Nyhetsartikkel

Aktuelt

Mer kunnskap om miljøkonsekvenser i kraftmagasiner

Publisert 13.03.2018

Vi vet stadig mer om hvordan innsjøer påvirkes av vannkraftproduksjon i dag, men før vi kan forutsi miljøeffektene i framtidens energimarked må vi forstå prosessene som foregår i kraftmagasiner enda bedre. 

Vasslivatnet (Orkanger). Foto: Antti Eloranta/NINA.
Vasslivatnet (Orkanger). Foto: Antti Eloranta/NINA.

Norge har hundrevis av innsjøer som brukes som vannkraftmagasiner. Disse magasinene har, og vil fortsette å ha, en nøkkelrolle i kraftsystemet, fordi lagringsmuligheten gjør at vi kan produsere og eksportere kraften når etterspørselen er størst. Til tross for dette har vi hatt lite kunnskap om hvordan regulering påvirker miljøet i magasinene, noe som gjør det umulig å anta noe om miljøeffektene av eventuelle endringer i framtidens energimarked. 

– Vi bør ikke automatisk anta at framtidens magasindrift ikke vil kunne ha negative effekter på naturmiljøet, men vi bør heller ikke automatisk anta at effektene alltid vil være negative. 

Det sier NINA-forsker Antti Eloranta, som gjennom sitt arbeid i CEDREN-prosjektet HydroBalance har funnet ut mye om hvordan regulering påvirker fisk og økosystemer i kraftmagasiner. 

En slik systematisk kunnskapsinnhenting som han og kollegaene har startet på, er første steg på veien for å kunne forutsi så sikkert som mulig hvilke magasiner som vil tåle et endret kjøremønster i framtidens kraftmarked, og hvilke magasiner som eventuelt bør skånes.

– Vi har funnet ut mye om hvordan ulike faktorer påvirker fisken og økosystemet i magasinene. Samtidig har vi ikke gjort eksperimentelle studier eller sett på magasiner der reguleringen har endret seg enda, så det trengs definitivt mer forskning for å kunne si noe om effektene av eventuelle endringer i driftsmønster, sier Eloranta.

Slike endringer vil for eksempel kunne bli en realitet dersom norske vannkraftmagasiner tas i bruk som «batterier» som kan balansere europeisk vind- og solkraft når det ikke blåser eller solen ikke skinner på kontinentet. Vi skal komme tilbake til dette, men la oss først la Eloranta gi oss et lite innblikk i noe av det han har funnet ut om hvordan fisken påvirkes i regulerte innsjøer.


Antti Eloranta forsker blant annet på hvordan fisk og økosystemer påvirkes i kraftmagasiner.

Variabel vannstand endrer leveforholdene

– Vannstandsendringer kan påvirke vann- og habitatkvalitet, temperatur og isforhold. Alt dette påvirker igjen artene som lever der, forklarer Eloranta. 

Strandsonen er et særlig viktig leveområde for både dyr og planter i innsjøer, men vannstandsendringer fører ofte til erosjon, frysing og tørrlegging av disse områdene. 

– Vi fant at røye derfor flytter seg delvis vekk fra strandsonen og heller finner mat ute i åpent vann, noe som igjen kan påvirke veksten og kvaliteten på fisken, forteller Eloranta.


Vannstandsendringer fører ofte til erosjon, frysing og tørrlegging av strandsonen, som er et viktig leveområde for bade dyr og planter. Eloranta og kollegaene fant at røye flytter seg delvis vekk fra strandsonen i regulerte innsjøer, og heller finner mat ute i åpent vann, noe som igjen kan påvirke veksten og kvaliteten på fisken. Figur: Sigrid Skoglund/NINA.

For fisk som gyter i grunne områder i innsjøen eller i tilgrensende gytebekker, slik som ørret, vil lav vannstand kunne føre til at egnede gyteområder forsvinner. Tilsvarende kan også viktige skjul- og oppvekstområder for ungfisk i strandsonen bli ødelagt av vannstandsendringer. Dette er grunnen til at mange norske magasiner tradisjonelt har fått tilførsel av settefisk for å opprettholde bestanden på kunstig vis.

 

Vannstandskurve forklarer mer enn reguleringshøyde

Tidligere studier har vist at det ofte er lavere fisketetthet i regulerte magasiner enn i uregulerte innsjøer, og det fant også Eloranta og kollegaene i sine analyser. Samtidig har mange av magasinene våre levedyktige fiskebestander til tross for flere meters reguleringshøyde, så vannstandsendringer har ikke alltid stor negativ effekt. 

