Ecosysteemdiensten, een innovatie voor het waterbeheer? Prof.dr. Patrick Meire, dr. Jan Staes en dr. Jan Cools Universiteit Antwerpen, onderzoeksgroep ecosysteembeheer en Instituut voor Milieu en duurzame ontwikkeling
University institute of interdisciplinary education Catalyst for cooperative research Window to expertise at University Living lab for sustainability 2
3
Ecosysteemdiensten Evolutie sinds 2005
5 Ecosysteem diensten
Welke rol kunnen ecosysteemdiensten spelen in het waterbeheer? 1) Natuurlijke zuivering 6
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 afstand tot monding (km) Waterkwaliteit Schelde sterk verbeterd Zuurstof (mg/l) 140 120 100 80 60 14.0 12.0 10.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 2.5 2.0 1.0 0.0
Rol waterzuivering? Zelfreinigend vermogen terug op gang Groei fytoplankton niet meer beperkt door toxische NH4 Plotse sterke verbetering los van toename zuivering 8
Schelde: regime shift from net consumption to net production Ratio Prim. Prod./Respiration based on oxygen balance Net oxygen production with low ammonia inputs Alternative stable states with intermediate ammonia inputs Net oxygen consumption with high ammonia inputs Tom Cox, 2009
Schelde: regime shift from net consumption to net production P/R based on oxygen balance Net oxygen production with low ammonia inputs Alternative stable states with intermediate ammonia inputs Net oxygen consumption with high ammonia inputs Tom Cox, 2009
Zelfreinigend vermogen gaat niet vanzelf Verdere levering van deze ecosysteemdienst vereist optimale omstandigheden voor fytoplankton: Voldoende licht ( vertroebeling een probleem) Voldoende verblijftijd Gunstige verhouding diepte fotische zone/mengzone Zelfzuiverende capaciteit waterlopen levert een cruciale bijdrage aan de waterkwaliteit Bevorderen in het ganse bekken zou een belangrijke bijdrage leveren! Helaas is kennis hierover ontbrekend Monitoring primaire productie fytoplankton nuttig 11
Welke rol kunnen ecosysteemdiensten spelen in het waterbeheer? 2) Bescherming tegen klimaatverandering 12
Hoe brengen we alles samen? Case study: Lagune van Venetië: Eutrofiëring Overbevissing Tourisme Overstromingen Een veelheid van problemen doelstellingen worden niet bereikt!
Petri net modellen Laten toe om verschillende types informatie te integreren, feedbacks op te nemen en de toestand van het systeem over een bepaalde tijdsperiode simuleren.
Verwachte veranderingen in ES delivery BAU scenario 3 scenario s climate change, met en zonder de stormvloedkering (MOSE) sterke afname!
Effect extra maatregelen SG: zeegras; SM: schorherstel T: toerisme; D: benthische diatomeeën
17 Welke rol kunnen ecosysteemdiensten spelen in het waterbeheer? 3) Investeren in ecosysteemdiensten verdient zich terug 17
Benefits (USD/ha) Hoe kiezen voor nature-based solution Economische criteria? Shrimp farming or mangrove conservation Commercial profits Shrimp farming Mangrove Minus subsidies Shrimp farming Plus benefit fish nursery Minus restoration costs Shrimp farming Plus benefit storm protection + Compare benefits (investment analysis) for individual projects or companies - No distinction between winners and losers Mangrove
Miljoen /jaar KOSTEN BATEN Restoratie slikken & schorren Hedwige Prosper folder 20 Totale netto baten per jaar: 8 17 miljoen 15 euro (excl. verlies landbouw en gebouwen) 10-5 -5 Min. Max. Landbouw: -450 ha Slikken: +275 ha Schorren: +190 ha Verschillende ecosysteemdiensten Cultural Platform-Living Cultural Platform-Building Cultural Aesthetics-Visual intrusion Cultural Cognitive development-excusion Cultural Recreation-dike Water quality Aeration Water quality P-burial Water quality N-N2O-emission Water quality N-NH3-NH4-emission Water quality N-denitrification Water quality N-burial Climate CH4-emission Climate CO2-emission Climate Carbon burial Sedimentation and erosion Soil erosion Sedimentation and erosion Sedimentation Disturbance Flood prevention Air quality PM10 Air quality PM2,5 Food Eatable salty plants Food Livestock Food Agricultural crops Verlies landbouw, huizen gecompenseerd (totale investeringskost) Boerema, A., L. Geerts, L. Oosterlee, S. Temmerman, and P. Meire. 2016. Ecosystem service delivery in restoration projects: the effect of ecological succession on the benefits of tidal marsh restoration. Ecology and Society 21:10.
Marginale kosteneffectiviteitscurve Wie kan het makkelijkst bijdragen? Marginal cost ( /kg point) Basic measures Agriculture WWTP Industry Household Cools et al., 2011 g 700 600 500 i 4,80 High CE Increased cattle productivity (i) Build or renovate WWTP (a,b) Winter cover crops (j) d pq a j b n hm 4,60 4,40 Reduction capacity 4,20 Moderate-Low CE Extension of sewer network 4,00 3,80 In-stream concentration (mg/l) e c 3,60 r f o 3,40 In-stream concentration (mg N/l) 400 300 200 100 0 3,20-100
Meerwaarde beheer ES Monofunctioneel beheer Beheer in functie van ecosysteemdiensten Meetbare baten Private baten Waterkwaliteit Waterkwantiteit Andere Other ecosysteem Ecosystem diensten Services Private baten Theoretisch maximale vergoeding gebaseerd op alle mogelijke baten voor de maatschappij Minimale vergoeding - enkel inkomstenverliezen Worden vergoed http://www.gov.uk/government/publications/payments-for-ecosystem-services-pes-best-practice-guide
Onderzoek naar innovatieve financieringsmechanismen voor kleinschalige ingrepen op privéterrein Payment for Ecosystem Services
Conclusie Reele economische meerwaarde van ecosysteemdiensten Meenemen in investeringsbeslissingen Goede kennis nodig van meerwaarde van ecosysteemdiensten Systeem opzetten om investeerders (particulier, privaat, publiek) te belonen
Thanks for your attention 24