Boreālais reģions

Zemgale Region, LV

{{ group }}

{{ object.name }}
{{ object.name }} {{ object.subheader }} {{ icon.replace(/^icon_/, '') }}

Prognozes

2050

Līdz šā gadsimta vidum pieaugošā lauksaimniecības attīstība pastiprinās piesārņojumu un bioloģiskās daudzveidības samazināšanos, bet klimata pārmaiņas vēl vairāk palielinās plūdu risku.

Situācija

Zemgales reģions aizņem gandrīz 17% Latvijas teritorijas, atrodas valsts centrā. Pazemes ūdeņi nodrošina dzeramā ūdens resursus pilsētām, kas aizņem aptuveni 6% teritorijas. Blīvs upju tīkls veido ekoloģiskos koridorus bioloģiskajai daudzveidībai un piedāvā atpūtas iespējas iedzīvotājiem, taču intensīvā lauksaimniecība, kas aptver apmēram 40% reģiona, ir atstājusi ietekmi uz bioloģisko daudzveidību, ūdens kvalitāti un ūdens resursu apsaimniekošanu.

Ar klimata pārmaiņām saistītās problēmas

Plūdi

Augsts plūdu risks nozīmē nepieciešamību novērtēt Zemgales līdzenumu un atjaunināt civilās aizsardzības pasākumus, kas prasa pašvaldību savstarpēju koordināciju, kā arī sistēmas izveidi riska izvērtēšanai, lai valsts iestādes un iedzīvotāji varētu izvēlēties efektīvus aizsardzības un pielāgošanās pasākumus.

Ekstremāli notikumi

Dažādu ekstrēmu laikapstākļu ietekme ir īpaši izteikta vietās ar lielu iedzīvotāju blīvumu, piemēram, Jelgavas pilsētā. Reģiona līdzenais reljefs un zemes virsmas augstums attiecībā pret jūras līmeni rada augstu gruntsūdeņu līmeni, kas rada papildu slodzi pilsētas meliorācijas un lietus ūdens novadīšanas sistēmām.

Eitrofikācija

Pārmērīga barības vielu (slāpekļa un fosfora) slodze izraisa ūdenstilpju eitrofikāciju, piemēram, upju aizaugšanu, tādējādi radot spiedienu uz bioloģisko daudzveidību un dabiskajiem biotopiem.

Galvenās darbības

Mēs sekmēsim:

  • Demonstrācijas vietas un risinājumu piemērus, kas veicina klimata pārmaiņām pielāgošanās spēju palielināšanu.
  • Klimatnoturīgu inovāciju kopumu un pielāgošanās scenāriju ieviešanu politikas un lēmumu pieņemšanas procesā, sabiedrības informēšanā, uzvedības maiņā un turpmāku pielāgošanās pasākumu izstrādē.

Attiecīgās nozares:

Pašvaldība

Iedzīvotāji

Telpiskā plānošana

Lauksaimniecība

Mežsaimniecība

Bioloģiskā daudzveidība

Mūsu mērķi

Mūsu mērķis ir izstrādāt reģionālu sistēmu reāllaika informācijas apmaiņai un analīzei. Jaunā sistēma tiks izmantota, lai atbalstītu agrīnu brīdināšanu par plūdiem, lēmumu pieņemšanu un civilās aizsardzības pasākumus.

Mūsu mērķis ir izveidot sistēmisku ieviešanas ietvaru, iesaistot vietējā un reģionālā līmeņa ieinteresētās puses inovatīvās un starpdisciplinārās līdzradīšanas aktivitātēs. Plānojam iekļaut zināšanas, kas saistītas ar tūrismu un mežsaimniecību, kā arī lauksaimniecību, ūdeņiem un bioloģisko daudzveidību.

Izstrādāsim inovatīvu sistēmu ekosistēmu pakalpojumu stiprināšanai un ar dabā balstītu risinājumu integrēšanai, lai veicinātu lauksaimniecības prakses ilgtspēju, uzlabotu ūdens kvalitāti un sekmētu biotopu atjaunošanu.

Tāpat plānojam paplašināt darbības no Jelgavas pilsētas uz plašāku reģionu, lai demonstrētu labās prakses nozīmi reģionālā līmenī.

Agrīnās brīdināšanas sistēma:

Reģionālā pielāgošanās klimata pārmaiņām plāna izstrāde Zemgalei:

Problēmas

Reģionam pielāgoti risinājumi

Agrīnās brīdināšanas sistēma precīzai plūdu prognozēšanai

Jelgavas pilsētā pašlaik darbojas agrīnās brīdināšanas sistēma, taču tās darbībai nepieciešama augsta cilvēka iesaiste. 

