Restoration of Svea and Lunckefjell area: Perspectives on Landscape, Processes and Appearance
Written by Lars Erikstad and Dagmar Hagen, Norwegian Institute for Nature Research (NINA)
Translated by Språkverkstaden
Closing down the Svea mining settlement
Svea is situated in the inner Van Mijenfjorden in the Svalbard archipelago, 78 degrees north in the Norwegian High Arctic. Svea has been a coal-mining settlement since 1917. Heavy infrastructure was developed mainly during industrial periods since 1970, including mines and supporting plans, heavy roads, an airstrip, harbour, coal storage areas, and residential areas. In 2018 the Norwegian Parliament decided to cease the coal-mining activity in Svea, and to restore the area into a state as natural as possible, except for cultural heritage objects and areas older than 1946, protected by law. The restoration of the Svea coal-mine and related infrastructure is regulated by the Svalbard environmental act (Anon 2022), and particularly § 64 sets the goal and the perspectives for the project.
Store Norske Spitsbergen Grubekompani (SNSG), as the head of undertaking the mining in Svea since the 1930’s, was assigned to operate the restoration project. Based on our experience in applied geo-diversity, natural processes and ecosystem and landscape restoration we were contracted by SNSG to contribute to the restoration plan and to give advice during the planning and implementation. The approach for our contribution to the Svea project is to describe and communicate the geological and biological processes and the interface between natural and cultural landscape within the scope of landscape restoration.
Legal framework and natural conditions
The Svalbard environmental act (Anon 2022), § 64, states that when an activity is closed down “the head of undertaking shall at his own expense remove from the area all surface installations, all waste and other remains that are not protected structures and sites under Chapter V. The area shall as far as possible be restored to its original condition”. How to interpret the last sentence here is of vital importance to understand the project, especially since the Norwegian text uses the phrase “utseende = visual appearance” rather than natural conditions. “Visual appearance” could indicate a static understanding of nature and the landscape that would be problematic in a highly dynamic landscape as we find it in Svalbard.
The natural process of the Svea landscape is dominated by active geological processes, such as glacial, slope, beach, fluvial and frost processes. Several of these are processes that work on the landscape resulting in large changes over short timeframes, such as glaciers being under swift retreat and melting ice-cored moraines. Slush avalanches and rivers are constantly working in the slopes, and beach processes continuously shape the shores. Frost processes and solifluction in moderate slopes and flat land works slower, but have an important impact on the landscape. These processes and their outcome, represent important parts of the geodiversity (Gray 2013), and have a profound ecological impact as life must adapt to the dynamic changes in its environments.
The Svea-project represents one of the largest restoration projects ever conducted in the Arctic, and is as such in line with the global commitments aiming to massively scale up the restoration of degraded land (UNEP 2020). Restoration can be defined as “any international activity that initiates or accelerates the recovery of an ecosystem from a degraded state” (IPBES 2018). Restoration of nature is rooted in ecological principles and conservation biology (Walker et al. 2007, Jordan et al. 1987), supported by on-site management actions and interventions (Palmer & Filoso 2009) and exists within a social context (Junker et al. 2007). The totality of these approaches must guide the formulation of restoration goals and choice of methods (Martin 2017; Fischer et al. 2021).
Guiding principles for restoration applied on two case examples in the Svea-area
In large and complex restoration projects, with a range of interests and different professions involved, there is a need to develop tools for cooperation and communication between all partners. The Svea projects made use of, and further developed, a tool developed in previous Norwegian restoration projects (Hagen et al. 2022), based on four guiding principles for the work: 1. Promote natural recovery and processes, 2. Avoid new disturbances during the implementation, 3. Be aware of the time scale (short vs long time scale), and 4. Be aware of the spatial scale (include both small and large scale perspectives).
To illustrate how these principles are implemented in the project and some of the results obtained we will present two examples. The first is the former entrance to the mine Svea Nord, situated on the Höganäs glacier (Figure 1). The access road to the mine was established in 2001 on a prominent middle moraine along the glacier, leading up to a large working plateau and the entrance to the mine is cut into the mountain slope in hard-rock and scree. Over the years the glacier has melted, but material-covered surfaces have been isolated and remain today as higher ground on the glacier surface as shown in the figure.
