Ålegræstransplantering og tangdyrkning som marine virkemidler: Potentialer, effekter og juridiske aspekter: Synteserapport for projektet ”Udviklingsinitiativer for Marine Virkemidler”

Karen Timmermann (Editor), Alina Mostovaya, Anders Barnewitz, Anders Erichsen, Anders H. Petersen, Andreas Holbach, Annette Bruhn, Benjamin Nielsen, Daniel Taylor, Flemming T. Hansen, Frederik H. Hansen, Freja Christiansen, Helle Tegner Anker, Jesper Christensen, Johnna Holding, Julie Lyhne Ehrenreich, Lasse Baaner, Line Hermannsen, Lærke W. Callisen, Mette Møller NielsenMia Gommesen, Mikkel K. Lees, Mogens R. Flindt, Niels Holst, Paula Canal-Vergés, Peter Søndergaard Schmedes, Rasmus A. Kjær, Rune C. H. Steinfurth, Sanjina Upadhyay Stæhr, Sidsel Gurholt Pedersen, Sidsel Juul Vinbæk, Steen Gyldenkærne, Søren Stig Andersen, Teis Boderskov, Thor S. Jørgensen, Timi L. Banke, Trine A. Andersen, Trine C. Larsen

Research output: Book/ReportReportResearch

57 Downloads (Orbit)

Abstract

Ålegræstransplantering og dyrkning af sukkertang har tidligere været foreslået som marine virkemidler til forbedring af miljøtilstanden i danske kystvande. I denne rapport præsenteres de væsentligste resultater og anvendte metoder fra projektet ”udviklingsinitiativer for marine virkemidler”. Projektets fokus har været at forbedre vidensgrundlaget for virkemidlerne med særligt fokus på deres anvendelsesområde i danske kystvande, kvantificering af miljøeffekter, metoder til håndtering af klimaeffekter samt den retlige ramme for anvendelsen af virkemidlerne. Nedenfor sammenfattes hovedresultaterne for hhv. ålegræs transplantering og dyrkning af tang.

Ålegræstransplantering
Ålegræstransplantering, hvor ålegræsskud høstes fra vilde donorbede og udplantes på egnet nøgenbund, har tidligere været beskrevet som et marint virkemiddel til immobilisering af næringsstoffer og til forbedring af miljøkvalitet (Timmermann et al. 2016; Bruhn et al., 2020, Petersen et al., 2021). Projektet om ”Udviklingsinitiativer for Marine Virkemidler” har ledt til ny viden om muligheder og effekter ved anvendelse af ålegræstransplantering. I dette afsnit præsenteres den opdaterede viden og data om ålegræs som marint virkemiddel i danske kystvande.


Opsummering af resultater vedr. ålegræstransplantering som marint virkemiddel:

Anvendelsespotentiale
Under de nuværende miljømæssige forhold er transplantering af ålegræs begrænset af forhøjede næringsstofniveauer og afledte ændringer i miljøforhold, men i de fleste fjorde og kystvande vil der være områder, hvor fysiske, kemiske og biologiske forhold understøtter vækst af ålegræs og muliggør transplantering. Generelt er potentialer mindst i inderfjorde og større i yderfjorde og ved åbne kyststrækninger. Eksisterende ålegræs og nuværende fysiske aktiviteter og forhold ved kyster og på vandet kan yderligere begrænse det potentielt transplanteringsegnede areal betragteligt. In situ undersøgelser er påkrævet for alle lokaliteter før transplantering for at bestemme det reelle potentiale.