Mūsu pieeja:

  • Paplašināt agrīnās brīdināšanas sistēmu, iekļaujot mākslīgā intelekta vadītus algoritmus, kas saistīti ar valsts monitoringa sistēmu un citām datu bāzēm;
  • Padarīt uzlabotās datu kopas pieejamas ekspertiem un sabiedrībai kā atvērtos datus.

Šis darbs saistīts ar:

  • Zemgales Reģionālās attīstības programmu 2021-2027
  • Latvijas Nacionālais attīstības plānu 2021-2027

  •  

Fizisko klimata risku ekonomiskās ietekmes novērtējums

Sociālekonomiskie instrumenti un riska prognozes ļauj novērtēt klimata riskus un izstrādāt prognozes un rādītājus attiecībā uz nākotnes investīcijām.

Mūsu pieeja:

  • Identificēt īpaši neaizsargātās teritorijas, izmantojot atvērtos datus no Copernicus pakalpojumiem un satelītnovērojumu rādītājiem;
  • Pārveidot šo informāciju konkrētā reģionālā modelī un iekļaut to Zināšanu stiprināšanas platformā par noturību (Resilience Knowledge Booster (RKB));
  • Izmantot RKB un reģionālo modeli, lai izstrādātu ekonomiskā novērtējuma rādītājus, kas palīdzētu lēmumu pieņemšanā par investīcijām un turpmākajiem klimata ietekmju mazināšanas plāniem.

Šis darbs ir saistīts ar:

  • Eiropas Investīciju banku
  • Eiropas Centrālo banku
icon_flood

Plūdi

Zemgales reģions ir ļoti līdzens, atrodas zemienē ar augstu upju blīvumu. Lielupes upei raksturīgs lēns tecējums, ko nosaka Zemgales līdzenais reljefs un upes gultnes nelielais garenslīpums. Lielupes palienes augstums nepārsniedz 1 m virs ūdenslīmeņa. Lejpus Jelgavas pilsētas Lielupes kritums ir tikai 5–10 cm/km. Upes gultne atrodas daudz zemāk nekā vidējais Baltijas jūras līmenis.

Problēma

Klimata pārmaiņas Zemgales reģionā līdz 21. gadsimta beigām mainīs gan laika apstākļus, gan būtiski ietekmēs hidroloģisko režīmu.  Viena no būtiskākajām izmaiņām būs pieaugošs nokrišņu daudzums – mērenu klimata pārmaiņu scenārija apstākļos ziemas sezonā nokrišņu daudzums palielināsies par 24 – 38%, bet nozīmīgu klimata pārmaiņu scenārijā gaidāms, ka nokrišņu daudzums palielināsies pat par 35-51%. Vienas diennakts maksimālais nokrišņu daudzums pieaugs par aptuveni 3-6mm, vietām pat par 10-12 mm . Sezonālā griezumā vislielākais nokrišņu daudzuma palielinājums gaidāms ziemas un pavasara sezonās, līdz ar to lietus plūdu risks ievērojami palielināsies vēsajā gada laikā, kad nav intensīva iztvaikošana. Nokrišņiem bagāti periodi mīsies ar ilgstošu sausumu, kā dēļ jo sevišķi būs jūtama spēcīgu nokrišņu ietekme – biežāk sastapsimies ar  lietus plūdiem. Spēcīgu lietusgāžu laikā īslaicīgi lokāli plūdi ir novērojami gan lielākās, gan mazākās pilsētās, gan arī līdzenās lauku teritorijās.

Viens no pasākumiem Zemgalē IMPETUS projektā ir plūdu agrīnās brīdināšanas sistēmas pilnveidošana, kurā izmantots HEC-RAS 2D modelis. Šis modelis simulē ūdens plūsmu divās dimensijās, kas ir īpaši noderīgi plūdu modelēšanai un prognozēšanai. HEC-RAS 2D modelis izmanto divdimensiju difūzijas viļņu vienādojumus (Diffusion Wave Equations), lai aprēķinātu ūdens plūsmu. Izstrādātais modelis veic 2D modelēšanu.