During the restoration in 2019 all material on the plateau has been removed leaving behind an ice ridge that gradually will melt down. The gravel road along the middle moraine has partly been removed, and as the glacier ice outcrops, the structure will gradually collapse and appear as an elevation on the glacier and during time become a part of the remaining moraine. The mine entrance has been filled in and this slope surface will gradually be influenced by natural slope processes, leaving behind a landscape element dominated by natural processes. The processes are fast and the natural transforming of the landscape after construction works is already clearly visible, two years after the technical restoration.
Stengingen av gruvebosetningen Svea
Svea ligger innerst i Van Mijenfjorden på Svalbard, på 78 grader nord i Arktis. Bosetningen i tilknytning til kulldriften i Svea ble etablert i 1917, og det ble utviklet omfattende infrastruktur, hovedsakelig i industriperiodene fra 1970 og utover. Infrastrukturen omfatter blant annet gruver, industrianlegg, tipper, et omfattende veinett, flystripe, havn, områder for lagring av kull og et boligområde. Stortinget vedtok i 2018 å stanse kulldriften i Svea og tilbakeføre området til en så naturlig tilstand som mulig, med unntak av fredede kulturminner, som vil si områder som er eldre enn 1946. Restaureringen av Svea og den tilhørende infrastrukturen er regulert av Svalbardmiljøloven (Anon. 2022), og det er særlig § 64 som setter mål og perspektiver for den naturfaglige delen av prosjektet.
Store Norske Spitsbergen Grubekompani (SNSG), som har stått for gruvedriften i Svea siden 1930-årene, fikk i oppdrag å gjennomføre restaureringsprosjektet. Basert på vår erfaring innenfor anvendt geologisk mangfold, naturlige prosesser og økosystem- og landskapsrestaurering ble vi hentet inn av SNSG for å bidra til utvikling av restaureringsplanen og gi råd under planleggingen og gjennomføringen. Vår faglige tilnærming til Svea-prosjektet har vært å beskrive og formidle de geologiske og biologiske prosessene og grensesnittet mellom natur- og kulturlandskap innenfor rammen av landskapsrestaurering.
Juridisk rammeverk og naturforhold
Svalbardmiljøloven (Anon. 2022) § 64 sier at når en virksomhet legges ned, «skal tiltakshaveren på egen kostnad fjerne fra området alle installasjoner på overflaten, alt avfall og andre etterlatenskaper som ikke er fredete kulturminner etter kapittel V. Området skal så vidt mulig føres tilbake til sitt opprinnelige utseende». Hvordan den siste setningen skal tolkes, er av avgjørende betydning for å forstå prosjektet, spesielt siden lovteksten bruker uttrykket utseende, som altså viser til visuelt utseende fremfor naturlige prosesser. Vektleggingen av utseende kan tyde på en statisk forståelse av naturen og landskapet som vil være problematisk i et så dynamisk landskap som det på Svalbard.
De naturlige prosessene i Svea-landskapet er dominert av aktive geologiske prosesser, som bre-, skrånings-, strand-, elve- og frostprosesser. Flere av disse prosessene skaper store endringer over kort tid – for eksempel isbreer som trekker seg raskt tilbake, og morener med smeltende iskjerne. Sørpeskred og elver jobber hele tiden i skråningene, og strandprosesser former kystlinjen kontinuerlig. Frostprosesser og jordsig i svake hellinger og på sletter arbeider langsommere, men har også stor innvirkning på landskapet. Disse prosessene og resultatet av dem utgjør viktige deler av det geologiske mangfoldet (Gray 2013) og har stor økologisk betydning fordi livet i området må tilpasse seg de dynamiske endringene i omgivelsene.
