes planter (“Loliummultiflorum Lam”),sett inn mellom forskjellige avlingar, berre for økologiske og agronomiske føremål eller såfrø. Konservativt landbruk vert testa, på eit samla areal på ca 60 hektar, på to gardar (Azienda Agricola La Costanza, Azienda Agricola Bonifica della Casa Rossa) som er involvert i Serchio Demonstration Case av Phusicos-prosjektet.
4. Sedimentasjonsbasseng,under bygging. Bassenget er planlagt for å redusera transporten av jord og næringsstoff ytterlegare. Det er eit vassretensjonsbasseng som vil bli bygget ved utløpet av underfanget, like før pumpestasjonen som aukar dreneringsvatnet for å levere dei til Massaciuccoli-sjøen. Sedimenteringsbassenget, ca. 4,0 ha breitt, kan redusere partikkelmaterialet betydeleg ved hjelp av sedimenteringsprosessane. Dessutan kan plantane som veks rundt bassenget, ta opp nitrogen og phosporous, noko som reduserer næringsbelastinga til innsjøen. Sedimentasjonsbassenget representerer absolutt eit godt døme på ein siger — vinn mål: I tillegg til å bidra til å forbetre kvaliteten på vassressursen, utgjer den òg eit vassretensjonsbasseng, noko som reduserer effekten av flaumstraumar og fungerer som eit reservoar i tørkeperiodar.
5. Den "milde forvaltinga av kanalane" verkar på den effektive delen av kanalane; Spesielt forstørra den opphavlege trapesforma delen av realiseringa av ei flaumslette på ein bank som held vegetasjonen på bankane og forhindrar erosive prosessar. Den skånsame forvaltinga av kanalane er ein berekraftig og økologisk praksis med sikte på å gjenskape og/eller oppretthalde dei naturlege tilhøva i vassvegane, ved å gjenskape morfologisk dynamikk, miljømangfald, hydrauliske og økologiske funksjonar i elvesystemet. Vassvegetasjonen i kanalane favoriserer den naturlege prosessen med vassavrenning frå forureinande stoff. Det overordna føremålet er å la elva naturleg ekspandere under ei flaumhending og samstundes oppretthalde vegetasjonen på breidda for å auke vassreinsing og biologisk mangfald. Tiltaket, som framleis er i planleggingsfasen (2021 oppdatering), er godkjent og finansiert.

Dedikerte Living Labs har vorte etablert med berømmelse og lokale interessentar som ga sin spesifikke kunnskap og aktivt deltok i co-design og implementering av NbS i ein felles bane. Living Labs-prosessen følgde tre hovudfasar: forstå, undersøke, planleggje og utforske; II) kreativ samdesign og foredling, III) vurdering og prøving.

NbS-effektivitet vurderast gjennom eit tverrfagleg overvåkingsprogram, inkludert jordprøvetaking og analyse, måling av nedbør og temperaturutvikling, hydrogeologisk og geokjemisk karakterisering av jord og vatn, kvalitativ-kvantitativ overvåking av fast transport og avlingsproduktivitet.

Sidan februar 2019 vart arbeidsprogrammet utført i Serchio-elva implementert gjennom ei deltakande tilnærming, som aktivt involverte eit breitt spekter av interessentar i levande laboratorium, tekniske diskusjonstabellar og beslutningsprosessar. Den deltakande prosessen involverte interessentar frå private grupper og offentlege styresmakter, som Land Reclamation Consortium Toscana Nord, den regionale naturparken Migliarino San Rossore Massaciuccoli, kommunane Vecchiano, Pisa, Viareggio og Massarosa, bransjeforeiningar, miljøorganisasjonar, bønder og borgarar.

Alle interessentar var engasjert i alle fasar av Living Lab-prosessen, frå definisjonen av mål og mål, til løysingane, inkludert design og implementering. Bønder hadde ei nøkkelrolle i prosjektet, der dei gjorde jordbruksarealet sitt tilgjengeleg for NbS og delte sin spesifikke kompetanse. Dei har omforma kanalane og sådd typiske innfødde artar for å fungera som bufferar mot avrenning av næringsstoff og kjemikaliar (gjødsel, plantevernmiddel) som brukast under jordbrukspraksis. Dei bidro òg til danninga av sedimentasjonsbassenget gjennom ei blanding av Phragmites australis og Thypha latifolia vassplantar for å fange sedimenter og stoppe straumen inn i bassenget.

Northern Apennines River Basin District Authority koordinerte og medfinansierte arbeida, og sikra samanheng og synergier med andre aktivitetar og arealplanar som Rural Development Plan, River basin Management Plan i samsvar med det europeiske vassrammedirektivet og Flood Risk Management Plan i samsvar med det europeiske flaumdirektivet.