Būtiskākās HEC-RAS 2D modeļa priekšrocības:

  • nodrošina augstu precizitāti un detalizāciju, kas ir būtiski plūdu riska novērtēšanai un pārvaldībai
  • var tikt integrēts ar citām ģeogrāfiskās informācijas sistēmām, kas atvieglo datu apstrādi un vizualizāciju
  • ļauj prognozēt plūdu izplatību un ietekmi, tādējādi palīdzot laikus brīdināt iedzīvotājus un veikt nepieciešamos pasākumus
  • konkrētais risinājums ir automātiski nolasa hidroloģisko prognožu datus no VSIA “Latvijas Vides, ģeoloģijas un meteoroloģijas centra prognožu sistēmas.

HEC-RAS 2D  modeļa rezultāti ir būtiski Agrīnās brīdināšanas sistēmas darbībai, kas izmanto šos datus iespējamo applūstošo teritoriju noteikšanai un brīdinājumu sagatavošanai īpašuma (kadastra vienības) līmenī.

icon_storm

Ekstrēmi laikapstākļi

Ekstrēmie laikapstākļi izpaužas reģionam neraksturīgos laikapstākļos – karstuma viļņi, intensīvi nokrišņi, sausuma periodi. Klimatologi uzskata, ka pašreizējās ekstremālās vērtības nākotnē kļūs par normu, savukārt ekstrēmie laikapstākļi spēs radīt vēl lielākus postījumus. 21. gadsimta laikā gaisa temperatūra Latvijā turpinās pieaugt. Palielināsies arī atmosfēras nokrišņu daudzums – lielākais nokrišņu daudzuma pieaugums tiek prognozēts ziemā, bet samazināsies sniega sega. Arī 21. gadsimta laikā klimata modeļi prognozē gada kopējo nokrišņu daudzuma pieaugumu, vidēji Latvijā tam gadā esot 775,7 [±60,0] mm nelielu, 806,5 [±72,8] mm vidēju un 814,2 [±79,7] mm būtisku klimata pārmaiņu gadījumā. Piepildoties nelielu klimata pārmaiņu scenārijam, gadsimta beigās nokrišņu daudzums pret klimatiskās references periodu būs pieaudzis par 18,2%, savukārt vidēju klimata pārmaiņu gadījumā pieaugums būs 22,9%, bet būtisku klimata pārmaiņu gadījumā – 24,1%.

Dažādu ekstrēmu laikapstākļu ietekme jo sevišķi novērota vietās ar augstu apdzīvotības blīvumu, piemēram, Jelgavas pilsētā, kas ir Latvijas viszemākā apdzīvotā vieta. Reģiona līdzenais reljefs un zemes virsmas augstums attiecībā pret jūras līmeni ir cēlonis augstiem gruntsūdens līmeņiem, kas rada papildu slodzi pilsētas meliorācijas un lietus ūdens kanalizācijas sistēmai.

Problēma

Jelgavā galvenie nokrišņu radītie izaicinājumi ietver augstu applūšanas risku un infrastruktūras bojājumus, kas rodas ilgstošu lietavu un pavasara palu laikā. Lielupe un tās pieteku palienes, kā arī zems reljefs un augsts gruntsūdens apgrūtina meliorācijas un lietus ūdens kanalizācijas sistēmu darbību. Pēdējo gadu ekstremālās lietusgāzes, piemēram, 2024. gada jūlijā, apstiprina, ka esošā kanalizācijas sistēma nav pietiekama, lai tiktu galā ar šādām situācijām. Reģiona lauku teritorijās apdraudējumi skar gan apdzīvotas vietas un ciemus, gan auglīgās lauksaimniecības zemes, kurām ir būtiska vieta reģiona ekonomikā. Lielākā daļa (80%) Jelgavas novada lauksaimniecības zemju ir meliorētas, bet citos reģiona novados meliorācijas sistēmu stāvoklis ir atšķirīgs. Risinājumi ūdens plūsmu novadīšanai un plūdu ietekmes mazināšanai  ir esošo meliorācijas un lietus ūdens kanalizācijas sistēmu pārbūve un salāgošana ar dabā balstītiem risinājumiem – piemēram, savienojot šo infrastruktūru ar dabīgajām ūdenstecēm vai to palieņu zonām.