Svea-prosjektet er et av de største restaureringsprosjektene som noen gang er utført i Arktis, og det gjennomføres i tråd med de globale forpliktelsene om stor økning i restaureringen av forringet areal (UNEP 2020). Restaurering kan defineres som aktive tiltak som tar sikte på å forbedre tilstanden i økosystemer som er forstyrret eller ødelagt, med hensikt om å forbedre naturens evne til å produsere økosystemtjenester (IPBES 2018). Restaurering av natur er forankret i økologiske prinsipper og bevaringsbiologi (Walker mfl. 2007; Jordan mfl. 1987), i tillegg til erfaringer fra konkrete prosjekter (Palmer og Filoso 2009). Restaurering foregår dessuten innenfor en sosial kontekst (Junker mfl. 2007). Det er helheten i dette som danner grunnlaget når man skal utarbeide restaureringsmål og velge metoder (Martin 2017; Fischer mfl. 2021).
Prinsipper for restaurering og to eksempler fra Svea-området
I store og komplekse restaureringsprosjekter der en rekke aktører og yrkesgrupper er representert, er det behov for å utvikle verktøy for samarbeid og kommunikasjon mellom partene. Svea-prosjektene tok i bruk og videreutviklet et verktøy som var utviklet i tidligere norske restaureringsprosjekter (Hagen mfl. 2022), basert på fire veiledende prinsipper for arbeidet: 1) å tilrettelegge for naturlige prosesser, 2) å unngå nye inngrep under tilbakeføringen, 3) å være bevisst på tidsaspektet (kort vs. lang tid) og 4) å være bevisst på det romlige aspektet (fra landskap til små detaljer).
For å illustrere hvordan disse prinsippene brukes i prosjektet, og noen av resultatene som er oppnådd, vil vi presentere to eksempler. Det første er den tidligere inngangen til Svea Nord, som ligger på Höganäsbreen (figur 1). Adkomstveien til gruven ble etablert i 2001 på en tydelig midtmorene oppe på isbreen, som fører opp til et stort rigg- og arbeidsområde der inngangen til gruven var skåret inn i fjellskråningen i berg og ur. Gjennom årene har breen smeltet, men grus og stein på overflaten har isolert isen mot nedsmelting, og ryggen der veien gikk, er i dag tydelig fremtredende, som vist på figuren.
Under restaureringen i 2019 ble alt materiale på platået foran gruveinngangen fjernet, og det er etterlatt en isrygg som gradvis vil smelte ned. Grusveien langs midtmorenen er delvis fjernet, og etter hvert som breisen under smelter, vil strukturen gradvis kollapse og fremstå som en forhøyning på breen i samme posisjon som den gamle midtmorenen. Med tiden vil den bli en helt integrert del av morenelandskapet. Gruveinngangen er fylt inn, og denne overflaten blir gradvis påvirket av naturlige rasprosesser, slik at overflaten på sikt vil domineres av naturlige prosesser. Prosessene er raske, og den naturlige endringen av landskapet etter restaureringsarbeidet er allerede godt synlig, to år etter den tekniske restaureringen.
Figure 1. The entrance to the mine Svea Nord situated on the Höganäs glacier, during the mining operation (left picture, 2008) and after restoration (right picture 2019). (Left picture D.Hagen/NINA, Right picture M. Øen/Hæhre). Figur 1. Inngangen til gruven Svea Nord som ligger på Höganäsbreen, under gruvedriften (venstre bilde, 2008) og etter restaurering (høyre bilde, 2019). (Til venstre: D. Hagen/NINA, til høyre: M. Øen/Hæhre)
The second example is the central Svea settlement (Figure 2). The landscape elements here contain partly old structures and remains from the early mining history, and superimposed on this the new mining settlement and mining infrastructure. Except for the fluvial fans and the shoreline, the geological processes in this part of the area are rather slow, linked to permafrost and the yearly freeze/thaw cycles and solifluction. The original vegetation cover is continuous in sheltered and moist areas, more scattered in dry and exposed areas. Larger and small remnants of natural vegetation occurred within the settlement and between installations, and in some of the older sites the vegetation was only moderately degraded and partly recovered during the last 50-100 years.