Suksessfaktorar for denne casestudien er hovudsakleg avhengige av den integrerte tilnærminga som brukast til å målrette mot dei mange utfordringane som Serchio-vassdraget står overfor. Verknader av klimaendringar (spesielt tørke og flaum) har vorte vurdert som ein del av ein brei intervensjonsplan som adresserer ikkje-klimatiske trykk som eutrofiering, vassforureining, jorderosjon og tap av biologisk mangfald i eit område med internasjonalt anerkjend høg økologisk verdi.

Andre suksessfaktorar er knytte til økosystemtilnærminga som brukast i denne intervensjonsplanen, som valde flere synergiske naturbaserte løysingar, som ingen anger, berekraftige og effektive tiltak med høgt potensial for å forbetra økosystemets motstandskraft.

Living Lab-tilnærminga bidro òg til suksessen til dei planlagde løysingane. Den fulle involvering av interessentar og spesielt bønder, bidro til å skreddarsy løysingar til den lokale konteksten, stimulere nye idear og skape flere læringshøve.

Gjennomføringa av eit detaljert og tverrfagleg overvåkingsprogram, som gjennom vitskaplege data kan demonstrere effektiviteten av den implementerte NbS, kan favorisere overførbarheit av god praksis til andre område som står overfor liknande utfordringar.

Faktorane som har bremsa gjennomføringa av dei identifiserte tiltaka er hovudsakleg byråkratiske og administrative. For tida reknar den italienske lovgivinga NbS som naturalistiske ingeniørarbeid, som krev ein lang godkjenningsprosess. I tillegg var det behov for mange møter gjennom Living Labs-økter, noko som kravde tid til å styrke relasjonar med nokre interessentar og med bransjeforeiningar for å illustrere og forklare prosjektet, NbS og deira applikasjonar.

Implementeringa av NbS i Serchio-vassdraget forventast å bremse prosessen med utslepp av forureinande stoff frå jordbruksmarka til innsjøen, forbetra den økologiske statusen til innsjøøkosystema og dei omkringliggande områda, favorisere gjenopptreden av dyreartar og auka biologisk mangfald. Gjennomføringa av desse tiltaka vil òg bidra til kontroll av jorderosjon, og reduksjon av fast transport gjennom kanalane. Til saman vil desse tiltaka auka territoriets generelle hydrauliske motstandskraft mot flaum og vassmangel.

Sosioøkonomiske fordelar er også forventa frå gjennomføringa av intervensjonsplanen:

• Skape nye turisme- og rekreasjonshøve spesielt for lokale foreiningar (fuglekikking, kajakkpadling, etc.)
• Betre velferd for borgarane
• Styrking av lokal grøn økonomi basert på berekraftig landbrukspraksis
• Skape auka samarbeid, entusiasme og kjensle av «eigarskap» blant råka partar (bønder), noko som fører til auka aksept og smidig gjennomføring av tiltaka
• Auka medvit om klimarelaterte risiko blant interessentane.

Til slutt forventast klimaendringsreduserande fordelar, på grunn av auka utviding av vegetert område, med auka karbonbindingspotensial.

NbS i Lake-distriktet er delvis finansiert av EU-middel (1.425.000,00 EUR) gjennom EU Horizon "Phusicos — Ifølgje naturen" -prosjektet. Andre finansieringskilder inkluderer Toscana-regionen (for fytoavrenningsprosjektet og andre NbS gjennom PIT-Pianura Pisana-prosjektet), og det nasjonale miljødepartementet (no kalla departementet for økologisk overgang) for forbetring av hydraulikknettet.

Dei fleste tiltaka som implementerast i case-studieområdet er inkludert i River basin Management Plan og Flood Risk Management Plan i Northern Apennines River Basin District, og implementerer difor det europeiske vassramme- og flaumdirektivet.

Mesteparten av NbS er implementert innanfor ramma av PHUSICOS-prosjektet, som starta i 2018 og avsluttast i 2023.

Løysingane som implementerast i case-studieområdet forventast å ha lang levetid (vanlegvis meir enn 15 år for denne typen tiltak), spesielt viss dei overvakast og haldast ved like på riktig måte. Eit overvåkingsprosjekt går føre seg for å vurdere effektiviteten og effektiviteten til dei implementerte løysingane.

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

EØS-tillegget til Den europeiske unions tidende (2021). Naturbaserte løysingar i Europa: Politikk, kunnskap og praksis for klimatilpasning og katastroferisikoreduksjon. EØS-rapport 1/2021.