Otrs izteiktākais laikapstākļu ekstrēms reģionā ir vētras un, lai gan saskaņā ar prognozēm  vidēji vējš 21. gadsimta laikā būtiski nemainīsies, gadsimta beigās (pret 1971.2000. gada periodu) būs lielāks gan bezvēja dienu skaits, gan arī vētraino dienu skaits gadā.  Pēdējo gadu laikā tieši Zemgales reģions ir būtiski cietis no negaisiem un vētrām, kas atnesušas bagātīgus nokrišņus gan lietus, gan krusas veidā, tādējādi gan daudzviet iznīcinot lauksaimniecības sējumus, gan sabojājot infrastruktūru. Spēcīgi negaisi vasarā un agrā rudenī, kad kokiem un krūmiem vēl ir lapas, nesuši smagus postījumus.

icon_fertilizer

Eitrofikācija

Zemgales reģionu Latvijā, pateicoties tā auglīgajām augsnēm, raksturo intensīva lauksaimniecība, kur dominē liela mēroga saimniecības. Lauksaimniecība šajā reģionā ir labi attīstīta un galvenokārt koncentrējas uz kultūraugu audzēšanu.

Pēdējās desmitgadēs aramzemju platības reģionā ir palielinājušās, vienlaikus pieaugot arī minerālmēslojuma lietošanai. Pārmērīga barības vielu (slāpekļa un fosfora) slodze izraisa ūdensobjektu eitrofikāciju, piemēram, upju aizaugšanu, tādējādi radot spiedienu uz bioloģisko daudzveidību un dabiskajiem biotopiem.

Problēma

Vēl viens eitrofikācijas avots reģionā ir pašvaldību notekūdeņu novadīšana. Bieži vien notekūdeņu attīrīšanas iekārtu darbība nav pietiekami efektīva, lai nodrošinātu pilnīgu notekūdeņu attīrīšanu, kas izraisa ūdens piesārņojumu ar barības vielām. Rezultātā upju ekoloģiskā ūdens kvalitāte Zemgales reģionā pārsvarā ir mērena vai slikta.

Saskaņā ar ūdens kvalitātes monitoringa datiem par 88 ūdensobjektiem, kas atrodas Lielupes upes baseina apgabalā, 53 ūdensobjektiem ir konstatēta būtiska difūzā piesārņojuma slodze, savukārt 14 ūdensobjektos dominē punktveida piesārņojuma slodze. (Avots: LVĢMC, 2024).

Ar klimata pārmaiņām saistītā temperatūras paaugstināšanās katalizē un veicina eitrofikācijas procesus ūdensobjektos. Klimata modeļi prognozē temperatūras paaugstināšanās turpināšanos, kas vēl vairāk pastiprinās eitrofikācijas izpausmes saldūdeņos. Tāpēc līdztekus mēslojuma lietošanas samazināšanai un pašvaldību notekūdeņu attīrīšanas iekārtu uzlabošanai, būtiska nozīme ir arī papildu pasākumu ieviešanai, lai novērstu barības vielu noplūdi no lauksaimniecības zemēm un pilsētu teritorijām ūdensobjektos.

Sadarbībā ar Zemgales reģiona vietējiem un reģionālajiem ieinteresētajiem dalībniekiem, IMPETUS projekta partneri Latvijā izstrādā Zemgales reģiona klimata pārmaiņu pielāgošanās plānu, kurā tiks uzsvērtas iespējas un iecere ieviest dabā balstītus risinājumus, piemēram, veidotus mitrājus Zemgales reģionā, lai samazinātu barības vielu noplūdes, mazinātu eitrofikācijas intensitāti un uzlabotu virszemes ūdeņu kvalitāti.

icon_flood

Oversvømmelse og vannforvaltning

Tromsø by ligger på en øy i det nordlige Norge, og sentrum er bygget langs sjøsiden. Tromsø har vært en by i rask vekst i mange år, og ny bebyggelse er bygget ut i havet gjennom masseutfylling.

Problemstilling

I Tromsø by er ny bebyggelse og infrastruktur spesielt sårbar for havnivåstigning og stormflo. Andre lavtliggende områder som gamlebyen, bygde kulturminner og nærings- og industriområder, er også berørt.

Tromsø påvirkes også av flom på grunn av plutselig snøsmelting, som oppstår når temperaturen om vinteren plutselig stiger langt over smeltepunktet, værsitasjoner aom ofte er forbundet med kraftig regn. Slike hendelser forventes å øke med klimaendringer.

Disse klimarisikoene er utfordrende for planlegging av tilpasning, både på kort og lang sikt, ettersom de er komplekse og påvirker både offentlige og private eiendommer.

Det arktiske demonstrasjonsområdet utvikler en digital tvilling som et verktøy til støtte for kommunal tilpasningsplanlegging.

icon_landlise

Risikoen for naturfarer øker

Nord-Norge er et unikt landskap med fjell som stiger opp av havet og fjordene. Dette utgjør en stor utfordring for veinettet, kraftoverføringslinjer og annen viktig infrastruktur.

