Swedish Agency for Marine and Water Management

More than 60 % of the eelgrass has vanished from the Swedish northwest coast since the 1980s as a result of nutrient pollution and overfishing. Although measures have improved the water quality significantly in recent years, no  natural recovery of eelgrass has occurred. Instead the losses of eelgrass continue as a result of e.g. coastal exploitation. Restoration of eelgrass constitutes a potential tool to recreate historic habitats and to mitigate eelgrass meadows that are destroyed during exploitation.

This handbook provides detailed technical guidelines for eelgrass restoration in Scandinavian waters and includes all important steps in the restoration  process, from site selection and permit processes to harvest and planting of eelgrass, and monitoring and evaluation of results. The described methods are based on extensive studies carried along the northwest coast of Sweden, from 2010 to 2015, and are mainly applicable for the Skagerrak–Kattegat area including the Sound. Some of the methods may also be appropriate for the  southern part of the Baltic Sea, but complementary studies will be needed before they could be recommended also for this area. 

Although functional methods for eelgrass restoration now are available for Swedish waters it is important to note the eelgrass restoration is very labor intensive, expensive and the results are many times uncertain. When an eelgrass meadow is lost, the physical and biological environment may change so much that it no longer allows eelgrass to grow in the area. It is therefore not always possible to restore a lost eelgrass bed. Hence, it is imperative that environmental managers prioritize the protection and conservation of remaining eelgrass habitats, and only as a last option use compensatory restoration as a measure to mitigate losses caused by coastal exploitation. 

A critical first step, before large-scale restoration is initiated, is to evaluate if the existing environmental conditions at potential restoration sites allow eelgrass to grow. Monitoring of physical and biological conditions and testplanting of eelgrass should therefore be carried out for at least 12 months prior to selecting a restoration site. The dominant causes to why eelgrass plantings fail along the Swedish northwest coast are poor water quality resulting from local sediment resuspension, disturbance from bottom-drifting perennial algal mats and shore crabs, and shading from ephemeral algae. In general it is recommended that eelgrass restoration should only be attempted at sites where the light availability at the planting depth is at least 25 % of the surface  irradiance, and where test-planted shoots show positive growth after one year. 

Before any restoration work is started it is important to contact relevant local authorities to obtain information regarding necessary permits and required communication with stakeholders. For the methods recommended in this handbook, only a consultation with the County Administrative Board is normally required. For eelgrass restoration in Sweden, the single-shoot method is recommended where single, adult shoots are harvested and planted by hand, without sediment from the donor meadow, using diving. To decrease winter mortality resulting from ice-scouring or insufficient light, it is generally recommended that shoots are planted in the beginning of June, between 1.5 and 2.5 m depth. It is also recommended that shoots are planted 0.25 to 0.50 m apart (equivalent to a planting density of 4 to 16 shoots per kvadratmeter) and that the size of the planted area is at least 1000 m2 to increase the chances of positive feedback mechanisms from the restored meadow. The recommended methods for harvest do not result in any measurable impact on the donor meadows, and the planting methods are relatively fast. Studies suggest that 4 divers could harvest and plant 40 000 shoot covering one hectare in 10 working days. During optimal conditions the shoot density can increase 10 times before the winter. Since the harvest and planting is done by hand, the method will likely limit the size of possible restoration projects to less than 10 hectares per year, which is a very small amount in comparison with the 1000s of hectars that has been lost along the Swedish west coast since the 1980s. Thus, the available restoration methods can likely not alone recreate the historic distribution of eelgrass. However, in combination with large-scale measures that improves the conditions for eelgrass growth along the Swedish west coast, restoration at strategically chosen locations may constitute an important complement that could enable and accelerate natural recovery of Swedish eelgrass habitats.

Monitoring of the restored eelgrass bed is critical to evaluate if the goals of the restoration are met, and must be part of every restoration project. This is particularly important in mitigation projects to ensure that no net-loss of eelgrass occur. This handbook recommend that the result of the restoration is primarily evaluated by comparing eelgrass shoot density, biomass and areal extent of the planted bed with the same variables in a natural, reference bed over a period of 10 years. The total cost of restoring one hectare of eelgrass using the recommended methods is estimated to vary between 1.2 and 2.5 million SEK. These values include the cost of site selection for one year and monitoring for 10 years (0.38 and 0.39 million SEK, respectively), which are independent of the size of the restoration project. The cost of harvesting and planting, on the other hand, is directly proportional to the size of the planted meadow, and the shoot density used, and varies between 0.44 and 1.73 million SEK per hectare for the  recommended methods. If anchoring techniques need to be used the planting cost could double. Thus, it is important to identify optimal planting methods during evaluation of restoration sites to keep the costs down. Methods for eelgrass restoration using seeds have also been developed for Swedish conditions. However, seed methods cannot presently be recommended due to very high and variable losses of seeds, and high costs. In comparison with the single-shoot method, seed methods have higher risks of failure, take two additional years to obtain a functional eelgrass meadow, and are estimated to cost two to three times more with available methods.

I Bohuslän har mer än 60 % av allt ålgräs försvunnit sedan 1980-talet till följd av övergödning och överfiske. Även om åtgärder har förbättrat vattenkvaliteten i Västerhavet under senare år har ingen återhämtning av ålgräs skett. Istället fortsätter förlusten, bl.a. till följd av exploatering av grunda kustområden. Restaurering av ålgräs skulle kunna utgöra en åtgärd för att återskapa historiska habitat eller som kompensationsåtgärd när ålgräs förstörs vid exploatering.

