the norwegian ferrybox network and stakeholder needs

April 21, 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


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”


Outline

• Stakeholder needs• The Ferrybox network in Norwegian waters

and additional monitoring activities• Data dissemination and web portals• Conclusions


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


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


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


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


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.)


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


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


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


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


Examples of Application

Monitoring and satellite product validation


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


Validation of satellite chlorophyll by Ferrybox data - February 2008


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


National monitoring programs


Acid rain (SN)


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


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


CEMP (Coordinated environmental monitoring programm


Dissemination and web portals


SatOcean - NIVA web portal (www.ferrybox.no)


Improved monitoring for wealth creation


EC-InterRisk (FP6)Interoperable GMES services for environmental

risk management in marine and coastal areas of Europe.


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


Summary

• Requirements of stakeholders• Operational monitoring work at NIVA

– Ferrybox– National monitoring programm– Acid rain– Long transported pollution– River runoff– CEMP– Dissemination of data

the norwegian ferrybox network and stakeholder needs

Documents

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