"Forekomsten av sørpeskred og våte snøskred vil øke etter hvert som nedbøren i Arktis øker med opptil 40 % med klimaendringer. Vi må være forberedt på å tilpasse oss disse skredfarene for å gjøre det trygt i fjellet, på veiene og i bygder."

"Risikoen for jordskred for arktiske lokalsamfunn øker på grunn av økt skredfrekvens som følge av klimaendringer og urbanisering. Vi forstår ikke fullt ut sammenhengen mellom hendelsesfaktorer som nedbør og fjellskråningskollaps som fører til jordskred. Denne sammenhengen må undersøkes nærmere for å få pålitelige og troverdige varslinger."

Problemstilling

Mange landsbyer og veier er bygget i flatt terreng nederst i en fjellskråning ved kysten eller i en dalbunn. Dette gjør at mye av infrastrukturen er utsatt for tyngdekraftssrelaterte naturfarer som snøskred, jordskred og steinsprang.

Med et varmere og våtere klima i Nord-Norge forventes det at omfanget og hyppigheten av tyngdekraftsrelaterte naturfarer vil endre seg.

icon_salmon

Bærekraftig forvaltning av fiskeri og havmiljø

Økende havtemperaturer, havforsuring, stigende havnivå og hyppigere og kraftigere ekstremværhendelser har betydelig innvirkning på fiskens leveområder, vandringsmønstre og reproduksjonssykluser.

"Etter hvert som havmiljøene utsettes for stress på grunn av klimaendringene, og samfunnet har større behov for plass i kystsonen, håper vi at integreringen av Marin arealplanleggings rammeverket vil føre til bedre informerte beslutninger og til bedre klimatilpasning i regionen."

Problemstilling

Global oppvarming og konsekvenser av denne påvirker fiskeriproduktivitet, fiskens reproduksjon og helse, samt endrer havmiljøet. Dette fører til endringer i fiskebestanders utbredelse og størrelse, noe som påvirker fiskerinæringen og lokale områders egnethet for bærekraftig havbruk. Økningen i ekstreme værhendelser som en del av klimaendringene forsterker disse problemene ytterligere, og øker risikoen for biologisk ubalanse, for eksempel på grunn av skadelige algeoppblomstringer. Disse klimarelaterte utfordringene krever planleggingsstrategier for klimatilpasning på både kort og lang sikt.

For å løse dette utvikler det Arktiske demonstrasjonsområdet et Geografisk informasjonssystem (GIS)-basert visualiseringsverktøy, som skal støtte utforming av beslutninger om marin arealplanlegging i samarbeid mellom planleggere og berørte parter for bedre planlegging for fiskeri, havbruk og andre marine sektorer.

icon_storm

Extreme events

Reports from European Environment Agency indicate that over the past decades, Europe has been experiencing frequent and severe weather and climate-related natural hazards like droughts, forest fires, heatwaves, storms and heavy rain. Climate change will make these events even more intense and more frequent. The summer of 2024 was the hottest on record for Europe and globally. While up to recently the extreme events were not considered usual in Zemgale region, experience from few previous seasons raise precautions. In summer 2024, there were heaviest rains that Latvia has experienced since 1945.

The impact of various extreme weather events has been particularly pronounced in places with high population density, such as the city of Jelgava. The region’s flat topography and land surface elevation relative to sea level result in high groundwater levels, which place additional stress on the city’s drainage and storm water drainage systems.

Issue

In Jelgava, the main challenges from rainfall include high risk of flooding and damage to infrastructure during prolonged rainfall. The Lielupe River and its tributary floodplains, as well as low topography and high-water tables, make drainage and stormwater drainage systems difficult to operate. The extreme rainfall of July 2024 confirms that the existing sewerage system is inadequate to cope with such situations.  In the region’s rural areas, the threats affect both settlements and villages and fertile agricultural land, which plays an important role in the region’s economy.

Storms are the second most pronounced weather extreme in the region and, although on average winds are not expected to change significantly over the 21st century, by the end of the century (relative to the period 1971-2000) there will be a greater number of both windless days and stormy days per year.  In recent years, the Zemgale region has been severely affected by thunderstorms and storms that have brought heavy rainfall in the form of both rain and hail, destroying agricultural crops and damaging infrastructure in many places. Severe storms in summer and early autumn, when trees and shrubs are still in leaves, have caused severe damage.