– Det er imidlertid vanlig at fiskebestandene først øker som en følge av økt tilgang av næringsstoffer fra bunnen og omkringliggende landområder, men denne «boomen» i produktivitet etterfølges typisk av gradvis minkende fiskebestander og produktivitet, påpeker Eloranta.

For å kunne forstå hvordan vannstandsvariasjonen påvirker de ulike behovene hos de forskjellige fiskeartene og de forskjellige livsstadiene hos fisk er det ikke tilstrekkelig å kun se på reguleringshøyden, altså forskjellen mellom høyeste og laveste regulerte vannstand. Det er nødvendig å se på hele økosystemet og mønsteret i vannstandskurven og hvordan den varierer over tid. Det er stor variasjon i hvor hyppig og hvor raskt vannstanden endrer seg. Mens noen magasiner har et veldig regulært mønster med lav vannstand vinter og vår og høyere vann om sommeren, har andre mer variasjon både gjennom året og mellom år.

– I en analyse av over 100 magasiner har vi undersøkt hvordan reguleringsmønsteret over tid påvirker ørretbestander. Basert på ti år med vannstandsdata fra hvert magasin beregnet vi ulike hydrologiske mål som forteller om reguleringshøyde, hyppigheten av vannstandsendringene og varigheten av lavvannsperioder, forteller Eloranta. 

10-årsperioden med vannstandsdata var valgt slik at den var rett i forkant av testfiske i hvert magasin, slik at de gitte reguleringsmønstrene ville ha påvirket nettopp fisken som ble fanget i testfisket.

– Vi fant at hyppige endringer i vannstanden førte til økt bestandstetthet, men at ørreten samtidig var tynnere og i dårligere stand, ifølge Eloranta.  


Lokale miljøforhold gjør noen magasiner mer sårbare

Resultatene av Elorantas forskning viste også at lokale miljøforhold, slik som innsjøens størrelse, form og dybde, klima og hvilke arter som lever der, avgjør hvilken effekt regulering har på fiskebestandene i magasiner. Det vil si at en gitt reguleringshøyde og et gitt mønster av vannstandsendringer vil kunne ha liten påvirkning på fisk i ett magasin, mens det samme reguleringsmønsteret vil kunne ha svært negativ effekt på samme fiskeart i et annet magasin,   

– Faktorer som størrelse og form av magasinet, samt sammensetningen av arter, må derfor alltid tas med når man skal vurdere effekten av regulering, sier Eloranta.

Kunnskap for framtidens kraftmarked

For at det norske vannkraftsystemet skal være rustet til å kunne produsere den kraften samfunnet trenger også i framtiden, må magasinene fortsette å ha en nøkkelrolle. 

– Det er derfor viktig at vi finner vinn-vinn-løsninger der kraftproduksjonen kan foregå på en måte som spiller på lag med naturen, sier Ingeborg Palm Helland, som var leder for den arbeidspakken i HydroBalance hvor Eloranta gjorde sitt arbeid. 

Tidligere forskningsprosjekter fra CEDREN har resultert i konkrete forvaltningsråd knytta til drift av regulerte elver, slik som «Håndbok for miljødesign i regulerte laksevassdrag» og «Miljøvirkninger av effektkjøring: Kunnskapsstatus og råd til forvaltning og industri». Kunnskapen om aktuelle tiltak i magasin er imidlertid mer begrenset enn for elv, til tross for at Norge har så mange innsjøer regulert til vannkraftformål.

– For å kunne gi konkrete råd og finne vinn-vinn løsninger også for magasiner er det er behov for blant annet eksperimentelle studier eller overvåkning og innsamling av data dersom et kraftselskap planlegger å endre driftsmønsteret, avslutter Eloranta.

Kontakt:
Antti Eloranta
Ingeborg Palm Helland

Les mer her:

  1. Hirsch, PE, Eloranta, A, et al. 2017. Effects of water level regulation in alpine hydropower reservoirs: an ecosystem perspective with a special emphasis on fish. Hydrobiologia. 794 (1) s. 287-301
  2. Eloranta, A, Sanchez-Hernandez, J, et al. 2016. Water level regulation affects niche use of a lake top predator, Arctic charr (Salvelinus alpinus). Ecohydrology. 10 s. 1-9
  3. Eloranta, A, Helland, IP, et al. 2016. Community structure influences species’ abundance along environmental gradients. Journal of Animal Ecology 85 (1) s. 273-282
  4. Eloranta, A, Finstad, AG, et al. 2018. Hydropower impacts on reservoir fish populations are modified by environmental variation. Science of the Total Environment 618. s. 313-322

   Motta nyhetsbrev fra nina