Bakgrund

Efter ett omfattande utvecklingsarbete med tester, konsultationer och utvärderingar har Brockmann Geomatics Sweden AB tillsammans med Länsstyrelsen, Naturvårdverket och Rymdstyrelsen utvecklat ett satellitbaserat övervakningsprogram för Sveriges våtmarker. Syftet har varit att ta fram en satellitbaserad metod för övervakning och uppföljning av förändringar av markanvändning i våtmarker.

Inledning

Sverige är ett av de våtmarksrikaste länderna i världen och mer än 20 % av vårt land är täckt av våtmarker (Löfroth, 1991). Cirka 40 % av dessa är öppna myrar, det vill säga myrar med en krontäckning på mindre än 30 %. Våtmarkernas stora variationsrikedom gör dem värdefulla för såväl arter knutna till våtmarkerna som för arter knutna till kringliggande ekosystem samt för rastande flyttfåglar. Trots deras betydelse har våtmarkerna sedan drygt ett sekel i stor utsträckning omförts till andra marktyper, framför allt inom ramen för skogs- och jordbruket, infrastruktur- och transportsektorerna samt torvnäringen (Naturvårdsverket, 2007).

I skogslandskapet har under 1900-talet en omfattande markavvattning ägt rum, framför allt i syfte att öka skogsproduktionen på våtmarker, att säkra skogsmarkens produktionsförmåga och genom utbyggnaden av skogsbilvägnätet. Stora våtmarksarealer har även gått förlorade genom utvinning av torv och genom överdämning av våtmarksstränder i anslutning till sjöar och vattendrag som utnyttjas för kraftproduktion.

Våtmarkerna har en viktig roll för den biologiska mångfalden och 15 % av våra rödlistade arter förekommer på myrmarker eller sötvattenstränder (Naturvårdsverket, 2007). Många växter och djur är beroende av denna biotop och har därför missgynnats av igenväxning av tidigare öppna våtmarker. Igenväxning har orsakats av markavvattning, tillförsel av luftburna näringsämnen samt av att traditionell slåtterhävd och betesdrift upphört. Skogsbruket med dess markanvändning och skogsbilnätet kan också påverka det hydrologiska mönstret i och i anslutning till våtmarker, vilket kan medföra förändrade växtsamhällen.

VMI - Den nationella våtmarksinventeringen

Under åren 1981-2005 kartlades Sveriges våtmarker i den nationella våtmarksinventeringen, VMI. VMI baseras på tolkning av flygbilder i kombination med översiktlig fältinventering för beskrivning av myrvegetation.

Vid flygbildstolkningen bedömdes faktorer som grad och typ av ingrepp, beskogning, blöthet och hydrotopografi (Löfroth, 1991). Ett av huvudsyftena med VMI var att identifiera de värdefullaste våtmarkerna genom en naturvärdesbedömning av alla större våtmarker i landet. Redan från start fanns också målsättningen att bygga en grund för miljöövervakning av våtmarker.

Informationen från VMI har sammanställts i en nationell rapport (Gunnarsson och Löfroth, 2009). Men allt eftersom tiden går blir informationen i inventeringen med åren successivt inaktuell, framför allt gäller det skador på myrarnas vegetation och vattenföring som uppstår genom till exempel skogsbruk eller ny infrastruktur.

Habitatdirektivet och Natura 2000

I ett europeiskt perspektiv är det boreala myrlandskapet ett av de mest ursprungliga ekosystemen. EU:s habitatdirektiv ger Sverige ansvaret för att gynnsam bevarandestatus uppnås och bibehålls för ett flertal våtmarkstyper och deras djur och växter. Ett av redskapen för att uppnå detta är Natura 2000 som utgör ett nätverk av EU:s mest skyddsvärda naturområden och skapades för att hejda utrotningen av växter och djur och för att bevara deras livsmiljöer för framtiden.

För att kunna bedöma och följa upp de nationella och regionala miljömålen samt bevarandestatus för våtmarker inom och utanför Natura 2000-nätverket behöver Naturvårdsverket och Länsstyrelsen kostnadseffektiva metoder som kan producera jämförbara resultat om våtmarkernas status vid återkommande tillfällen. Detta inkluderar information både vad gäller våtmarkstyp och förändring, liksom information om förändringar i omgivningen.

De svenska miljömålen

Det svenska miljömålssystemet innehåller ett generationsmål, sexton miljökvalitetsmål och fjorton etappmål (från Miljömål.se, 2013). Generationsmålet anger inriktningen för den samhällsomställning som behöver ske inom en generation för att vi ska kunna nå miljökvalitetsmålen. Miljökvalitetsmålen anger istället det tillstånd i miljön som miljöarbetet ska leda till, medan etappmålen anger steg på vägen till miljökvalitetsmålen och generationsmålet.

Riksdagens definition av generationsmålet (från Miljömål.se, 2013) är: "Det övergripande målet för miljöpolitiken är att till nästa generation lämna över ett samhälle där de stora miljöproblemen är lösta, utan att orsaka ökade miljö- och hälsoproblem utanför Sveriges gränser."

Fokus för miljöpolitiken ska ligga på att: ekosystemen har återhämtat sig, eller är på väg att återhämta sig, och deras förmåga att långsiktigt generera ekosystemtjänster är säkrad; att den biologiska mångfalden och natur- och kulturmiljön bevaras, främjas och nyttjas hållbart; samt att en god hushållning sker med naturresurserna.

Miljökvalitetsmålet Myllrande våtmarker

Det svenska miljömålssystemet innehåller sexton miljökvalitetsmål. Det elfte målet "Myllrande våtmarker" rör våtmarkerna och deras värden. Målet definition är: "Våtmarkernas ekologiska och vattenhushållande funktion i landskapet ska bibehållas och värdefulla våtmarker bevaras för framtiden." Men för att tydliggöra vad som syftas med målet anges ett antal preciseringar:

"Våtmarker av alla typer finns representerade i hela landet inom sina naturliga utbredningsområden."
"Våtmarkernas viktiga ekosystemtjänster som biologisk produktion, kollagring, vattenhushållning, vattenrening och utjämning av vattenflöden är vidmakthållna."
"Våtmarker är återskapade, i synnerhet där aktiviteter som exempelvis dränering och torvtäkter har medfört förlust och fragmentering av våtmarker och arter knutna till våtmarker har möjlighet att sprida sig till nya lokaler inom sitt naturliga utbredningsområde."
"Naturtyper och naturligt förekommande arter knutna till våtmarkerna har gynnsam bevarandestatus och tillräcklig genetisk variation inom och mellan populationer."
"Hotade våtmarksarter har återhämtat sig och livsmiljöer har återställts."
"Främmande arter och genotyper inte hotar den biologiska mångfalden."
"Genetiskt modifierade organismer som kan hota den biologiska mångfalden inte är introducerade."
"Våtmarkernas natur- och kulturvärden i ett landskapsperspektiv är bevarade och förutsättningarna för fortsatt bevarande och utveckling av värdena."
"Våtmarkernas värde för friluftsliv är värnade och bibehållna och påverkan från buller är minimerad."

Några av preciseringarna kan få mer tydliga svar med denna inventering av vegetationsförändringar i öppna myrar, och då främst de som rör ekosystemtjänsternas vidmakthållande och naturtypers bevarandestatus.

Utveckling av satellitbaserad våtmarksövervakning

För att kunna följa upp nationella och regionala miljömål samt status för våtmarker inom EU:s art- och habitatdirektiv behövde Naturvårdsverket och länsstyrelsen utveckla effektiva övervakningsmetoder. Satellitbildstekniken bedömdes vara en lämplig metod eftersom den möjliggör återkommande, aktuella analyser av både våtmarkernas växtlighet och ingrepp i omgivningen. Satellitbildstekniken innebär att heltäckande homogena och jämförbara övervakningsdata kan produceras kostnadseffektivt över större regioner. VMI och satellitbildstekniken är båda inriktade på att dokumentera förändringar i markanvändningen.

Metoden för "Satellitbaserad övervakning av våtmarker" har utvecklats i pilotprojekt i nära samarbete med Länsstyrelserna Dalarna, Gävleborg, Jönköping och Norrbotten samt Naturvårdsverket och Rymdstyrelsen.

Under arbetets gång har syftet varit att ta fram ett satellitbildsbaserat operationellt koncept för övervakning och uppföljning av förändringar hos våtmarker. Målet har varit att utveckla en metod som kan användas för både regional och nationell uppföljning av tillståndet i våtmarkerna.

Under 2002 genomfördes ett utvecklingsarbete (Boresjö Bronge, 2006) som innebar metodutveckling och test av framtagen metod i Siljanskupolen i Dalarna respektive Hälsingeskogen i Gävleborgs län (Figur 1). Båda områdena är myrrika och omfattar myrar av många olika typer. Metodutvecklingen bedrevs huvudsakligen inom Siljans-kupolen över vilken ett stort antal överlappande satellitscener fanns att tillgå. Detta gav möjlighet att ingående analysera olika myrars spektrala signaturer och uppträdande i tiden med avseende på fenologi och väderförhållanden. Framtagen metod testades sedan i Hälsingeskogen och en preliminär utvärdering genomfördes med lovande resultat.

