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Small constructed wetland [Noruega]

Fangdam

technologies_5940 - Noruega

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1. Información general

1.2 Detalles de contacto de las personas de referencia e instituciones involucradas en la evaluación y la documentación de la Tecnología

Persona(s) de referencia clave

Especialista MST:
Especialista MST:
Nombre de la(s) institución(es) que facilitaron la documentación/ evaluación de la Tecnología (si fuera relevante)
Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO) - Noruega

1.3 Condiciones referidas al uso de datos documentados mediante WOCAT

El compilador y la/s persona(s) de referencia claves aceptan las condiciones acerca del uso de los datos documentados mediante WOCAT:

1.4 Declaración de la sostenibilidad de la Tecnología descrita

¿La Tecnología aquí descrita resulta problemática en relación a la degradación de la tierra, de tal forma que no puede considerársela una tecnología sostenible para el manejo de la tierra?

No

1.5 Referencia al (los) Cuestionario(s) de Enfoques MST (documentados usando WOCAT)

2. Descripción de la Tecnología MST

2.1 Breve descripción de la Tecnología

Definición de la Tecnología:

A small constructed wetland is a combination of ponds and vegetation filters, designed mainly to remove sediment and nutrients from streams. It is usually located in first and second order streams in agricultural landscapes.

2.2 Descripción detallada de la Tecnología

Descripción:

Purpose/aim: Small constructed wetlands (CWs) are designed to improve water quality in streams and thus downstream water quality as well. The shape of the constructed wetlands can differ and include different components. Generally, they include a deeper sedimentation pond at the inlet (depth 1.5-2 m), followed by one or more shallow vegetated zones (depth 0.5 m). The sedimentation pond decreases the water velocity to allow particles to settle, while the vegetated, shallower zones act as filters for particles passing the sedimentation pond and protect trapped sediments from re-suspension by stabilizing them with their roots.

Small constructed wetlands treating agricultural runoff have been in operation in Norway since the early 1990s. From 1994-2020, more than 1200 CWs have been established across the country, with the aim of reducing sediment, nutrients, pesticides and other pollutants in agricultural runoff.

Establishment/maintenance: Norwegian CW are designed mainly to remove phosphorus and particles (suspended sediment) with main removal mechanism being sedimentation and filtration, and (to a lesser extent) plant uptake. The CWs treating agricultural runoff are usually constructed by expanding the width of natural streams. At the inlet of the CW, the stream water flows into a sedimentation pond. From the sedimentation pond, water passes through a sprinkling zone, and then through one or more vegetated wetland filters. Due to the typical small-scale Norwegian agriculture and the landscape with rough topography, CWs are often quite small (<0.1 % of the catchment area). The size of CWs is one of the crucial factors limiting overall treatment efficiency.

Over the years, the CW will fill up with sediments, and to maintain good treatment efficiency, it is necessary to empty the CWs periodically (Blankenberg et al. 2013 ).

Benefits/impacts: Norwegian studies show that retention of total phosphorus (TP), both particulate P and dissolved P, increase with increasing area of the CW (Braskerud et al. 2005 ). The retention of sediments, nutrients and pesticides in different CWs also varies due to other factors like design principles, soil types in the catchment, hydraulic loads, and locations along the streams (Braskerud and Blankenberg 2005 ; Blankenberg et al. 2007 , 2008 ; Elsaesser et al. 2011 ). Braskerud ( 2001 ) showed that average retention in six CWs in Norway varied from 45% to 74% for soil particles and 21%–44% for TP. For CW in Skuterud catchment Krzeminska et al (2021) showed that average efficiency of removal was 36% of sediment, 19% of phosphorus and 3% of nitrogen .

Natural / human environment: The information presented here is based on the investigations and/or reports from different part of Norway. For the purpose of OPTAIN project, the technology is further presented in the natural and human environment context of the Kråkstad River catchment - a Norwegian Case Study catchment within OPTAIN project.

The Kråkstad River is mainly situated in Ski commune in South-Eastern parts of Norway. The river catchment is a western tributary of the Vannsjø-Hobøl watercourse, also known as the Morsa watercourse. The Kråkstad River catchment area is c.a 51 km², 43% of which is agricultural land, where mostly cereals are produced on heavy clays soils. The main environmental challenge in the area is water quality (incl. high phosphorus pollution) and soil erosion (incl. riverbank erosion and quick-clay landslides).