The approved plan for the restoration states that all remains from the mining period will be removed, except those older than 1946 which are automatically protected as Cultural Heritage according to the Svalbard Environmental Act (§ 39). Besides all technical constructions, landfills, roads, the airport and the industrial areas are removed and shaped to blend into the surrounding landscape. The guiding principle ‘Avoid new disturbances’ has been important in this area, and advise no action in intact and near natural areas, as well as old disturbed areas under recovery. These remnants of an old and partly vegetated surface enhance the mosaic structure of the restored landscape.
Det andre eksemplet er den sentrale Svea-bosetningen (figur 2). Landskapselementene her inneholder til dels gamle strukturer og rester fra den tidlige gruvehistorien, og oppå dette ligger den nye gruvebebyggelsen og tilhørende gruveinfrastruktur. Bortsett fra sedimentviftene og strandlinjen er de geologiske prosessene i denne delen av området ganske langsomme og knyttet til permafrost, de årlige fryse-/tinesyklusene og jordsig. Det opprinnelige vegetasjonsdekket er sammenhengende i lune og fuktige områder og mer spredt i tørre og utsatte områder. Det var store og små rester av naturlig vegetasjon innenfor bosetningen og mellom installasjonene, og på de eldre påvirkede lokalitetene fantes det etablert vegetasjon som resultat av naturlig gjenvekst de siste 50–100 årene.
I den vedtatte planen for restaureringen står det at alle rester fra gruveperioden skal fjernes, bortsett fra dem som er eldre enn 1946, som automatisk er fredet som kulturminne etter Svalbardmiljøloven (§ 39). I tillegg til at alle de nyere tekniske konstruksjonene nå er fjernet, er også fyllinger, veier, flystripen og industriområdene fjernet og formet slik at de glir inn i det omkringliggende landskapet. Det veiledende prinsippet om å unngå nye forstyrrelser har vært viktig i dette området, og det gjør at det ikke er anbefalt tiltak i intakte og nesten naturlige områder og i gamle, forstyrrede områder der naturlig gjenvekst allerede er i gang. Disse restene av gammel og delvis vegetert overflate forsterker mosaikkstrukturen i det restaurerte landskapet.
Figure 2. The central part of Svea settlement has undergone comprehensive changes during time: The old mining town from 1936 (upper picture), the modern mining settlement in 2018 before restoration (middle picture), and the area under restoration in 2022 with two remaining protected buildings (bottom picture). (Upper picture from TopoSvalbard, middle, D. Hagen/NINA and lower picture, Store Norske). Figur 2. Den sentrale delen av Svea-bosetningen har gjennomgått store endringer gjennom årenes løp: den gamle gruvebyen fra 1936 (øverste bilde), den moderne gruvebebyggelsen i 2018 før restaurering (midtre bilde), og området under restaurering i 2022 med to gjenværende vernede bygninger (nederste bilde). (Det øverste bildet er fra TopoSvalbard, og det midtre, D. Hagen/NINA og nedre bildet er tatt av Store Norske.)
Large surfaces like the former air-strip and the industrial areas are particularly challenging to restore within the framework, legal regulations and natural limitations of the project. These areas are situated on the marginal moraines of a glacial surge from the glacier Paula glacier across Van Mijenfjorden some 600 years ago (Lyså et al. 2018), consisting of moraine mounds and ridges in the inner part and marine clays in the outer parts. The landscaping of the area should reflect this terrain variation, however, as the ground has been totally transformed by the construction of the airstrip the sediments across the total area now consist of coarse gravel and small stones. The original sediment distribution is forever changed, and this will alter the ecological condition and future vegetation cover. The landscape is shaped to blend into the surroundings (Figure 3) , without the intention to copy former landforms, made by the glacier.