Climatologists believe that the current extreme values will become the norm in the future, while extreme weather events will cause even more damage. Climate models also predict an increase in total annual precipitation over the 21st century, with an average annual precipitation in Latvia of 775.7 [±60.0] mm for minor, 806.5 [±72.8] mm for moderate and 814.2 [±79.7] mm for major climate change. Predictions foresee substantial increase in duration of heatwaves from climatic norm of 8 days to 16 [±8] days for minor, 22 [±9] days for moderate and 33 [±12] days for major climate change.

Forecasting extreme weather events is quite complicated task, as these events are characterized by short-term nature, they and spatially limited, and thus short warning times are operational. Measures for adaptation to climate change thus become essential by preparedness for more days with extreme temperatures and for more extreme precipitation events. Decision-makers and local authorities need data and information to make the necessary preparations in advance by adapting to the different scenarios and possible consequences.

Within activities of IMPETUS project, the Adaptation Pathways are elaborated for Zemgale region with particular focus on flooding occurrences from river spring floods and heavy rain events:

  • Adaptation pathways are developed to support in better management of river flood risks and heavy rain floods (flash floods).
  • Aimed to implement a set of measures for reducing the frequency and extent of flooded areas in both rural (agricultural) land and urban settlements.
  • In exchange with the stakeholders, adaptation options are identified, assessed and included in the pathways to increase adaptive capacity in Zemgale region.
  • Structural measures, e.g., upgrading of existing drainage and stormwater drainage systems, and aligning them with nature-based solutions for water retention in rural and urban areas, and cleaning of riverbeds are considered.
  • Non-structural measures for improving flood risk early warning system (EWS), increasing awareness of inhabitants and improving the efficiency of actions of competent authorities in case of floor risks are addressed.
icon_flood

Flooding

Zemgale is a very flat region, located in a lowland area with a high density of rivers. The Lielupe River is characterized by its slow course, due to Zemgale’s flat topography and the low gradient of the riverbed. The height of the Lielupe floodplain does not exceed 1 m above water level. Downstream of Jelgava, the Lielupe River drops only 5-10 cm/km. The riverbed is much lower than the average level of the Baltic Sea.

Issue

Climate change in the Zemgale region by the end of the 21st century will have a major impact on the hydrological regime.  One of the most significant changes will be increased precipitation: under a moderate climate change scenario, winter precipitation will increase by 24-38%, while under a significant climate change scenario, precipitation is expected to increase by as much as 35-51%. Maximum daily precipitation will increase by about 3-6 mm, in some places by as much as 10-12 mm. On a seasonal basis, the greatest increases in precipitation are expected during the winter and spring seasons, so that the risk of flash flooding increases significantly during the cool season, when evapotranspiration is not intense. Periods of high rainfall will alternate with prolonged droughts, which will have a particular impact on heavy rainfall events, increasing the frequency of flash floods. During heavy rainfall, short, localised flooding can be observed in both larger and smaller towns, as well as in flat rural areas.

One of the activities in Zemgale in the IMPETUS project is the improvement of the Flood Early Warning System using the HEC-RAS 2D model. This model simulates water flow in two dimensions, which is particularly useful for flood modelling and forecasting. The HEC-RAS 2D model uses two-dimensional Diffusion Wave Equations to calculate the water flow. The developed model performs 2D

Key Benefits of Using Such a Hydraulic Model

  1. Accuracy and Detail: The HEC-RAS 2D model provides high accuracy and detail, which is essential for flood risk assessment and management.
  2. Integration: The HEC-RAS 2D model can be integrated with other geographic information systems (GIS), facilitating data processing and visualization.
  3. Early Warning Systems: The model is crucial for the development of early warning systems, as it allows for the prediction of flood spread and impact, thereby helping to timely warn residents and take necessary measures.
  4. This solution automatically reads hydrological forecast data from the forecast system of the Latvian Environment, Geology and Meteorology Centre.

These model results are crucial for the operation of the Early Warning System, which uses this data to identify potential flood areas and prepare warnings at the property (cadastral unit) level.

icon_heat

High temperatures

Record-breaking summertime temperatures have been recorded in the Netherlands in recent years. With global temperatures rising, such extreme weather events will occur more often, and for longer periods. Prolonged high temperatures, with warm nights as well as hot days, can cause heat stress* and related health issues, particularly among city populations.

*Heat stress occurs when the human body cannot get rid of excess heat and can impact wellbeing through conditions such as heat stroke, exhaustion, cramps and rashes.