2.3 Fotografías de la Tecnología

2.5 País/ región/ lugares donde la Tecnología fue aplicada y que se hallan comprendidos por esta evaluación

País:

Noruega

Región/ Estado/ Provincia:

Viken county

Especifique más el lugar :

The Vansø - Hobøl catchment

Especifique la difusión de la Tecnología:
  • aplicada en puntos específicos/ concentrada en un área pequeña
¿El/los sitio(s) de la Tecnología se ubica(n) en un área de protección permanente?

No

Comentarios:

Here we show only some example locations within the Kråkstad catchment

2.6 Fecha de la implementación

Si no se conoce el año preciso, indique la fecha aproximada:
  • 10-50 años atrás

2.7 Introducción de la Tecnología

Especifique cómo se introdujo la Tecnología:
  • durante experimentos/ investigación
  • SMIL (Special Environmental measures in agriculture)
Comentarios (tipo de proyecto, etc.):

Constructed wetlands are part of SMIL subsidy system (Special Environmental measures in Agriculture)

3. Clasificación de la Tecnología MST

3.1 Propósito(s) principal(es) de la Tecnología MST

  • proteger una cuenca hidrográfica/ áreas corriente abajo – en combinación con otras Tecnologías
  • adaptarse al cambio climático/ extremos climáticos y sus impactos
  • mitigar cambio climático y sus impactos

3.2 Tipo(s) actuales de uso de la tierra donde se aplica la Tecnología

Mezcla de tipos de uso de tierras dentro de la misma unidad de tierras: :

No


Tierras cultivadas

Tierras cultivadas

  • Cosecha anual
Cosechas anuales - Especifique cultivos:
  • cereales - otros
  • small grains
Número de temporadas de cultivo por año:
  • 1
Especifique:

Longest growing period in days: 135. Longest growing period from month to month: May to mid September

¿Se practica el intercultivo?

No

¿Se practica la rotación de cultivos?

No

Bosques

Bosques

  • Natrual forest
vías fluviales, masas de agua, humedales

vías fluviales, masas de agua, humedales

  • Líneas de drenaje, vías fluviales

3.3 ¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?

¿Cambió el uso de tierras debido a la implementación de la Tecnología?
  • No (Continúe con la pregunta 3.4)
vías fluviales, masas de agua, humedales

vías fluviales, masas de agua, humedales

  • Estanques, diques
  • Pantanos, humedales

3.4 Provisión de agua

Provisión de agua para la tierra donde se aplica la Tecnología:
  • de secano

3.5 Grupo MST al que pertenece la Tecnología

  • manejo de agua superficial (manantial, río, lagos, mar):
  • protección/manejo de humedales

3.6 Medidas MST que componen la Tecnología

medidas estructurales

medidas estructurales

  • S5: Diques, hondonadas, estanques

3.7 Principales tipos de degradación del suelo encarados con la Tecnología

degradación del agua

degradación del agua

  • Hq: reducción de la calidad de subterráneas

3.8 Prevención, reducción o restauración de la degradación del suelo

Especifique la meta de la Tecnología con relación a la degradación de la tierra:
  • prevenir la degradación del suelo
  • reducir la degradación del suelo

4. Especificaciones técnicas, actividades de implementación, insumos y costos

4.1 Dibujo técnico de la Tecnología

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Components of typical constructed wetland in Norway: (a) sedimentation pond, (b) wetland filter, (c) overflow zone covered with vegetation or stones and (d) outlet basin.

Autor:

B.C. Braskerud (2002)

Fecha:

26/01/2022

Especificaciones técnicas (relacionadas al dibujo técnico):

Schematic representation of constructed wetland in Skuterud catchment.

Autor:

Anne-Grete Buseth Blankenberg (e.g. in the report from 2021)

Fecha:

26/01/2022

4.2 Información general sobre el cálculo de insumos y costos

Especifique cómo se calcularon los costos e insumos:
  • por unidad de Tecnología
Especifique unidad:

constructed wetland - area of water surface

Especifique las dimensiones de la unidad (si fuera relevante):

<0.1 % of the catchment area. For Skuterud wetland it is 2300 m2

otra / moneda nacional (especifique):

NOK

Si fuera relevante, indique la tasa de cambio de dólares americanos a la moneda local (ej. 1 U$ = 79.9 Reales Brasileros): 1 U$ =:

8,89

Indique el costo promedio del salario de trabajo contratado por día:

1440

4.3 Actividades de establecimiento

Actividad Momento (estación)
1. Construction of the wetland

4.4 Costos e insumos necesarios para el establecimiento

Si no puede desglosar los costos especificados en la tabla anterior, proporcione un estimado de los cálculos totales en los que se incurrió para establecer la Tecnología:

87500,0

Si el usuario de la tierra no cubrió el 100% de los costos, indique quién financió el resto del costo:

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70% support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

Comentarios:

The information about cost are coming from Blankenber et al (2016):

During a period of 20 years (1994 - 2014) the government has spent in total about 88 million Norwegian crowns (NOK) to subsidize the CWs for agricultural runoff, and total
costs are assumed to be about 150 mill NOK. Costs per CW varies from about 26.000 NOK to 124.000 NOK, and average cost per CW is approximately 87.500 NOK.