Kvælstofreduktion (”N-virkemiddel”)
Transplanteret ålegræs binder kvælstof, så det bliver utilgængeligt for fytoplankton. I den initiale tæthedsfase fra transplantering til steady state er opnået (maksimal ålegræstæthed på transplanteringsareal) sker binding af N i levende overjordisk og underjordisk biomasse samt i bladproduktionen. I denne fase, som ved BAT-design er estimeret til at vare 10 år, stiger N bindingsraten fra 0 til 65 kg N/ha/år. Efter steady state er det alene bladproduktionen som bidrager til en midlertidig N binding over vækstsæsonen. N bundet i afstødte blade vil blive frigivet over tid og dermed igen blive tilgængelig for fytoplankton. Den midlertidige N binding pga bladproduktion er estimeret til 59 kg N/ha/år i middel, og afhængig af omsætningsraten er den effektive N binding i afstødte blade således mellem 0 (total omsætning i vækstsæson) og 59 kg N/ha/år (ingen omsætning). Resultatet er opdateret ift. tidligere estimater for N-effekt ved ålegræstransplantering. Pga. stor variabilitet er det ikke muligt at kvantificere en eventuel netto N begravelse i ålegræssedimenter.

Effekt i forhold til opnåelse af God Økologisk Tilstand (GØT)
Ålegræs og andre rodfæstede blomsterplanter er et kvalitetselement i Vandrammedirektivet og transplantering kan være en nødvendig betingelse for reel opnåelse af GØT og/eller til hurtigere opnåelse af GØT pga. langsom naturlig spredning. Modelstudier viser, at transplantering af ålegræs på alle potentielt egnede arealer, lokalt kan reducere klorofyl og forbedre lysforholdene. I flere mindre vandområder er der betydelig effekt på vandområdeniveau. Effekt af ålegræs er i Vandområdeplanerne allerede indregnet i målbelastninger for kvælstof og indsatsbehov for de enkelte vandområder, idet det antages, at der ”straks” kommer ålegræs, når miljøforhold er egnede. Derfor kan en forventet miljøeffekt pga. ålegræstransplantering ikke umiddelbart omsættes til f.eks. en ændret målbelastning eller reduktionsbehov for kvælstof.

Effekt ift. DK-klimaregnskab (”Klimavirkemiddel”)
Ændring i C-binding i levende overjordisk og underjordisk ålegræs biomasse samt døde rødder kan medregnes som en ”klima” økosy-stemtjeneste, da det kan betragtes som en permanent og velbestemt C-lagring forårsaget af ålegræstransplantering. Når steady state i det transplanterede areal er opnået (maximal ålegræstæthed), er der ingen yderligere permanent C-binding. Med BAT-transplanteringsdesign kan tilvæksten fra tredje år tælles med, idet tætheden herefter kan antages > 10%. Fra tredje til tiende år (steady state) er C-bindingsraten i middel på 0,17 ton C/ha/år i 8 år, hvilket svarer til en samlet total C-binding på et transplanteret areal på 1,4 ton C/ha. Pga. stor variabilitet er det ikke muligt at kvantificere en eventuel netto C-begravelse i ålegræssedimenter.

Andre miljøeffekter
Der forekommer øget biodiversitet, målt som øget artsrigdom, tæthed og biomasse af in- og epifauna i transplanterede og naturlige åle-græsbede ift. nøgenbund. Tæthed og biomasse af fisk er også højere i (transplanterede) ålegræsbede.

Økonomiske aspekter
Omkostninger til transplantering af ålegræs omfatter omkostninger til hhv. forundersøgelser, selve transplanteringen og den efterfølgende monitering. Omkostningerne afhænger primært af i hvilken grad arbejdet udføres af frivillige eller professionelle, samt om der kræves en båd. Baseret på flere beregningsscenarier er omkostninger til selve transplanteringen estimeret til mellem 152 kkr/ha (uden båd, baseret på frivillige) til 872 kkr/ha (med båd, baseret på professionelle). Dertil kommer forundersøgelser som er estimeret til mellem 137 og 308 kkr/4 test-transekter samt omkostninger til den efterfølgende monitering, som er estimeret til mellem 30 og 145 kkr.

Juridiske aspekter
Ålegræs er central indikatorart iht. Vandrammedirektivet og flere af Habitat Direktivets naturtyper og der er en EU-retlig forpligtelse til aktivt at iværksætte de nødvendige initiativer til opnåelse af god økologisk tilstand/gunstig bevaringsstatus. Hertil kommer, at EU’s natur-genopretningsforordning, kræver genopretning af bl.a. havgræsenge. Ålegræstransplantering kan således ses som et led i opfyldelse af disse forpligtelser. Ålegræs som marint virkemiddel kan indgå som en supplerende foranstaltning i VRD indsatsprogrammer, men kan ikke træde i stedet for de grundlæggende foranstaltninger, herunder særligt begrænsning af udledningen af næringsstoffer.

