Nasjonal kartlegging av grønn infrastruktur. De første nasjonale kartene for solitære bier, elg, edellauvskog og andre treslag

Abstract in English below Panzacchi, M., van Moorter, B., Sydenham, M.A.K., Horntvedt Thorsen, N., Niebuhr, B.B., Stange, E., Jansson, U., Nordén, B, Hofgaard, A., Rusch, G., Rolandsen, C. & Solberg E. 2024. Nasjonal kartlegging av grønn infrastruktur. De første nasjonale kartene for solitære bier, elg, edellauvskog og andre treslag. NINA Rapport 2371. Norsk institutt for naturforskning Den samlede belastning av menneskelige aktiviteter - inkludert klimaendringer og «bit-for-bit» nedbyggingen av natur -, forårsaker et betydelig tap av uerstattelig biologisk mangfold. I tillegg til habitatforringelse, kan fragmentering og barrierer hindre arter i å nå isolerte flekker av egnede habitatområder, og dermed øke det faktiske tapte habitatet betydelig og risikoen for utryddelse av isolerte bestander betydelig. Hoveddriveren for tap av biologisk mangfold er derfor en kombinasjon av habitat-tap og fragmentering, eller tap av ‘funksjonell tilkobling’. Vitenskapelig kunnskap og politiske forskrifter og regelverk verden over er enige om behovet for å ta hensyn til økologiske sammenhenger i arealplanlegging, og bevare samtidig de viktigste kjerneområder og korridorene mellom dem (IPBES 2019, CBD 2020, 2022; CMS 2020, IUCN 2020, UNEP 2021). Det er med andre ord stor konsensus om behovet for å for å bevare de viktigste nettverkene av egnede habitater, eller Grønn Infrastruktur – GI. Oppgaven er imidlertid enorm, både fra et vitenskapelig- og fra et forvaltningsperspektiv, da begrepet GI gjelder nettverket av alle arter og alle aspekter av biologisk mangfold og økosystemtjenester. Ettersom det åpenbart er umulig å bevare alle disse aspektene i dagens flerbrukslandskap, er det derfor viktig å prioritere riktig. For å prioritere klokt er det viktig å fokusere på representative sett av arter, og å bruke statistiske tilnærmingene for å håndtere kompleksiteten av kumulative effekter av menneskelige aktiviteter. Datadrevne, standardiserte kart og statistiske verktøy er avgjørende for å støtte bærekraftige arealplanleggingsprosesser, nasjonalt og lokalt, med hensyn til både endringer i arealbruk og klimaendringer. Rapporten presenterer blant de første resultatene av å statistisk modellere GI basert på data, på nasjonal skala, i høy oppløsning. Vi har tilpasset en nettverksbasert metodikk - som ble utviklet med villrein som case-studie (Stange m.fl. 2019; Panzacchi m.fl. 2022a,b) - til flere ulike arter, med veldig forskjellige typer artsdata. Rapporten presenterer statistisk kartgrunnlag over grønn infrastruktur for hver 100 m i Norge for solitære bier, elg, edellauvskog (5 arter) – og andre 9 treslag. Alle kart kan vises her: https://konnektivitetskart.nina.no/Map-Portal For hver art ble produsert 4 kart som viser: 1.Habitatkvalitet og barrierer til bevegelser. Disse kartene kan være nyttige for forvaltning,f.eks. hvis man ønsker å bevare alle egnede leveområder for pollinatorer. De tar imidlertidikke hensyn til tilkobling mellom egnede områder, og gir derfor ikke grunnlag for prioriteringav tiltak som kan ivareta artenes behov. 2.Grønn Infrastruktur. To typer kart er laget for å vise områder som samtidig er egnede oggodt sammenkoblede: et kart av funksjonelt habitat (dvs. kjerne-, viktigste og vel sammenkoblede områder), og et kart som viser korridorer mellom dem. Disse kartene danner grunnlag for prioritering av områder for bevaring eller restaurering Kartene og resultatene beskrevet ovenfor er utviklet på oppdrag fra Miljødirektoratet, med mål om å beregne GI for pollinatorer, edellauvskog, og elg, basert på en nettverksrepresentasjon av egnede habitater og hvordan de henger sammen gjennom korridorer. Rapporten går utover leveransene, og presenterer også kart for 9 andre treslag, sammen med en scenarioanalyse som viser forventede skift i utbredelsesområde ift. klimaendringer, og sårbarhetskart ift. klimaendringene. Rapporten viser også en foreløpig analyse som viser samsvar mellom estimerte elgkorridorer og trafikkkollisjonsdata. Kartene for elg om vinteren viser en intens bruk av daler, mindre funksjonelle leveområder og permeabilitet på vestkysten og i de mest menneskedominerte områder, og samsvarer godt både med GPS data og med data om trafikkollisjoner. Kartene gir det første landskapsper-spektiv av elgens funksjonsområder og barrierer i Norge, og kan brukes til flere formål, f.eks.: kvantifisere menneskeskapt habitat-tap, identifisere områder for restaurering eller andre forvaltningstiltak (eks. viltpassasjer og gjerder for å tillate elgens bevegelser og samtidig øke trafikksikkerheten), forstå genetisk struktur og barrierer, forutsi effekter av klimaendringene. Kartene for edellauvskog (5 edellauvtreslag) og for 9 andre treslag viser sammenhengen mellom egnede områder i dag og egnede områder i 2030, 2060, 2100, i lys av klimaendringer. Kartene viser en forflytning nordover og mot