Store overflater som den tidligere flystripen og industriområdene er spesielt utfordrende å restaurere innenfor prosjektets rammer, lovverket og naturlige begrensninger. Disse områdene ligger på randmorenen til en såkalt surge (rask fremrykking) fra Paulabreen på den andre siden av Van Mijenfjorden som skjedde for rundt 600 år siden (Lyså mfl. 2018). Området består av morenehauger og rygger i den indre delen og marin leire i de ytre delene. Landskapsarbeidet i området gjenspeiler denne terrengvariasjonen, men ettersom grunnen har blitt totalt endret i forbindelse med byggingen av flystripen, består sedimentene i hele arealet nå av grus og småstein. Den opprinnelige sedimentfordelingen er endret for alltid, og dette vil endre den økologiske tilstanden og det fremtidige vegetasjonsdekket. Landskapet er formet for å gli inn i omgivelsene (figur 3), men ikke med mål om å lage kopier av tidligere landformer som var dannet av isbreen.
Figure 3. The former airstrip was situated on the margin of a glacier moraine with moraine ridges in the inner part and marine clays in the outer parts. The distribution of sediment is forever destroyed, and the landscape is reshaped to blend into the larger area. (Photo: Store Norske) Figur 3. Den tidligere flystripen lå på kanten av en morene, med morenerygger i den indre delen og marin leire i de ytre delene. Sedimentfordelingen er ødelagt for alltid, men landskapet er omformet slik at det glir inn i det større området. (Foto: Store Norske)
The future landscapes of Svea
The landscape of Svea after the restoration project consists of: natural landscape elements, cultural landscape elements and restored landscape elements. The natural landscape elements are those not affected by the mining operations in Svea, or at least who appear “near natural”. These reflect the natural processes in the area, listed in the examples above, together with bedrock geology, valleys and the fjord. The cultural landscape elements are linked to the old mining history of the area, considered Cultural Heritage and protected according to the Svalbard environmental legislation. They represent the mining town that existed here for over 100 years. They do, however, represent a biassed picture, as only the old elements (older than 1946) are present. The modern history of Svea is, however, documented in pictures, films and objects at the museum, but will not be visible in the physical landscape. The restored landscape elements are those directly influenced and shaped by the technical construction work during the project. These elements are situated and shaped under different conditions, and will appear in the physical landscape as a consequence of this: .
In areas where fast geological processes occur, such as glacier, fluvial, slope and shore environments, the restored landscape elements change rapidly. Within months up to a few years after the technical restoration these processes already start to further transform the land surface to landscape elements with a natural appearance.
In areas with slow natural processes the restored landscape elements will also be further transformed, but at a much slower pace. The establishment of a natural vegetation cover is such a process. These elements will appear for a long time as artificial surfaces.
In some areas the terrain and soil conditions have been permanently altered by large-scale constructions. During the technical restoration these landscape elements are reshaped to blend into the environment, but the geological or ecological features will never be fully restored, even as natural processes develop.
In total the landscape now represents an effort in giving back to nature an area that was dominated by 100 years of heavy mining activity. This is reflected by the fact that the area now is encapsulated in the new Van Mijen National Park with small pockets of cultural landscape elements that communicate its mining history.
Fremtidslandskapet i Svea
Landskapet i Svea etter restaureringsprosjektet består av naturlandskapselementer, kulturlandskapselementer og restaurerte landskapselementer. De naturlige landskapselementene er de som ikke er berørt av gruvedriften i Svea, eller som i det minste fremstår «nær naturlige». Disse gjenspeiler de naturlige prosessene i området, som er nevnt i eksemplene ovenfor, i tillegg til berggrunnsgeologi, dalene og fjorden. Kulturlandskapselementene er knyttet til områdets gamle gruvehistorie. De regnes som kulturminner og er vernet etter Svalbardmiljøloven. Disse elementene representerer gruvebyen som eksisterte her i mer enn hundre år. De gir imidlertid ikke et fullstendig historisk bilde, fordi det bare er de gamle elementene (eldre enn 1946) som står igjen. Den moderne historien til Svea er dokumentert i bilder, filmer og gjenstander på museet, men vil ikke være synlig i det fysiske landskapet. De restaurerte landskapselementene er de som er direkte påvirket og formet av det tekniske byggearbeidet under restaureringsprosjektet. Disse elementene er plassert og formet under ulike forhold og vil være synlige i det fysiske landskapet som en konsekvens av dette:
I områder hvor det skjer raske geologiske prosesser, som isbreer, elver og ras- og strandmiljøer, endrer de restaurerte landskapselementene seg raskt. I løpet av noen måneder til noen få år etter den tekniske restaureringen begynner disse prosessene å endre overflaten til landskapselementer som ser naturlige ut.