"We want to enable municipality decision makers who are working on spatial developments to identify heat stress 'hot spots' and cool areas, analyse the future effects of climate change, and model the effect of different heat stress-reducing measures. The tool must provide them with an easy starting point to integrate heat stress risks in their projects."

Issue

Despite the cooling effect of the sea in the region of Zeeland, the growing risk of heat stress has become a concern.

Elderly and other vulnerable people are more impacted by the effects of prolonged heat, which can cause headaches, dizziness, insomnia and other health issues – even death. Excess temperatures also affect general comfort and liveability of cities. Water quality can be reduced, both for drinking and swimming, and infrastructure can be affected. Buildings and concrete surfaces trap heat, potentially leading to damage, and release it during the night, keeping temperatures warm.

During heat waves, it is important that everyone has access to a cool and comfortable place. Appropriate spatial planning can help to decrease and deal with heat stress. Environmental factors like water bodies, trees, and shade have a major impact on stress caused by high temperatures. Therefore, planting trees, removing concrete surfaces, creating green roofs and cool spaces can improve our comfort and health. The IMPETUS Atlantic team is developing a digital tool to support regional decision making for city planning to address these needs.

icon_flood

Flood risk

By 2050, sea-level within this region is predicted to rise by 15-40 cm, with more frequent extreme weather and more (severe) storms triggered by climate change. These changes will exacerbate the natural risk of flooding in the IMPETUS ‘Atlantic’ region, because it is surrounded by rivers and the sea, and is below sea level.

*Risk takes into account two aspects; the chance that an event will occur and the negative impact of such an event once it occurs. When there is a low chance that an event will occur, but its impacts are huge, the risk is still significant.

“In the Netherlands, an extensive system of dikes protects us against sea and river flooding. We have always put our faith in this defence and focused almost solely on flood prevention. However, pressure on our system will increase with climate change and rising sea levels. To adapt and maintain a safe living environment, we should develop other safety measures, like more robust spatial planning and contingency plans."

Issue

Rotterdam city, is located in Rijnmond – ‘mouth of the Rhine’. The Rhine river flows through this densely populated area and characterises the region. Protections such as sea dikes and storm surge barriers have been constructed to protect the region, but flooding still occurs.

People living in the city are accustomed to seeing smaller floods. The changing climate affects the interplay between rainfall, river levels and sea storms, increasing the flooding risk. Water levels could rise by a few metres, even in populated areas, with potentially massive impacts. 

Mitigation measures such as storm surge barriers reduce the chance that high water reaches the city, but to minimise the impact of floods when they do occur, adaptation strategies are also needed. A city that can adapt to be safe from floods must be carefully designed. How best to design such an adaptive city?

Critical infrastructure, such as hospitals and evacuation routes, must be accessible at all times. Planning how to best protect them, homes and lives is complex. Flood water behaves in a complex way and flood risks show strong spatial variations. The IMPETUS Atlantic team is developing a digital tool to support regional decision making for adaptive city planning. 

icon_factory

Energy and waste water

To become climate-neutral by 2050, climate mitigation* efforts are crucial in our strategy for how to deal with climate change. Reducing our energy consumption is a significant mitigation step. In the Netherlands, 15% of energy is consumed in the Rijnmond area around the port of Rotterdam, in large part by a major petrochemical industry cluster.

*Climate mitigation encompasses measures such as technologies, processes, or practices that reduce carbon emissions or enhance the sinks of greenhouse gases.

Issue

The Rotterdam port petrochemical industry cluster is Europe’s largest. It consumes 70% of the Rijnmond region’s energy. A large part of this energy is wasted (64%, 203 petajoules). More than half of that energy is lost with wastewater. In addition, most energy processes within these industries rely on fossil fuels, which has a significant impact on the climate.

Energy use must be minimised and fossil fuels should be replaced by renewable sources if climate change is to be mitigated. Electrification of processes opens up the possibility to use more renewable energy and can greatly impact decarbonisation. Recovering wasted heat would significantly reduce energy consumption and is a first step towards a more circular industry. 

Supporting industries in a transition towards climate-neutrality depends on identifying how best to reduce their carbon footprint without sacrificing production or performance. The IMPETUS Atlantic team is creating a digital tool that supports decision making about pathways towards an effective energy transition for EU industry.

icon_fertilizer

Eutrophication

Due to its fertile soils, Zemgale region in Latvia is characterised by an intensive agriculture where large-scale farming dominates. Agricultural activities are well developed and focus on the cultivation of crops.