høyere beliggende arealer for de fleste treslagene. Dette forventes å ha konsekvenser for bevaring av biologisk mangfold knyttet til skogøkosystemer, for skogforvaltning og for levering av økosystemtjenester. Rapporten presenterer også en «klimasårbarhetsindeks», som viser sårbare områder på grunn av klimaendringer (i Skandinavia for hver 100 m, og i Europa på 10 km), og et kart som viser bl.a. områder som sannsynligvis kan bli naturlig kolonisert av edellauvtrær, og andre som vil være egnet, men som har en beliggenhet som ligger for langt unna andre edellauvskoger til å kunne bli naturlig kolonisert. Her kan man vurdere avbøtende tiltak, som for eksempel å plante edellauvtrær i egnede arealer (assistert migrasjon). De nasjonale kartene for solitære bier bygger på faktiske data om artsmangfold. De identifiserer først og fremst alle egnede områder for hver 30 m i Norge. De identifiserer også de mest funksjonelle områdene og korridorene som arten beveger seg gjennom, slik at metapopulasjonsdynamikken opprettholdes. Bevegelsene er sterkt formet av tilgjengeligheten av eng i forhold til topografi og klima, noe som bør vurderes ved identifisering av områder for bevaring og restaurering. Disse kartene representerer den første utgaven av artsspesifikke, nasjonale kart over Grønn Infrastruktur, jf. definisjonen fra Miljødirektoratet. De danner grunnlaget for videre arbeid med å etablere nasjonale karttjenester og analyseverktøy for å støtte kommunal, regional og nasjo-nal bærekraftig arealplanlegging. De danner også grunnlaget for en rekke andre muligheter for forvaltning og forskning, herunder scenarier for klima- og arealbruksendringer, verktøy for prioritering av områder for bevaring eller restaurering for enkelte- eller for flere arter, klimasårbarhetsindekser, mm. Modellene som brukes her er et «levende», dynamisk produkt. De kan for eksempel justeres med nye eller lokale data for å øke relevansen for forvaltningen, eller de kan brukes til konsekvensvurderinger av infrastruktur eller arealplaner, for å vurdere tidligere eller fremtidige scenarier, eller for å kvantifisere bidragene fra ulike drivere til habitat-tap og fragmentering. Noen av de neste trinnene er under utvikling i parallelle forskningsprosjekter, som utvikle en nasjonal database over GI-kart og arealplanleggingsverktøy for å integrere GI-kart for ulike arter, og for å identifisere de viktigste områdene i Norge for bevaring, for restaurering, eller for avbøtende tiltak ved hjelp av scenarioanalyser (se prototype her). - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

National mapping of Green Infrastructure. The first national maps for solitary bees, moose, noble deciduous forest and other tree species. Panzacchi, M., van Moorter, B., Sydenham, M.A.K., Horntvedt Thorsen, N., Niebuhr, B.B., Stange, E., Jansson, U., Nordén, B, Hofgaard, A., Rusch, G., Rolandsen, C. & Solberg E. 2024. National mapping of Green Infrastructure. The first national maps for solitary bees, moose, noble deciduous forest and other tree species. NINA Report 2371. Norwegian Institute for Nature Research. The cumulative impact of human activities - including climate change and piecemeal develop-ment of infrastructures - is causing an unprecedented loss of irreplaceable biodiversity. In addition to habitat degradation, fragmentation and barriers can prevent species from reaching isolated patches of suitable habitat areas, thereby significantly increasing the actual habitat lost and the risk of extinction of isolated populations. The main driver of biodiversity loss is therefore a combination of habitat loss and fragmentation, or ‘functional connectivity’. Scientific knowledge and policy regulations and guidelines worldwide agree on the need to take ecological connectivity into account in spatial planning and preserve at the same time the most important core areas and corridors among them (IPBES 2019, CBD 2020, 2022; CMS 2020, IUCN 2020, UNEP 2021). In other words, there is consensus on the need to preserve the most important networks of suitable habitats, or Green Infrastructure - GI. However, this task is enormous, both from a scientific and from a management perspective, because the term GI refers to the network of all species and all aspects of biological diversity and ecosystem services. As it is impossible to preserve all these aspects in today's multi-use landscape, it is crucial to know how to set the right priorities. To prioritize wisely it is important to identify representative sets of species, and to use statistical approaches to handle the complexity of cumulative effects of human activities. Data-driven, standardized maps and statistical tools are essential to support sustainable spatial planning processes, nationally and locally, regarding both changes in land use and climate. The report presents among the first attempts to statistically model GI based on data, on a national scale, in high resolution. We adapted a network-based methodology - initially developed for wild reindeer (Stange m.fl. 2019; Panzacchi m.fl. 2022a,b) - to several different species, with different types of data. The report presents the first statistical maps of green infrastructures, for every 100 m in Norway, for solitary bees, moose, deciduous forest (5 species) - and other 9 tree species. All maps can be seen here: https://konnektivitetskart.nina.no/Map-Portal For each species, we produced 4 maps illustrating: 1. Habitat quality and barriers to movements. These maps can be useful for management, e.g. if one wants to preserve all suitable habitat for pollinators. However, they do not consider con-nections between suitable areas, and therefore do not allow to prioritize. 