Are we ready to start planning for barrier removals to benefit longitudinal and lateral connectivity according to the EU Biodiversity Strategy 2030? A proposal for a new barrier removal optimization framework.
Translated title
Er vi klar til at begynde at planlægge for fjernelse af barrierer til gavn for langsgående og lateral forbindelse i henhold til EU's biodiversitetsstrategi 2030? Et forslag til en ny optimeringsramme for fjernelse af barrierer.
Author
Constantinides, Petros
Term
4. Term
Publication year
2023
Submitted on
2023-05-26
Abstract
Antropogene barrierer i vandløb hæmmer fiskemigration, forringer økosystemer og reducerer biodiversiteten. EU’s biodiversitetsstrategi 2030 vil imødekomme dette ved at genetablere 25.000 km frit strømmende vandløb gennem fjernelse af barrierer for at forbedre sammenhæng både langs vandløbet (længderet) og mellem vandløb og flodsletter (tværgående). Dette speciale spørger, om vi er klar til at planlægge sådanne fjernelser, og gennemfører en litteraturgennemgang, gap-analyse og et paneuropæisk overblik, som peger på væsentlige udfordringer, bl.a. mangel på en pålidelig optimeringsramme og ufuldstændige data. For at adressere dette foreslås og testes en ny optimeringsramme, der kombinerer Hydrography90m-vandløbsnetværket, AMBER-barrieredatabasen og CORINE-landdække med prioritizr-pakken og Gurobi-løseren. Rammeværket afprøves i tre oplande 50–100 km nordvest for Hamborg gennem 54 optimeringsscenarier og viser potentiale for at genetablere 1,3–253,6 km vandløb, svarende til op til 1,01 % af EU-målet. Usikkerheder fra uregistrerede barrierer adresseres med prædiktiv modellering, der ved brug af afstand til udløb, arealanvendelse og vandføring som forklarende variabler korrekt kan klassificere 86 % af barriererne. Resultaterne peger på, at den foreslåede ramme og prædiktiv modellering kan understøtte prioritering og planlægning af barrierenedrivning i overensstemmelse med EU’s målsætninger, men at bedre og mere komplette data fortsat er afgørende.
Human-made barriers in rivers hinder fish migration, degrade ecosystems, and drive biodiversity loss. The EU Biodiversity Strategy 2030 seeks to address this by reconnecting 25,000 km of free-flowing rivers through barrier removal to improve connectivity both along rivers (longitudinal) and between rivers and floodplains (lateral). This thesis asks whether we are ready to plan such removals and conducts a literature review, gap analysis, and pan-European overview, revealing major challenges, including the lack of a reliable optimization framework and incomplete data. To respond, it proposes and tests a new optimization framework that integrates the Hydrography90m river network, the AMBER barrier database, and CORINE land cover with the prioritizr package and the Gurobi solver. Applied in three basins 50–100 km northwest of Hamburg across 54 optimization scenarios, the framework indicates potential to reconnect 1.3–253.6 km of rivers, contributing up to 1.01% of the EU target. Uncertainties from unrecorded barriers are addressed with predictive modeling, which, using outlet distance, land use, and flow as predictors, correctly classifies 86% of barriers. These results suggest the proposed framework and predictive modeling can support prioritization and planning of barrier removals in line with EU goals, while underscoring the continuing need for more complete and reliable data.
[This summary has been generated with the help of AI directly from the project (PDF)]
Keywords
Documents