4.5 Actividades de establecimiento/ recurrentes

Actividad Momento/ frequencia
1. Maintenance - emptying the ponds every 5-20 years depending on dimensions of the ponds.
2. Maintenance of the damming/barriers when needed
3. Maintenance of stream banks when needed

4.6 Costos e insumos necesarios para actividades de mantenimiento/ recurrentes (por año)

Si no puede desglosar los costos especificados en la tabla anterior, proporcione un estimado de los cálculos totales en los que se incurrió para mantener la Tecnología:

41000,0

Si el usuario de la tierra no cubrió el 100% de los costos, indique quién financió el resto del costo:

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70 % support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

Comentarios:

The information is coming from (Hauge et al 2008):

The cost of maintenance of CWs estimated based n data from 2008 from 16 ponds established or planned in Morsa water region (that includes Kråkstad catchment). The (estimated) costs varied from 5,67 NOK/m2 of water surface area up to 49 NOK/m2 of water surface area

Given number of 41000 NOK is calculated for SKuterud CW (2300 m2 of water surface area).

4.7 Factores más determinantes que afectan los costos:

Describa los factores más determinantes que afectan los costos:

The most important factor affecting the costs of constructed wetland is the size. Larger constructed wetlands have lower establishment costs per m2 of water surface area. In terms of operating costs for capture ponds - mainly emptying the sedimentation pond - it is assumed that the cost per emptying is more or less independent of the size of the sedimentation pond. This is because a large component in the emptying cost is assumed to be the transport of the machinery and the removal of the excavated mass.

The landowners can apply for subsidies to establish and maintenance constructed wetland (70% support of the cost), within SMIL system (Special Environmental measures in Agriculture). Local county authorities are responsible for the administration of these schemes.

5. Entorno natural y humano

5.1 Clima

Lluvia anual
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Zona agroclimática
  • Sub-húmeda
  • semi-árida

5.2 Topografía

Pendientes en promedio:
  • plana (0-2 %)
  • ligera (3-5%)
  • moderada (6-10%)
  • ondulada (11-15%)
  • accidentada (16-30%)
  • empinada (31-60%)
  • muy empinada (>60%)
Formaciones telúricas:
  • meseta/ planicies
  • cordilleras
  • laderas montañosas
  • laderas de cerro
  • pies de monte
  • fondo del valle
Zona altitudinal:
  • 0-100 m s.n.m.
  • 101-500 m s.n.m.
  • 501-1,000 m s.n.m
  • 1,001-1,500 m s.n.m
  • 1,501-2,000 m s.n.m
  • 2,001-2,500 m s.n.m
  • 2,501-3,000 m s.n.m
  • 3,001-4,000 m s.n.m
  • > 4,000 m s.n.m
Indique si la Tecnología se aplica específicamente en:
  • no relevante

5.3 Suelos

Profundidad promedio del suelo:
  • muy superficial (0-20 cm)
  • superficial (21-50 cm)
  • moderadamente profunda (51-80 cm)
  • profunda (81-120 cm)
  • muy profunda (>120 cm)
Textura del suelo (capa arable):
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Textura del suelo (> 20 cm debajo de la superficie):
  • mediana (limosa)
  • fina/ pesada (arcilla)
Materia orgánica de capa arable:
  • media (1-3%)

5.4 Disponibilidad y calidad de agua

Agua subterránea:

< 5 m

Disponibilidad de aguas superficiales:

bueno

Calidad de agua (sin tratar):

solo para uso agrícola (irrigación)

La calidad de agua se refiere a:

agua subterránea y superficial

¿La salinidad del agua es un problema?