2. Green Infrastructure. Two types of maps show areas that are both suitable and well-connected: a map of functional habitat (i.e. well-connected core areas), and a map showing corridors among them. These form the basis for prioritizing areas for conservation or restoration. The maps and results were developed on behalf of the NEA, with the aim to quantify GI for pollinators, broadleaf forests and moose, based on a network representation of suitable habitats and how these are linked through corridors. The report goes beyond the deliverables, and presents also maps for 9 other tree species, together with a scenario analysis showing ex-pected shifts in distribution area in relation to climate change, and vulnerability maps in relation to climate change. The report also presents a preliminary analysis demonstrating a good correspondence between estimated moose corridors and traffic collision data. The maps for moose in winter show an intense use of valleys, little functional habitat and little permeability on the west coast and in the most human-dominated areas, and correspond well both with GPS data and with data on traffic collisions. The maps provide the first landscape perspective of functional areas and barriers for moose in Norway and can be used for example to: quantify man-made habitat loss; identify areas for restoration or other management measures (e.g. wildlife passages and fences to allow for moose movements while increasing traffic safety); understand genetic structure and barriers; predict effects of climate change. The maps for temperate deciduous forest (5 species) and for 9 other tree species show the connection between suitable areas today and suitable areas in 2030, 2060, 2100, in light of climate change. The maps show a movement northwards and towards higher elevations for most tree species. This is expected to have consequences for the conservation of biological diversity linked to forest ecosystems, for forest management and for the provision of ecosystem services. The report also presents a "climate vulnerability index", which shows vulnerable areas due to climate change (in Scandinavia every 100 m, and in Europe every 10 km), and a map showing e.g. areas that could be naturally colonized by deciduous trees, and areas that would become suitable, but are too far from other deciduous forests to be naturally colonized. In these areas mitigation measures including assisted migration can be considered. The national maps for solitary bees build on data on species diversity in different study areas. These maps identify all suitable areas for every 30 m in Norway. They also identify the most functional areas and corridors through which the species can move, so that meta-population dynamics are maintained. The movements are strongly shaped by the availability of meadows in combination with topography and climate, and this information should be considered when identifying areas for conservation and restoration. These maps represent the first versions of species-specific, national maps of Green Infrastructure (cf. definition from Norwegian Environment Agency, NEA), and form the basis for further work establishing national map services and support tools to aid sustainable land-planning at the municipal, regional and national scale. They also form the background knowledge for several other opportunities and products, including e.g. climate vulnerability indices, scenario for climate- and land-use changes, tools for land prioritization for conservation or restoration for single species and across species. The models used here should be considered a "living”, dynamic product. They can, for example, be adjusted with new or local data to increase relevance for management, or they can be used for impact assessments of infrastructure or spatial plans, to assess past or future scenarios, or to quantify the contributions of various drivers to habitat - loss and fragmentation. Some of the next steps are being developed in parallel research projects, that are developing a national database of GI maps and area planning tools to integrate GI maps for different species, and identify the most important areas for conservation, restoration, or mitigating measures using scenario analyses (see prototype here).