I områder der de naturlige prosessene går sakte, vil også de restaurerte landskapselementene endres naturlig, men i et mye lavere tempo. Etablering av et naturlig vegetasjonsdekke er en slik prosess. Disse elementene vil ennå i lang tid fremstå som påvirkede overflater.
I enkelte områder har terreng- og jordforhold blitt varig endret av store konstruksjoner. Under den tekniske restaureringen omformes disse landskapselementene slik at de glir inn i miljøet, men de geologiske eller økologiske egenskapene vil aldri bli fullstendig restaurert, selv ikke etter hvert som de naturlige prosessene går sin gang.
Samlet viser landskapet nå resultatet av en innsats for å gi tilbake til naturen et område som i hundre år var dominert av tung gruvedrift. Dette gjenspeiles i at området er omsluttet av den nye Van Mijenfjorden nasjonalpark med små lommer av kulturlandskapselementer som formidler gruvehistorien.
References
Anon 2020. Traktat mellem Norge, Amerikas Forente Stater, Danmark, Frankrike, Italia, Japan, Nederlandene, Storbritannia og Irland og de britiske oversjøiske besiddelser og Sverige angående Spitsbergen [Svalbardtraktaten] LOV-1920-02-09. https://lovdata.no/dokument/NL/lov/1920-02-09
Fischer J., Riechers M., Loos J., Martin-Lopez B., Temperton V.M. 2021. Making the UN decade on ecosystem restoration a social-ecological endeavour. Trends in Ecology & Evolution 36:20–28. https://doi.org/10.1016/j.tree.2020.08.018
Gray, M. Geodiversity: Valuing and conserving abiotic nature, 2nd ed., Wiley Blackwell, Chichester, UK; 2013; 495p
Hagen, D., Evju, M., Henriksen, P.S., Solli, S., Erikstad, L., Bartlett, J. 2021. From military training area to National Park over 20 years: Indicators for outcome evaluation in a large-scale restoration project in alpine Norway. Journal for Nature Conservation. https://doi.org/10.1016/j.jnc.2021.126125
IPBES. 2018. Summary for policymakers of the assessment report on land degradation and restoration In R. Scholes, L. Montanarella, E. Brainich, N. Barger, B. ten Brink, M. Cantele, B. Erasmus, J. Fisher, T. Gardner, T. Holland, F. Kohler, S. Kotiaho, von Maltitz G, G. Nangendo, P. R, J. Parrotta, M. Potts, S. Prince, M. Sankaran & L. Willemen (Eds.). Bonn, Germany: IPBES. 744 pp.
Jordan, W.R.I., Gilpin, M.E., J.D, A., 1987. Restoration ecology. A synthetic approach to ecological research. Cambridge University Press, Cambridge.
Junker B, Buchecker M, Müller-Böker U (2007) Objectives of public participation: which actors should be involved in the decision making for river restorations? Water Resources Research 43. W10438. https://doi.org/10.1029/2006WR005584
Lyså, A., Larsen, E. A., Høgaas, F., Jensen,M.A., Klug, M., Rubensdotter, L. & Szczucinski, W. (2018) A temporary glacier surge ice-dammed lake, Braganzavågen, Svalbard. Boreas, 47. https://doi.org/10.1111/bor.12302
Martin, D.M. 2017. Ecological restoration should be redefined for the twenty-first century. Restoration Ecology 25:668–673. https://doi.org/10.1111/rec.12554Palmer, M.A., Filoso, S., 2009. Restoration of ecosystem services for environmental markets. Science 325, 575–576.
UNEP (United Nations Environment Programme and Food and Agricultural Organization of the United Nations). 2020. Strategy of the United Nations Decade on Ecosystem Restoration. https://www.decadeonrestoration.org/strategy.
Walker, L.R., Walker, J., Hobbs, R.J. (Eds.), 2007. Linking Restoration and Ecological Succession, Springer.