Tilladelser til ålegræsudplantning sker i praksis i henhold til kystbeskyttelseslovens § 16 a. Hjemmelsgrundlaget i kystbeskyttelsesloven for regulering af udplantning kan med fordel tydeliggøres. Der er ligeledes uklarhed angående retsgrundlaget for regulering af høst fra vilde ålegræsbestande, som er nødvendig forud for udplantning. Det bør derfor overvejes, om og på hvilken måde indsamling af ålegræs skal reguleres, f.eks. gennem et tilladelseskrav eller en generel regulering. En styrket områdebaseret beskyttelse af eksisterende forekomster af ålegræs og evt. potentielle ålegræsområder, bør ligeledes overvejes, ikke mindst i lyset af kravene i EU’s naturgenopretningsforordning.


Dyrkning af sukkertang som marint virkemiddel

Sukkertang (Saccharina latissima) er den makroalge (tang-art), der dyrkes mest af i Europa, hvor der samlet i 2019 blev dyrket og høstet ca. 376 ton vådvægt (VV) (Araújo et al. 2021). Sukkertang er en stor flerårig brunalge, der findes naturligt i alle danske havområder, men som trives bedst i farvande, hvor saliniteten er omkring eller over 20 PSU. Sukkertang kan dyrkes i havet på liner eller net, og dyrkningsteknologien er velbeskrevet og velafprøvet (Wegeberg 2010; Bruhn et al. 2016; Boderskov et al. 2021a; Boderskov et al. 2022). I Danmark har både kommercielle producenter og forskere dyrket sukkertang siden 2008, og der findes pt. tre danske kommercielle firmaer, der dyrker sukkertang.

Sukkertang vokser ved fotosyntese, hvorved CO2 omsættes til organisk materiale og ilt ved hjælp af lysenergi, og tangen optager de nødvendige næringsstoffer (kvælstof, fosfor og spormetaller) fra det omgivende havvand. Kvælstof lagres (primært som protein) i sukkertangens væv, og bliver herved utilgængelig for andre organismer i havet, bl.a. planteplankton, så algeopblomstring mindskes. Når sukkertangen høstes, fjernes de næringsstoffer, der er optaget og bundet i tangbiomassen, fra havmiljøet. Sukkertangen kan efter høst anvendes til produktion af enten fødevarer, dyrefoder, materialer (f.eks. bioplast eller tekstilfibre), energi og/eller gødning, hvorved det bundne kvælstof kan genudnyt-tes og således understøtte en cirkulær bioøkonomi (Zhang et al. 2022).


Opsummering af resultater vedr. tangdyrkning som virkemiddel


Anvendelsespotentiale
Dyrkning af sukkertang er mulig i alle danske marine vandområder. Ved brug af anlæg forudsættes en vanddybde > 3m. Den arealspecifikke væksthastighed - og dermed mængden af høstet biomasse - er højest, når salinitet, opløst uorganisk kvælstof (DIN) koncentration og lys er højest, hvilket giver størst arealspecifik vækst i det nordlige Jylland, inkl. Limfjorden og langs Jyllands østkyst. Nuværende aktiviteter, som ikke er forenelige med tangdyrkning, kan begrænse det potentielt anvendelige areal betydeligt. Derudover kan miljøhensyn (f.eks. beskyttelse af ålegræs) begrænse det anvendelige areal til tangdyrkning.

Kvælstofreduktion (”N-virkemiddel”)
Makroalger binder kvælstof i vækstfasen, som fjernes når tangen høstes. Den arealspecifikke kvælstoffjernelse ved høst er meget variabel og afhænger af vækstpotentiale, DIN-koncentration og dyrkningsmetode. Ved optimale miljøforhold og nuværende dyrkningsmetode (anno 2023), kan tangdyrkning fjerne op til 23 kg N/ha/år, ved 1000 m line pr. ha. Indenfor 5-10 år må dette forventes at kunne 5-dobles i takt med, at metoder til at øge linetætheden i anlæggene udvikles.

