27. oktober 20151henning wehde the norwegian ferrybox network and stakeholder needs norwegian...
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April 20, 2023 1Henning Wehde
The Norwegian Ferrybox networkand stakeholder needs
Norwegian Institute for Water Research
Henning Wehde
large group of people in NIVA contributing to monitoring activities
April 20, 2023 2Henning Wehde
Subsidiary in Tromsø:
NIVA’s regional offices:
- Trondheim- Hamar - Bergen - Grimstad
NIVA-group: 240NIVA: 192Akvaplan-niva: 43Geomor-NIVA: 5
Marine research station Solbergstrand
Geomor-NIVA
Subsidiary in Gdansk:
Trondheim
University for Env. & Bio-sciences
NIVA-Tech AS
Subsidiary in Stokholm:
”AquaBiota AB”
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Outline
• Stakeholder needs• The Ferrybox network in Norwegian waters
and additional monitoring activities• Data dissemination and web portals• Conclusions
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Stakeholder needs
• Knowledge on supply of pollutants and undesired species
• Concentration and transport within the norwegian waters
• Monitoring of algal blooms, eutrophication and particles
• Air pollution• Supply of pollutants from Oil and gas
industry
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April 20, 2023 6Henning Wehde
Stakeholder needs I
• Discharges and transport of pollutants to norwegian waters from all possible sources– From land and rivers– From air national and international– Long transported– Oil and gas industry– Shiptrafik– Natural discharges from the bottom– Suspension/Resuspension of sediments
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Stakeholder needs II
• Long term monitoring environment quality for coastal areas (WFD)
• Algal concentrations and changes in species composition
• Nutrients• Soft and hardbottom
fauna• hydrography
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The Ferrybox network in Norwegian waters
Norbjørn, NIVA/Akvaplan-niva
Trollfjord, NIVA/Akvaplan-niva
Vesterålen, IMR
Norønna,NIVA/FRS/ Univ. Rhode Island
Bergensfjord,
NIVA
Color Fantasy,
NIVA
Lysbris,
GKSS/NIVA
Ferrybox in Norwegian waters
Circulation variability Ferrybox Norönna
. indicate 100km intervals
Tem
perature °C
Two monthssailings fromDenmark
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NIVA’s standard system Example from Color Fantasy (Oslo-Kiel)
• Separate water intake and outlet – 4 meters depth
• Pump-Axflow 2l/min– Pressostat control
• ISCO water sampler (24/14 L bottles)– Remotely or fixed positions
• Wet sensor closet(s)– Measurements - one minute
• Electronics closet• Com (RS232) port server with LAN
communication (under testing)• PC with Internet or GPRS comm.• LAN communication to deck• Labview software
Color Fantasy (and Trollfjord) has a small laboratory for testing of new sensors,work underway (Freezer, filtr. unit e.g.)
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Instruments and sensors
• Temp-Inlet (SBE31)• Temp/salinity (SBE45)• Oxygen (Optode, AADI)• Turbidity (Polymetron)• Chl-a_Fl (TriOS)• Phycocyanin (TriOS)• CDOM (TriOS)• Cleaning
– Air-pressure cleaning - harbour– Weekly manually cleaning
Deck sensors Satellite validation and atmosphere optical properties
• Downwelling irradiance• Downwelling radiance• Air pressure
• Upwelling radiance
• Irradiance and UV sensor from TRiOS
• Two (port and starboard) downwelling TriOS radiance Ramses sensors
• Two (port and starboard) upwelling TRiOS Ramses sensors
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Scanning Infrared Sea surface Temperature Radiometer - SISTeR
Skin SST • 3 narrow-band filters centred at
3.7µm, 10.8µm and 12.0µm • can differ significantly from the bulk
SST especially during the day and at low wind speeds.
• Upwelling radiances from the sea surface
• downwelling sky radiances and precipitation for correcting for emissivity of the sea surface
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Sensors under testing or under consideration
Analysator for PO4, NO3, SiO2
Optical sensor for oil (PAH)
Optical sensor for CO2
Optical sensor for NO3
Passive samplers, e.g. SPMD or DGT Test in 2009
pCO2 systems
Others:
- Radioactivity
- pH
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Nearly 50 sections in total (1999-2002):South ~59°NNorth ~61°N Iceland
Nuka Arctica – ship-mounted ADCP since 1999
RDI ADCP – 75kHz
Collaboration with the Univ. of Bergen
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Examples of Application
Monitoring and satellite product validation
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0
5
10
15
20
Oslofjord monitoring program
Chl-a (mg/m3)
Sampling from traditional research cruises
Sampling from Ferrybox
Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Des
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Validation of satellite chlorophyll by Ferrybox data - February 2008
April 20, 2023 20Henning Wehde
58N
60N
59N
Jan
Feb
Mar
Fredrikshavn
Oslo
Chl-a[mg/m3]
Phytoplankton Spring bloom in 2007 captured by MS Color Festival
NO RWAY
SWEDEN
DENMARK
Jomfruland
ListaArenbdal St. 2/3
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National monitoring programs
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Acid rain (SN)
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Long transported air pollution
• Sampling in water to get estimates of deposition
• 80 lakes with annual sampling
• 7 stations with weekly sampling
• 2 rivers with monthly sampling
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RIDRiverine input and direct discharges to Norwegian coastal waters
• Supply of pollutants and nutrients to norwegian coastal areas
• 10 main rivers• 36 additional rvers• Theoretical
implementation (modelling) of not monitored rivers
• OSPAR
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CEMP (Coordinated environmental monitoring programm
April 20, 2023 27Henning Wehde
Dissemination and web portals
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SatOcean - NIVA web portal (www.ferrybox.no)
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Improved monitoring for wealth creation
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EC-InterRisk (FP6)Interoperable GMES services for environmental
risk management in marine and coastal areas of Europe.
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Towards an integrated system for operational management of
the environment
FerryboxNIVA
ForecastingMet.no, NERSC
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in situ ControlNIVA, FHL
Satellite dataNIVA, NERSC
Risk management
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Summary
• Requirements of stakeholders• Operational monitoring work at NIVA
– Ferrybox– National monitoring programm– Acid rain– Long transported pollution– River runoff– CEMP– Dissemination of data
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