Distribuerad avrinningsområdesmodellering

Tillgång till högupplösta höjdmodeller skapar förutsättningar för att med hjälp av så kallad distribuerad modellering identifiera hur vatten och i vattnet lösta och suspenderade ämnen rör sig i landskapet, vilket underlättar framtagning av underlag för att diskutera åtgärder för att minska näringsämnesförluster. Med andra ord, syftet med högupplöst distribuerad modellering är att belysa vattnets vägar i landskapet, hydrologisk konnektivitet mellan landskapets olika delar och därmed skapa underlag för diskussion kring lokalspecifika åtgärder, ett koncept som vi kallar ”rätt åtgärd på rätt plats”.  

Vi har utvecklat flera modeller under paraplyet för distribuerad modellering. 

USPED-modellen (Unit Stream Power-based Erosion Deposition; Mitasova, 2001) är en empirisk modell för att identifiera erosions- och depositionsområden inom ett avrinningsområde med en hög upplösning, det vill säga där enskilda fält eller delar av fält kan identifieras och rankas enligt sin sårbarhet. Med hjälp av USPED har vi beräknat erosionsrisken för åkermark i hela södra Sverige (Djodjic och Markensten, 2019). En uppdaterad version av beräkningen ska tas fram under 2025 (Djodjic och Markensten, 2025).

I vår kartberättelse Rätt åtgärd på rätt plats kan du titta på erosionsriskkartan för Norrströms avrinningsområde.

Via Jordbruksverkets webbsida kan du ladda ned erosionsriskkartorna. Där finns också länkar till andra tjänster där du kan titta på kartorna. 

Vi har också använt en dynamisk version av USPED för att modellera transport av suspenderat sediment i små jordbruksbäckar (Sandström, 2022; Sandström m.fl. 2023).

Distribuerad modellering tillämpades vidare för att beräkna våtmarkernas optimala läge och storlek i landskapet (Djodjic med fl., 2020) men också för att uppskatta kostnadseffektivitet av befintliga våtmarker (Djodjic med fl., 2022).

I ett pågående projekt (PuddleJump) användes distribuerad modellering (FLOODtool) för att kvantifiera landskapets potential för att lagra vatten och på det sättet mildra både översvämningar och näringsämnesförluster (Djodjic med fl., 2025).

Referenser

Djodjic, F., P. Geranmayeh, E. E. Lannergård, and M. Futter. 2025. Estimating landscape-level water storage potential as a tool to mitigate floods and nutrient losses. Journal of Environmental Management 388:126055. 

Djodjic, F., and H. Markensten. 2025. Identifying waterlogging on arable fields - combining high-resolution distributed modelling and satellite images.in Land Use and Water Quality - Agriculture and the Environment, Volume of Abstracts., Aarhus, Denmark.

Sandström S., Markensten H., Futter M.N., Kyllmar K., O’Connell D.W., Bishop K. and Djodjic F. 2023. Distributed dynamic modelling of suspended sediment mobilization and transport from small agricultural catchments. Front. Environ. Sci. 11:1196048. 

Sandström, S. 2022. Sources, composition and transport of fluvial suspended sediment and attached phosphorus in agricultural catchments : a cross-scale analysis. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae, 2022:49. Sveriges lantbruksuniviversitet.

Djodjic, F., P. Geranmayeh, D. Collentine, H. Markensten, and M. Futter. 2022. Cost effectiveness of nutrient retention in constructed wetlands at a landscape level. Journal of Environmental Management 324:116325.

Djodjic, F., P. Geranmayeh, and H. Markensten. 2020. Optimizing placement of constructed wetlands at landscape scale in order to reduce phosphorus losses. Ambio 49:1797–1807. 

Djodjic, F. & H. Markensten. 2019. From single fields to river basins: Identification of critical source areas for erosion and phosphorus losses at high resolution. Ambio 48: 1129-1142. 

Djodjic, F. 2008. Identifiering av riskområden for fosforförluster i ett jordbruksdominerat avrinningsområde i Dalarna. Institutionen för miljöanalys, Sveriges lantbruksuniversitet, Rapport 2008:5. 

Mitasova, H, Mitas, L & Brown, WM. 2001. Multiscale Simulation of Land Use Impact on Soil Erosion and Deposition Patterns. In Stott, DE, Mohtar, RH & Steinhardt, GC (eds). Sustaining the Global Farm. Selected papers from the 10th international Soil Conservation Meeting.