Effekt i forhold til opnåelse af God Økologisk Tilstand (GØT)
I dette studie med fokus på Limfjorden har modellering vist at tangdyrkning i realistiske opskaleringsscenarier ikke påvirker WFD-indikatorerne ”sommer klorofyl” og ”lys i vækstsæsonen for fytoplankton” og dermed ingen effekt har på disse specifikke biologiske kvalitetselementer og opnåelse af GØT. En medvirkende årsag er, at GØT-parametrene måles udenfor dyrkningssæsonen af sukkertang.

Effekt ift. DK-klima-regnskab (”Klimavirkemiddel”)
Tangdyrkning kan ikke umiddelbart indgå i det nationale klimagas-emissionsregnskab, idet der ikke sker en permanent lagring af kulstof af den høstede biomasse. Lagring af kulstof ved permanent begravelse i sediment vurderes som værende marginal og usikker og er ikke kvantificeret. Anvendt som fødevare, foder eller materiale kan tang fortrænge produkter med højere CO2-aftryk og dermed tælle positivt i Livs Cyklus Analyser (LCA).

Andre miljøeffekter
Dyrkning af sukkertang har effekt på strømforhold og stratificering af vandsøjlen indenfor tanganlægget ved høj biomasse, og kan bidrage til kanaliseret flow og derfor ændret sedimentation lokalt.
I tanganlægget blev der periodevis observeret højere pH og områder med øget lyssvækkelse til bunden (Kd), men ændringerne var ikke entydige pga. høj omrøring og vandudskiftning, som medførte en betydelig daglig variation. Tanganlægget forårsagede ikke øget omsætning eller iltforbrug i sedimentet.

Økonomiske aspekter
Omkostninger relateret til dyrkning af sukkertang omfatter dyrkningsanlæg, klargøring af sporeliner, drift og høst. Den årlige omkostning til afskrivning af anlæg og for at producere sukkertang på et standardanlæg i Limfjorden (18 ha) er anslået til 1,16 million Kr, svarende til 64 Kr/ha/år. Prisen for at producere sukkertang er således beregnet til 12,63 Kr/kg vådvægt (VV) og 8,34 Kr/m spireline produceret, og prisen for fjernelse af kvælstof vil således svare til 2.800 Kr pr. kg kvælstof høstet ved Sallingsund i Limfjorden. Omkostningsestimater er baseret på en timeløn på 250 kt/time og forudsætter en 10-årig driftsperiode til afskrivning af anlægget.

Juridiske aspekter

Etablering af tanganlæg som marint virkemiddel kan formentlig indgå som en supplerende foranstaltning i vandrammedirektivets indsatsprogrammer. De supplerende foranstaltninger kan dog ikke træde i stedet for de grundlæggende foranstaltninger i vandrammedirektivet, herunder særligt begrænsning af udledningen af næringsstoffer. Tilladelser til tangdyrkning sker i henhold til kystbeskyttelseslovens § 16 a. Her er det væsentligt at sikre, at der i de konkrete tilladelser foretages en grundig belysning af de konkrete miljøforhold forbundet med projektet, både de eksisterende forhold og projektets mulige miljøpåvirkning, bl.a. i forhold til Natura 2000-områder og miljømål. Yderligere kan det bemærkes, at retsgrundlaget for høst af vild tang er uklart, og ny regulering bør overvejes. Det kan eventuelt ske i sammenhæng med en styrket beskyttelse af værdifulde forekomster af vild tang, , bl.a. i lyset af kravene i EU’s naturgenopretningsforordning om genopretning og beskyttelse af visse makroalgeskove.
Original languageDanish
Place of PublicationKgs. Lyngby
PublisherDTU Aqua
Number of pages100
ISBN (Print)978-87-7481-427-6
DOIs
Publication statusPublished - 2025
SeriesDTU Aqua-rapport
Number484-2025
ISSN1395-8216

Cite this