No

¿Se está llevando a cabo la inundación del área? :

Frecuencia:

frecuentemente

5.5 Biodiversidad

Diversidad de especies:
  • baja
Diversidad de hábitats:
  • baja

5.6 Las características de los usuarios de la tierra que aplican la Tecnología

Sedentario o nómada:
  • Sedentario
Orientación del mercado del sistema de producción:
  • mixta (subsistencia/ comercial)
  • comercial/ mercado
Ingresos no agrarios:
  • 10-50% de todo el ingreso
  • > 50% de todo el ingreso
Nivel relativo de riqueza:
  • promedio
  • rico
Individuos o grupos:
  • individual/ doméstico
Nivel de mecanización:
  • mecanizado/motorizado
Género:
  • mujeres
  • hombres
Edad de los usuarios de la tierra:
  • jóvenes
  • personas de mediana edad
Indique otras características relevantes de los usuarios de las tierras:

Population density: < 10 persons/km2
Annual population growth: < 0.5%
10% of the land users are rich and own 10% of the land.
90% of the land users are average wealthy and own 90% of the land.

5.7 Área promedio de la tierra usada por usuarios de tierra que aplican la Tecnología

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
¿Esto se considera de pequeña, mediana o gran escala (refiriéndose al contexto local)?
  • escala mediana

5.8 Tenencia de tierra, uso de tierra y derechos de uso de agua

Tenencia de tierra:
  • individual, con título
Derechos de uso de tierra:
  • comunitarios (organizado)
  • individual
Derechos de uso de agua:
  • acceso abierto (no organizado)

5.9 Acceso a servicios e infraestructura

salud:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
educación:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
asistencia técnica:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
empleo (ej. fuera de la granja):
  • pobre
  • moderado
  • bueno
mercados:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
energía:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
caminos y transporte:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
agua potable y saneamiento:
  • pobre
  • moderado
  • bueno
servicios financieros:
  • pobre
  • moderado
  • bueno

6. Impactos y comentarios para concluir

6.1 Impactos in situ demostrados por la Tecnología

Impactos socioeconómicos

Producción

área de producción

disminuyó
incrementó

Impactos ecológicos

Ciclo de agua/ escurrimiento de sedimento

calidad de agua

disminuyó
incrementó
Suelo

pérdida de suelo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

The sediment taken out from the sedimentation pond can be distributed on the agricultural field - soil recovery.

ciclo/ recarga de nutrientes

disminuyó
incrementó
Comentarios/ especifique:

The sediment taken out from the sedimentation pond can be distributed on the agricultural field - nutrient recovery.

Biodiversidad: vegetación, animales

diversidad vegetal

disminuyó
incrementó

diversidad animal

disminuyó
incrementó

diversidad de hábitats

disminuyó
incrementó

6.2 Impactos fuera del sitio demostrados por la Tecnología

colmatación río abajo

incrementó
disminuyó
Comentarios/ especifique:

Better water quality downstream

capacidad de amortiguación/ filtrado

disminuyó
mejoró

6.3 Exposición y sensibilidad de la Tecnología al cambio climático gradual y a extremos relacionados al clima/ desastres (desde la percepción de los usuarios de tierras)

Cambio climático gradual

Cambio climático gradual
Estación Incremento o reducción ¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
temperatura anual incrementó bien
lluvia anual incrementó bien

Extremos (desastres) relacionados al clima

Desastres hidrológicos
¿Cómo es que la tecnología soporta esto?
inundación general (río) bien

6.4 Análisis costo-beneficio

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de establecimiento (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

ligeramente positivo

Ingresos a largo plazo:

ligeramente positivo

¿Cómo se comparan los beneficios con los costos de mantenimiento/ recurrentes (desde la perspectiva de los usuarios de tierra)?
Ingresos a corto plazo:

ligeramente positivo

Ingresos a largo plazo:

ligeramente positivo

6.5 Adopción de la Tecnología

  • 1-10%
De todos quienes adoptaron la Tecnología, ¿cuántos lo hicieron espontáneamente, por ej. sin recibir nada de incentivos/ materiales:
  • 0-10%
Comentarios:

Adaptation of technology is stimulated by subsidies scheme.
Subsidies for the establishment of constructed wetlands are part of the SMIL system (Special Environmental Measures in Agriculture). Both the initial investment for construction and
subsequent maintenance may be paid by subsidies (70% support of the cost). During the period from 1994 to 2012 subsidies for in total 941 sedimentation ponds and constructed wetlands were given in Norway (Greipsland, 2016)

6.6 Adaptación

¿La tecnología fue modificada recientemente para adaptarse a las condiciones cambiantes?

