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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
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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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April 20, 2023 3Henning Wehde
Outline
• Stakeholder needs• The Ferrybox network in Norwegian waters
and additional monitoring activities• Data dissemination and web portals• Conclusions
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April 20, 2023 4Henning Wehde
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 5Henning Wehde
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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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April 20, 2023 7Henning Wehde
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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April 20, 2023 8Henning Wehde
The Ferrybox network in Norwegian waters
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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
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Circulation variability Ferrybox Norönna
. indicate 100km intervals
Tem
perature °C
Two monthssailings fromDenmark
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April 20, 2023 11Henning Wehde
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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April 20, 2023 12Henning Wehde
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
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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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April 20, 2023 14Henning Wehde
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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April 20, 2023 15Henning Wehde
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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April 20, 2023 16Henning Wehde
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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April 20, 2023 17Henning Wehde
Examples of Application
Monitoring and satellite product validation
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April 20, 2023 18Henning Wehde
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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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April 20, 2023 19Henning Wehde
Validation of satellite chlorophyll by Ferrybox data - February 2008
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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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April 20, 2023 22Henning Wehde
National monitoring programs
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April 20, 2023 23Henning Wehde
Acid rain (SN)
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April 20, 2023 24Henning Wehde
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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April 20, 2023 25Henning Wehde
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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April 20, 2023 26Henning Wehde
CEMP (Coordinated environmental monitoring programm
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April 20, 2023 27Henning Wehde
Dissemination and web portals
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April 20, 2023 28Henning Wehde
SatOcean - NIVA web portal (www.ferrybox.no)
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April 20, 2023 29Henning Wehde
Improved monitoring for wealth creation
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April 20, 2023 30Henning Wehde
EC-InterRisk (FP6)Interoperable GMES services for environmental
risk management in marine and coastal areas of Europe.
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April 20, 2023 31Henning Wehde
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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April 20, 2023 32Henning Wehde
Summary
• Requirements of stakeholders• Operational monitoring work at NIVA
– Ferrybox– National monitoring programm– Acid rain– Long transported pollution– River runoff– CEMP– Dissemination of data