Logo: to the web site of Uppsala University

uu.sePublications from Uppsala University
Change search
ExportLink to record
Permanent link

Direct link
BETA

Project

Project type/Form of grant
Project grant
Title [sv]
Att minimera klimatavtrycket vid restaureringar av vattendrag
Title [en]
Minimizing the climate footprint of river restoration
Abstract [sv]
Vattendrag och våtmarker är bland jordens mest hotade ekosystem. Genom sin historia har människan arbetat för att tämja vattnet, men vi har nu kommit till att inse att dessa ingrepp har haft ett högt pris. Idag är t ex 30% av alla fiskarter i sötvatten utrotningshotade. Därför läggs det ned stora resurser på restaureringsåtgärder som gynnar biologisk mångfald och vattenkvalitet.Två vanliga metoder inom vattendragsrestaurering är anläggning av våtmarker, och dammutrivning. Våtmarker anläggs inom vattendrag för att minska övergödningen. Detta genom att en rad fysikaliska och biologiska processer renar vattnet från näringsämnen som fosfor och kväve. Därutöver utgör våtmarker viktiga miljöer för groddjur, fåglar, fiskar och andra djur. Utrivningen av gamla kraftverksdammar har ökat under senare år eftersom fler och fler dammar blir gamla. Då behöver de underhåll samtidigt som vattenregleringsförmågan har blivit låg eftersom mycket sediment har ansamlas på botten, vilket lämnar mindre utrymme för vatten i magasinet. Att riva ut sådana gamla och olönsamma dammar är av stor betydelse för fortlevnaden av hotade arter såsom ål, lax och flodpärlmussla.I det här projektet syftar ”vattendrag” åt alla rinnande ytvatten, inklusive de minsta diken och bäckar, och med ”restaurering av vattendrag” menas anläggning av våtmarker i vattendrag, samt dammutrivning. Båda dessa restaureringsåtgärder leder till en ökad utbredning av växter som lever i eller nära vatten, så kallade makrofyter. Det är mycket positivt för både vattenkvaliteten och den biologiska mångfalden, men å andra sidan kan makrofyter avge stora mängder växthusgaser till atmosfären. Växthusgaser som metan och lustgas, som bildas genom mikrobiella processer i marken och sedimenten, leds effektivt genom växtens rötter och stam till bladen, och därifrån till luften. Ibland kan avgången av växthusgaser från makrofyter vara 100 gånger större än från intilliggande vattenytor! Å andra sidan tar makrofyterna även upp koldioxid när de växer, och en del av denna tillväxt lagras som organiskt bundet kol i växten, eller i marken under växten, vilket har en kylande effekt på klimatet.Det sammanlagda klimatavtrycket av makrofyter är dock okänt eftersom det formas av ett komplext samspel av miljöfaktorer, olika växtarters egenskaper, och mikrobiella processer. I nuläget är det därför inte möjligt att genomföra vattendragsrestaureringar som resulterar i ett lågt klimatavtryck, samtidigt som de tillgodoser de önskade positiva effekterna på vattenkvalitet och biologisk mångfald.Syftet med det här projektet är att skapa ny kunskap om makrofyters klimatavtryck som ger avnämare möjligheten att designa klimatvänliga restaureringar av vattendrag. Vi kommer att genomföra experiment i växthus för att kunna utveckla en ny klassifikation av makrofyter i klimatfunktionstyper, som kopplar växthusgasutsläpp och kolinlagring till växtens ekologiska och fysiologiska egenskaper. I ett nästa steg kommer vi att samplantera olika arter och klimatfunktionstyper av makrofyter i växthus för att mäta effekten av biologisk mångfald på makrofytsamhällens klimatavtryck. Samtidigt kommer vi även att mäta klimatavtrycket av restaureringsprojekt, både i anlagda våtmarker och vid en dammutrivning. Detta sker genom en ny metod för att mäta utsläpp av växthusgaser över definierade ytor med hjälp av drönare, samt genom mätning av kolinlagring i makrofyternas biomassa ovan och under jord, och i sediment. Olika slags anlagda våtmarker kommer att studeras. Vid dammutrivningen kommer vi att jämföra provrutor med olika makrofytsamhällen som planteras på de torrlagda sedimenten; där kommer vi förutom klimatavtrycket även mäta hur bra olika makrofytsamhällen är på att förhindra erosion, som har en negativ inverkan på nedströms vattenkvalitet vid dammutrivning. Genom att även studera en tidsserie av dammutrivningsprojekt kommer vi att få insyn i hur klimatavtrycket påverkas av ekologisk succession på de torrlagda sedimenten (dvs förändring
Abstract [en]
Most rivers are highly degraded ecosystems. Two very common restoration measures are the construction of wetlands and the removal of dams, with great benefits for water quality and biodiversity. However, both measures entail the expansion of macrophytes, i.e. aquatic and semi-aquatic plants, which can be strong greenhouse gas sources, but also sequester carbon. The footprint of macrophyte expansion on climate is unknown, since it results from the complex interplay of environmental conditions, plant traits and microbial processes.The purpose of this research is to create new knowledge that enables practitioners to design river restoration projects that maximize benefits for biodiversity and water quality at minimal climate footprint. To this end, we seek to 1) establish novel Climate Functional Types (CFTs) of macrophytes, 2) quantify the effect of macrophyte biodiversity on the overall climate footprint, and 3) measure the climate footprint of river restoration projects using new airborne gas flux technology, and including belowground organic carbon sequestration. Stage 2 will aim to building a tool that helps practitioners to design river restoration projects with minimal climate footprint.Close collaboration and targeted dissemination activities will ensure that the research is responsive to the realities and needs of stakeholders, and that the results reach practitioners without delay, thus enabling river restoration that benefits biodiversity, water quality and climate.
Publications (1 of 1) Show all publications
Grasset, C., Mesman, J. P., Tranvik, L. J., Maranger, R. & Sobek, S. (2025). Contribution of lake littoral zones to the continental carbon budget. Nature Geoscience, 18(8), 747-752
Open this publication in new window or tab >>Contribution of lake littoral zones to the continental carbon budget
Show others...
2025 (English)In: Nature Geoscience, ISSN 1752-0894, E-ISSN 1752-0908, Vol. 18, no 8, p. 747-752Article in journal (Refereed) Published
Abstract [en]