No

6.7 Fuerzas/ ventajas/ oportunidades de la Tecnología

Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del usuario de la tierra
Improvement of water quality downstream
Fuerzas/ ventajas/ oportunidades desde la perspectiva del compilador o de otra persona de referencia clave
Improve of water quality downstream
Resource recovery

6.8 Debilidades/ desventajas/ riesgos de la Tecnología y formas de sobreponerse a ellos

Debilidades/ desventajas/ riesgos desde la perspectiva del usuario de la tierra ¿Cómo sobreponerse a ellas?
Loss of productive cropland
Need for maintenance

7. Referencias y vínculos

7.1 Métodos/ fuentes de información

  • visitas de campo, encuestas de campo

Several in different areas in Norway. See for example:
- Hauge et al (2008) Bioforsk Report vol 3 Nr 140 (in Norwegian)
- Krzeminska et al (2021) Nibio Report 7(101) (in Norwegian)

  • entrevistas con especialistas/ expertos en MST

NIBIO, and its SLM specialists, has been conducting many national projects related to monitoring constructed wetlands in agricultural catchments.

  • compilación de informes y otra documentación existente

There are several reports and research publication available. Some examples below:
- Braskerud, B.C et al (2001) Dr. Scient. Theses 2001:10,
Agriculture University of Norway, Ås, Norway.
- Braskerud, B. C. (2002). Water Science and Technology Vol 45 No 9 pp 77–85.
- Braskerud, B.C et al (2005).Journal of Environmental Quality , 34(6), 2145–2155.
- Braskerud B.C. and Blankenberg A-G. B (2005) Jordforsk book nr. 48/05. 145: 126–128.
- Blankenberg, A.-G. B et al. (2007) Water Science and Technology, 55(3), 37–44.
- Blankenberg, A.-G. B et al. (2008) Desalination, 226, 114–120.
- Hauge et al (2008) Bioforsk Report vol 3 Nr 140 (in Norwegian)
- Blankenberg et al (2016) in Natural and Constructed Wetlands. DOI 10.1007/978-3-319-38927-1_2
- Krzeminska et al (2021) Nibio Report 7(101) (in Norwegian)

¿Cuándo se compilaron los datos (en el campo)?

26/01/2022

7.2 Vínculos a las publicaciones disponibles

Título, autor, año, ISBN:

Hauge A., Blankenberg A-G. B., Hanserud O.H. 2008. Evaluering av fangdammer som miljøtiltak i SMIL. Bioforsk Rapport Vol. 3 Nr. 140 2008.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

https://evalueringsportalen.no/

Título, autor, año, ISBN:

Blankenberg A-G.B., Paruch A.M., Paruch L., Deelstra J., Haarstad K. 2016. Nutrients tracking and removal in constructed wetlands treating catchment runoff in Norway. In: Vymazal J. (ed) Natural and Constructed Wetlands. Springer International Publishing Switzerland, pp. 23-40. DOI 10.1007/978-3-319-38927-1_2

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

Springer Book

Título, autor, año, ISBN:

Krzeminska D., Blankenberg A-G., Bechmann M. Deelstra J. 2021. Effekt av fangdam i et endret klima. NIBIO-rapport;7(101)2021

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

NIBIO website

Título, autor, año, ISBN:

Greipsland I.2016. Norwegian policy and practices regarding mitigation measures in agriculture.

¿Dónde se halla disponible? ¿Costo?

NIBIO website

7.3 Vínculos a la información relevante disponible en línea

Título/ descripción:

Hauge A., Blankenberg A-G. B., Hanserud O.H. 2008. Evaluering av fangdammer som miljøtiltak i SMIL. Bioforsk Rapport Vol. 3 Nr. 140 2008.

URL:

https://evalueringsportalen.no/evaluering/evalueringen-av-fangdammer-som-miljotiltak-i-smil/Rapport%20Evaluering%20av%20fangdammer%20-%20Bioforsk%20Jord%20og%20Milj%C3%B8.pdf/@@inline

Título/ descripción:

Krzeminska D., Blankenberg A-G., Bechmann M. Deelstra J. 2021. Effekt av fangdam i et endret klima. NIBIO-rapport;7(101)2021

URL:

https://nibio.brage.unit.no/nibio-xmlui/bitstream/handle/11250/2757116/NIBIO_RAPPORT_2021_7_101.pdf?sequence=4&isAllowed=y

Título/ descripción:

Greipsland I.2016. Norwegian policy and practices regarding mitigation measures in agriculture.

URL:

https://nibio.brage.unit.no/nibio-xmlui/bitstream/handle/11250/2387569/NIBIO_POP_2016_2_21.pdf?sequence=3&isAllowed=y

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