Figur 1. Studieområden i utvecklingsarbetet 2002 i Siljanskupolen och Hälsingeskogen, pilotproduktion 2003 i Dalarnas och Gävleborgs län, samt kompletterande områden 2005 i Norrbottens och Jönköpings län.

Metoden användes under 2003 för en pilotproduktion (Boresjö Bronge, 2006) av förändringsinformation över Dalarna och Gävleborgs län där lämpliga områden med täckande satellitdata funnits att tillgå (Figur 1).

För att erhålla ett utökat underlag för metodens användbarhet i ett nationellt perspektiv och få bättre möjligheter att specificera metod och kostnader för operationell våtmarksuppföljning utvidgades projektet (Boresjö Bronge, 2006) med stöd från Naturvårdsverket så att den år 2005 kunde testas i ytterligare två strategiskt valda områden, Jönköping respektive Norrbottens län (Korpilombolo och Pajala), innan slutgiltig metodik fastlades (Figur 1).

De utvidgade studierna sammanställdes till en rapport (Boresjö Bronge, 2006) där resultat och slutsatser ställts samman från de ovanstående utvecklingsuppdrag och denna ligger till grund för metodiken som används i detta förändringsanalysarbete.

Länsstyrelsen Gävleborg valde efter den första förändringsanalysen att genomföra en fördjupad uppföljning av vegetationsförändringar i våtmarker med höga naturvärden (Jonson, 2007). Av länets mest värdefulla våtmarker visade en fjärdedel indikation på vegetationsförändringar under pilotstudien. Vid fältkontroll kunde en 84 procentig ökning av biomassa konstateras i dessa våtmarksområden. I 28 % berördes mer än 5 % av området och den vanligaste orsaken i dessa fall var nya diken som tillkommit efter 1980-talets våtmarksinventering. Detta har stärkt arbetsmodellen och var ett första prov på metodens användbarhet. Metoden gör det möjligt att kostnadseffektivt framställa heltäckande, enhetliga och jämförbara övervakningsdata över större områden.

Den slutgiltiga metoden för utvärdering av resultatet från förändringsanalysen togs fram då den operationella våtmarksövervakningen påbörjades i och med inventeringen i Norrbottens län 2007-2009 (Backe et al, 2012). Därefter har samma arbetssätt använts i de följande länsgrupperna.

Naturvårdsverkets nationella miljöövervakningsprogram

Sedan 2007 ingår "Satellitbaserad övervakning av våtmarker" i Naturvårdsverkets nationella miljöövervakningsprogram och inom en tioårsperiod ska det första inventeringsvarvet vara genomfört i hela Sverige (Figur 2). Arbetet utförs inom Naturvårdsverkets ramavtal med experter på satellitövervakning och sker i nära samarbete med berörda länsstyrelser. De större norrlandslänen behandlas separat medan de mindre länen samkörs i länsgrupper för att undersökningen ska bli kostnadseffektiv. Varje län eller länsgrupp tar cirka två år att färdigställa.

Figur 2. Tidplan för genomförande av förändringsanalysens första inventeringsvarv.

För att ytterligare skynda på processen genomförs två län/länsgrupper samtidigt med visst överlapp. Bearbetningsrutinerna har utarbetats under utvecklingsprojekten och det gäller alla steg i arbetet.

Nedan visas de huvudsakliga aktiviteterna (Figur 3).

Figur 3. Huvudsakliga aktiviteter. Varje län eller länsgrupp tar cirka två år att färdigställa. För att ytterligare skynda på processen genomförs två län/länsgrupper samtidigt med visst överlapp.

Referenser

Boresjö Bronge, L., 2006. Satellitdata för övervakning av våtmarker - Slutrapport. Länsstyrelsen Gävleborgs län, Rapport 2006:36, Länsstyrelsen Dalarnas län, Rapport 2006:38.
Gunnarsson, U. & Löfroth, M., 2009. Våtmarksinventeringen - resultat från 25 års inventeringar. Naturvårdsverket, Rapport 5925.
Jonson, M., 2007. Vegetationsförändringar i våtmarker med höga naturvärden - En fältuppföljning av förändringsindikationer från satellitbild. Länsstyrelsen Gävleborgs län, Rapport 2007:19.
Löfroth, M., 1991. Våtmarkerna och deras betydelse. Naturvårdsverket, Rapport 3824, 93 s.
Miljömål.se - den svenska miljömålsportalen, 2013. http://www.miljomal.se (hämtad 2013-02)
Naturvårdsverket, 2007. Myllrande våtmarker - Underlagsrapport till fördjupad utvärdering av miljömålsarbetet. Naturvårdsverket, Rapport 5771.