In the littoral zone, at the land–water interface of lakes, the areal productivity of aquatic vegetation rivals that of rainforests, resulting in a potentially very high carbon (C) turnover. Whereas tidal wetlands at the land–ocean interface are included in global C budgets, lake littoral zones are currently not accounted for, despite the total shoreline of lakes being estimated at four times longer than that of the global ocean. Here we quantify the littoral net atmospheric C sink using mass balance and a model of C export from the littoral to the pelagic zone. We argue that ignoring littoral C turnover in lakes potentially results in biased estimates of continental C cycling. In our global estimate, we show that the estimated global C balance of lakes may reverse from a net C source to a net C sink (that is, net C burial > net C outgassing). In addition, a large part of the C outgassed in the pelagic might originate from the littoral, implying that previous estimates of terrestrial C inputs to inland waters were too high. We argue that quantifying and modelling lake littoral C fluxes are essential to more accurately estimate the feedback between the continents and climate.

Place, publisher, year, edition, pages
Springer Nature, 2025
National Category
Climate Science Geochemistry Ecology
Identifiers
urn:nbn:se:uu:diva-566417 (URN)10.1038/s41561-025-01739-8 (DOI)001544127300001 ()2-s2.0-105012370161 (Scopus ID)
Funder
Swedish Research Council, 2023-03883Swedish Research Council, 2018-04524Swedish Research Council, 2017-04405Swedish Research Council, 2021-04639EU, Horizon 2020, 101017861Knut and Alice Wallenberg Foundation, 2018.0191Swedish Research Council Formas, 2023-00365
Available from: 2025-09-04 Created: 2025-09-04 Last updated: 2025-09-05Bibliographically approved
Lindström, Eva
Grasset, Charlotte
Sjöberg, Lina
Sahlée, Erik
Principal InvestigatorSobek, Sebastian
Olsson, Per-Ola
Coordinating organisation
Uppsala University
Funder
Period
2023-10-01 - 2027-09-30
National Category
GeochemistryOceanography, Hydrology, Water ResourcesEcology
Identifiers
DiVA, id: project:8877Project, id: 2023-00365_Formas

Search in DiVA

GeochemistryOceanography, Hydrology, Water ResourcesEcology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar