Modelling the Icelandic Land-use System and its Impact on Biodiversity and Carbon Storage with Focus on Wetlands

Abstract

Icelandic wetlands have been disturbed to a great extent, with around 50% of the wetland areas drained. Wetlands provide ecosystem services, in the form of water regulation, support of biodiversity, recreational activities and carbon sequestration, making them an important resource for humankind. As the importance of wetland ecosystems become better understood the connection between the natural and the human systems appears more complex. Further knowledge on how different parts of the system interacts and how these interactions might shape the system, is needed. This thesis is focused on the studying the connections between land-use, carbon, biodiversity and policy, focusing on wetlands. A system thinking framework for studying these interactions and mapping the parts that are already known was developed and a conceptual system model was created using input from literature. The land-use and carbon modules in the model was then parameterized using existing data and knowledge and tested using observed behavior patterns. The conceptual model and its consequences for policy was discussed. Running different scenarios through the land-use and carbon model showed that lowering short term emissions were dependent on rewetting wetlands while revegetation was important in increasing long term carbon stocks. The results can be used in developing the study of Icelandic wetlands as a connected system of both natural and anthropogenic factors, as well as supporting informed policies on land-use and land-use change.

Um helmingi íslenskra votlenda hefur verið raskað með framræslu lands, einkum vegna landbúnaðar. Votlendi gegna veigamiklu hlutverki í vatnafari landsins, þau eru mikilvæg vistkerfi, stuðla að líffræðilegum fjölbreytileika og eru þýðingarmikil búsvæði farfugla. Votlendi nýtast einnig sem útivistarsvæði og þá má nefna þátt þeirra í bindingu kolefnis. Það má því líta á votlendi sem auðlind sem er mikilvæg mannkyni. Eftir því sem þekking á eiginleikum votlenda eykst, kemur betur í ljós hve flókið samspil manns og umhverfis reynist. Það er brýnt að kanna nánar þátt einstakra hluta þessa kerfis, sem og víxlverkun á milli þeirra. Rammi til að kortleggja þekkta hluta kerfisins, og skoða víxlverkunina þeirra á milli var þróaður, og í kjölfarið hugmyndafræðilegt kerfislíkan. Því næst voru skilgreindar breytur fyrir landnotkunar- og kolefnishluta líkansins, það prufað og stillt með þekktum stærðum og virkni. Jafnframt var hlutverk kerfislíkana fyrir stefnumótun í málaflokknum rætt. Ýmsar sviðsmyndir voru kannaðar og niðurstöður benda til þess að endurheimt votlenda sé mikilvæg til að hafa áhrif á kolefnisbindingu til skamms tíma, en til að hafa áhrif á langtíma kolefnisbúskap þurfi uppgræðsla að koma til. Niðurstöðurnar má nýta til að móta rannsóknir á íslenskum votlendum sem kerfi náttúrlegra og mannlegra þátta, og sem grunnur að stefnumótun um votlendi.