During the last decade, the area of croplands in the region has increased along with application of high amounts of mineral fertilisers. Excessive loading of nutrients (nitrogen and phosphorus) lead to eutrophication of water bodies e.g., causing overgrowing of rivers, and thus putting a pressure on biodiversity and natural habitats.

Issue

Municipal wastewater effluent is another source of eutrophication in the region. Quite often performance of wastewater treatment facilities is not sufficiently effective to ensure complete purification of waste waters causing water pollution with nutrients. As the result the ecological water quality of the rivers in Zemgale region is mostly moderate or bad.

According to water quality monitoring data of 88 waterbodies located within the Lielupe River basin district, there are 53 waterbodies having significant disperse pollution load and 14 water bodies where point source pollution load prevails (Source: LEGMC, 2024).

Climate change related increase of temperature catalyses eutrophication processes in water bodies. Climate models predict continuation of the increase of temperature thus intensifying the symptoms of eutrophication in freshwaters. Therefore, along with reduction of use of fertilisers, improvement of municipal wastewater treatment facilities, application of additional measures to prevent nutrient runoffs from agricultural land and urban environment to water bodies is of pivotal importance.

Together with regional and local stakeholders in Zemgale region, IMPETUS project partners in Latvia are developing Zemgale regional climate change adaptation plan, that will highlight the possibilities and intention of implementation of nature base solutions, e.g., constructed wetlands in Zemgale region to reduce the nutrient leakages/runoffs, reduce eutrophication intensity and improve the quality of surface waters.

icon_flood

Flooding and water management

Tromsø city is located on an island in Arctic Norway, with the center being built mostly along the shore. Tromsø has been a fast-growing city for many years, and new buildings and infrastructure are settled at water areas through land reclamation.

Issue

Increased precipitation, higher temperatures, and sea-level rise may affect urban water systems through more frequent storm surge and flooding. Other low-lying areas, such as the heritage district (“Gamlebyen”), built heritage sites, and commercial sites will be affected by flooding from extreme sea levels.

Tromsø is also affected by flooding due to sudden snow melting, occurring when temperature abruptly rises far above the melting point during winter, often associated with heavy rain. Such events are expected to increase with climate change.

These climate risks are challenging for the adaptation planning, both in a short and long-term perspective, as they are interdependent, complex, and affecting both public and private properties.

The Arctic Demo site is developing a digital twin as a tool to support municipal adaptive planning.

icon_landlise

Natural hazard risks increasing

Northern Norway is a unique landscape with mountains jetting up out of the sea and fjords. This provides a major challenge for the road network, power transmission lines, and other important infrastructure.

"Slushflows and wet snow avalanche occurrence will increase as rainfall in the Arctic increases by up to 40% with climate change. We must be prepared to adapt to these hazard events to ensure a safer society in the mountains, on roads and in settlements."

"The risk of landslides to society in the Arctic is increasing due to event frequency increase due to climate change and from urbanisation. We do not fully understand the links between event drivers such as rainfall and mountain slope collapse leading to landslides. This relationship must be investigated further to have reliable and robust early warning."

Issue

Many settlements and roads are built on the flatter terrain located at the bottom of a mountain slope near the coast or in valley bottoms. This leaves much of the infrastructure exposed to gravitational natural hazards such as snow avalanches, shallow landslides, and rockfalls.

With a warmer and wetter climate in northern Norway it is expected that the magnitude and frequency of gravitational natural hazards will change.

icon_salmon

Sustainable management of fishery and aquaculture

Rising sea temperatures, ocean acidification, rising sea levels, along with more frequent and severe extreme weather events, significantly impact fish habitats, migration patterns, and reproduction cycles.

"As marine environments are put under stress by increasing temperatures and a higher demand for space in the coastal zone, we hope to see that the integration of the Marine spatial planning framework leads to better informed decision-making and climate adaption in the region."

Issue

Global warming and the resulting consequences influence fishery productivity, fish reproduction and health, as well as aquatic habitats. This leads to shifts in the distribution and abundance of fish stocks, affecting fishery, and in the suitability of sites for sustainable aquaculture. The climate change-related increase in extreme weather events further worsens these issues and enhances biological risks such as harmful algal blooms. These climate-related challenges necessitate adaptive planning strategies for both the short and long term.

To address this, the Arctic Demo site is developing a Geographic Information System (GIS)-based visualization tool to support the co-design of Marine Spatial Planning decisions between planners and stakeholders, for better planning for fishery, aquaculture, and other marine sectors.