Denna handbok ger en detaljerad teknisk handledning för restaurering av ålgräs i skandinaviska vatten och tar upp alla viktiga steg i restaureringsprocessen, från utvärdering och val av lokaler, samråd och tillstånd, skörd och plantering, till övervakning och utvärdering av resultaten. Rekommenderade metoder är baserade på omfattande studier i Bohuslän 2010–2015, och är sannolikt tillämpbara för kustområden i hela Skagerrak och Kattegatt, inklusive Öresund. Delar av de metoder som beskrivs är troligen också användbara i södra Östersjön, men kompletterande studier behöver utföras innan metoderna kan rekommenderas också för detta område.

Även om väl fungerande metoder för ålgräsrestaurering nu finns tillgängliga för svenska förhållande är restaurering av ålgräs tidskrävande, dyrt och förenat med osäkerheter. När en ålgräsäng försvinner kan miljön förändras så mycket att den inte längre tillåter ålgräs att växa i området. Det är därför inte alltid möjligt att restaurera en förlorad äng. Följaktligen är det av största vikt att förvaltningen i första hand fokuserar på att skydda återstående ålgräsängar, och endast som en sista åtgärd tillåter kompensationsrestaurering som en lösning vid exploatering.

Innan en storskalig restaurering påbörjas är det centralt att utvärdera om rådande miljöförhållanden tillåter ålgräs att växa i tilltänkta lokaler. I Bohuslän utgör grumligt vatten och dåliga ljusförhållanden, drivande fleråriga algmattor på botten, fintrådiga algmattor på ytan och störningar från strandkrabbor de vanligaste orsakerna till att planteringar misslyckas. För att utvärdera miljöförhållandena rekommenderas att övervakning och testplanteringar görs i potentiella lokaler under minst 12 månader innan en eventuell storskalig restaurering påbörjas. Generellt rekommenderas endast lokaler där ljustillgången vid planteringsdjupet är minst 25 % av ljuset vid ytan, och där testplanteringar visar positiv skottillväxt efter ett år. Innan restaureringsarbetet påbörjas måste också berörda myndigheter kontaktas för att få information om eventuella samråd, anmälningar, tillstånd och dispenser som kan behövas. För de metoder som rekommenderas i handboken behöver dock i normalfallet endast en anmälan om samråd göras hos länsstyrelsen vid ålgräsrestaurering. 

För ålgräsrestaurering i svenska vatten rekommenderas att singelskottmetoden används där vuxna skott transplanteras för hand ett och ett utan sediment från donatorängen med hjälp av dykare. För att öka vinteröverlevnaden rekommenderas generellt att planteringen görs på 1,5–2,5 m djup, i början av juni där skotten planteras med 25–50 cm mellanrum (4–16 skott per kvadratmeter). Det rekommenderas också att den planterade ytan är minst 1000 m2 totalt för att öka chanserna för positiva självgenererade effekter från den planterade ängen. De rekommenderade metoderna ger inga mätbara negativa effekter på donatorängarna. De är också relativt snabba där ett dyklag på fyra personer beräknas kunna skörda och plantera en hektar ålgräs (40 000 skott) på 10 arbetsdagar. Vid optimala förhållanden kan skottätheten öka nästan 10 gånger över sommaren. Den arbetsamma metoden begränsar dock omfattningen av restaureringarna till relativt små projekt (<10 hektar per år), vilket är en mycket liten andel i jämförelse med de 1000-tals hektar ålgräs som förlorats i Bohuslän sedan 1980-talet. Ålgräsrestaurering kan därför inte som ensam åtgärd förväntas återskapa den historiska utbredningen av ålgräs. Däremot kan restaurering på strategiskt valda platser, i kombination med storskaliga åtgärder som förbättrar miljön och tillväxtförhållandena för ålgräs i kustområdet, utgöra ett viktigt komplement som möjliggör och påskyndar en naturlig återhämtning av livsmiljön.

Övervakning av en restaurerad ålgräsäng är nödvändig för att kunna utvärdera om målet med restaureringen uppnåtts. Den bör därför vara en självklar del i budgeten för varje projekt, och ställas som krav vid kompensationsrestaurering. I denna handbok rekommenderas att restaureringen utvärderas och bedöms genom att jämföra i första hand skottäthet, biomassa och areell utbredningen av den restaurerade ängen med samma variabler i referensängar under 10 år.

Den totala kostnaden för att restaurera en hektar ålgräs med de rekommenderade metoderna skattas till mellan 1,2 och 2,5 miljoner kr (inklusive val av lokal och utvärdering). Dessa värden inkluderar kostnaden för att utvärdera potentiella restaureringslokaler under ett år (ca 0,39 miljoner kr) samt att övervaka restaureringen i 10 år (ca 0,39 miljoner kr), vilka inte påverkas av storlek på restaureringen. Kostnaden för skörd och plantering av ålgräs är däremot direkt proportionell mot skottäthet och areal hos planteringen och beräknas variera mellan 0,44 och 1,73 miljoner kr per hektar. Om skotten behöver förankras kan planteringskostnaden fördubblas. Det är därför viktigt att identifiera optimala planteringsmetoder vid utvärdering av restaureringslokaler.  Metoder för restaurering med ålgräsfrön i Västerhavet är också framtagna, men kan idag inte rekommenderas på grund av mycket höga och varierande förluster av frön. I jämförelse med skottmetoder är frömetoder mer osäkra, tar två år längre tid för att återfå en äng och beräknas kosta två till tre gånger mer med tillgängliga metoder.