The impact of beach-cast fertilizer on Gotland’s agricultural nitrogen flows: A nutrient flow analysis on a regional agricultural system
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Släkegödslingens effekter på kväveflöden i Gotlands jordbrukssystem : En regional näringsflödesanalys (Swedish)
Abstract [en]
Macroalgal mass blooms and excessive beach-cast accumulation caused by the marine nutrient change are increasingly alarming issues for the Swedish island Gotland, which is situated in the Baltic Sea. To reduce nutrient load to the Baltic Sea, maintain the recreational value of the coastline and utilize potentially valuable marine bioresource, the harvest and use of beach-cast on Gotland is an environmental strategy to maintain the coastal environment, and to mitigate against the eutrophication issue of the Baltic Sea. The use of composted beach-cast as biofertilizer is one of the many ways to utilize this highly available marine biomass. This thesis explores the potential of beach-cast as a biofertilizer and its role in Gotland’s agricultural nitrogen cycle. The goal of the study is to evaluate the potential of beach-cast fertilizer, and how it can reduce the reliance on chemical fertilizer and nitrogen loss to the ecosystems.
The study delivers its results by mapping the nitrogen cycle of Gotland’s agricultural sector, and comparing the impact of an increasing amount of beach-cast fertilizers on different nitrogen flows through seven beach-cast utilization scenarios. The findings reveal a positive impact of beach-cast fertilizer on increasing the share of biofertilizers and the reduction of chemical fertilizers in Gotland’s agricultural sector. The nitrogen leach to the Baltic Sea can be potentially reduced by up to 12.6% in a future scenario.
All in all, the study contributes to understanding the potential of beach-cast as a biofertilizer, and its interactions with a regional agricultural nitrogen cycle. By tackling the recognized difficulties and capitalizing on the possibilities, the potential of beach-cast fertilizer can be maximized as a multi-purpose strategy for Gotland’s local nutrient management.
Abstract [sv]
Makroalger blomningar och överdriven ansamling av strandnära biomass orsakade av förändringar i marina näringsämnen och det blir alltmer oroande frågor för en kustregion som Gotland. Det är en miljöstrategi för att bevara kustmiljön och motverka övergödningsproblemen i östersjön att bevara kustens rekreativa värde och utnyttja de potentiellt värdefulla marina resurserna. Användningen torkad strandnära biomass som biogödsel är en av de många sätten att utnyttja denna rikligt tillgängliga marina biomassa. Denna studie undersöker potentialen hos strandnära biomass som biogödsel och dess roll i Gotlands jordbrukets kvävecykel. Målet med studien är att utvärdera potentialen hos strandnära biomassa som biogödsel och hur det kan minska beroendet av kemisk gödsel och kväveförlust till ekosystemen.
Studien presenterar sina resultat genom att kartlägga Gotlands jordbrukssektors kvävecykel och jämföra effekterna av en ökande mängd strandnära biogödselmedel på olika kväveflöden genom sju olika scenarier för användning av strandnära biomass. Resultaten visar en positiv effekt av strandnära biogödsel på ökningen av andelen biofertilizers och minskningen av kemisk gödsel i Gotlands jordbrukssektor. Kväveläckaget till Östersjön kan potentiellt minskas med 12,6% i ett framtida scenario. Dock har en liten ökning av atmosfärisk kväveutsläpp på 0,1% också̊ identifierats.
Sammanfattningsvis bidrar studien till att förstå potentialen hos strandnära biomassa som biogödselmedel och dess interaktioner med den regionala jordbrukskvävecykeln. Genom att ta itu med de identifierade svårigheterna och dra nytta av möjligheterna kan potentialen hos strandnära biogödsel maximeras som en mångsidig strategi för Gotlands lokala näringshantering.
Place, publisher, year, edition, pages
2023.
Series
TRITA-ABE-MBT ; 23534
Keywords [en]
Beach-cast, nitrogen cycle, chemical fertilizer, biofertilizer, nutrient management, nitrogen loss, eutrophication
Keywords [sv]
Släke, kvävecykel, kemisk gödsel, biogödsel, näringshantering, kväveförlust, övergödning
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-337285OAI: oai:DiVA.org:kth-337285DiVA, id: diva2:1801239
Educational program
Master of Science - Sustainable Technology
Supervisors
Examiners
2023-09-292023-09-292023-09-29Bibliographically approved