1

Manual for Wetland Ecosystem Services Protocol for Southern Alberta (WESPAB)   

   

Alberta Environment and Sustainable Resource Development 

Government of Alberta, Edmonton, AB 

2

Contents  1.0 Introduction ............................................................................................................................... 1 

1.1 General Description .............................................................................................................. 1 1.2 Geographic Area of Application ........................................................................................... 2 1.3 Origins and Evolution ........................................................................................................... 3 1.4 Limitations ............................................................................................................................ 5 1.5 Conceptual Basis ................................................................................................................... 9 

1.5.1 Relationship of Wetland Functions to Wetland Health or Integrity ............................ 10 1.5.2 Relationship of Wetland Functions to Economic and Other Benefits ......................... 12 

2.0 Procedures for Using WESPAB ............................................................................................ 14 2.1 General Procedures ............................................................................................................. 14 2.2 Drawing the Assessment Area (AA) Boundary .................................................................. 16 

2.2.1 Lake-fringe Wetlands ................................................................................................... 17 2.2.2 River-fringe Wetlands .................................................................................................. 18 2.2.3 Partial Wetlands ........................................................................................................... 18 

2.3 Instructions for Field Component ....................................................................................... 19 2.3.1 Items to Take to the Field ............................................................................................ 19 2.3.2 Conduct the Field Assessment ..................................................................................... 19 2.3.3 Shortcuts for Assessing Multiple Wetlands Rapidly ................................................... 21 

2.4 Drawing the Catchment Boundary ...................................................................................... 22 2.5 Documenting Your Assessment .......................................................................................... 23 2.6 Applying the Scores to Approvals Decision-making.......................................................... 24 

2.6.1 Which Scores Indicate “Important” Wetlands? ........................................................... 24 2.6.2 Which Score or Scores to Use in Decision-making? ................................................... 25 

2.7 Practice Exam ..................................................................................................................... 26 3.0 Literature Cited ....................................................................................................................... 29   Appendices A. Explanatory illustrations and data forms F and S (to copy) B. How WESPAB Was Developed, Calibrated, and Tested C. Modeling Principles, and Descriptions of the WESPAB Models and Scoring D. Gallery of Calibration Wetlands and Their Scores  Electronic WESPAB_Calculator_31July2013.xls BiotaTables_WESPAB_31July2013.xls 

3

 Executive Summary 

 Disclaimer: WESPAB is not required for use in Alberta and has not been adopted by governmental agencies.  It is applicable only to southern Alberta (the White Zone portion of the Southern Saskatchewan and Milk River AESRD Major Watersheds) and is currently being evaluated for its ability to improve the wetlands permit approvals process.  Nature is complex, and varies enormously from place to place.  As natural systems, wetlands are no exception.  Thus, use of one word or phrase describing a wetland’s type, or a short list of its characteristics, cannot meaningfully predict what a particular wetland does or the benefits it provides to human and biological communities.  The roles of dozens of factors and their interactions must be considered and addressed systematically.  Otherwise, assessments of what wetlands do‐‐ and therefore policies based on those assessments‐‐ will be on shaky scientific ground.    Fortunately, there is a growing capacity to illustrate and encode some of natureʹs complexity in computer models.  This, along with the commonplace availability of powerful personal computers that make those models quick and easy to use, has made some types of models simple to apply in the support of decisions and policies, while at the same time reassuring users and decision‐makers that assumptions in these models are transparent.  The Wetland Ecosystem Services Protocol for Southern Alberta (WESPAB) is one such attempt.  It is a standardised method and decision support tool intended for use in rapidly assessing ecosystem services (functions and benefits) of all wetland types in non‐montane parts of southern Alberta.  A need exists for rapid, standardised, field‐based assessment of wetland ecosystem services such as provided by WESPAB because few agencies or organisations have sufficient personnel who can interpret the implications of wetland hydrology, soils, and biogeochemical interactions during a brief site visit, as well as having the skills to identify all of the region’s wetland plants and animals.  And as described in section 1.5.1, biodiversity alone cannot validly be used to predict many of a wetland’s ecosystem services that are valued by society.  A WESPAB assessment requires completing a single three‐part data form, containing 134 questions and taking only 1‐3 hours.  In most cases, not all questions need to be answered because the data form allows many to be skipped if a wetland has specified characteristics.  Preferably, users have met the requirements for Qualified Wetland Aquatic Environment Specialist or similar.  Responses to questions are based on review of aerial images, data obtained by request from AESRD, and observations during a 

4

single site visit.  After data are entered in an Excel®  calculator spreadsheet, WESPAB automatically generates scores on a 0 to 10 scale intended to reflect a wetland’s ability to support the following functions: Water Storage and Delay; Sediment Retention and Stabilization; Phosphorus Retention; Nitrate Removal and Retention; Thermoregulation; Carbon Sequestration; Organic Nutrient Export; Pollinator Habitat; Aquatic Invertebrate Habitat; Resident Fish Habitat; Amphibian Habitat; Waterbird Habitat; Songbird, Raptor and Mammal Habitat; Pollinator Habitat; and Native Plant Diversity.  For all but two of these, scores are given for both components of an ecosystem service: function and benefit.  The functions are also condensed into thematic groups.  In addition, wetland Ecological Condition (Integrity), Public Use and Recognition, Sensitivity, and Stressors are scored.    WESPAB’s scoring is based on logic models programmed into the Calculator spreadsheet.  Although this has the potential to create a “black box” wherein underlying assumptions and calculations are not transparent to the user, transparency has been assured by detailed explanations of the assumptions and mathematics of each scoring model (both in the spreadsheet and Appendix C of this Manual).  The spreadsheet contains a rationale for use of each metric or indicator in every model, often with citation of supporting scientific literature.  Although most indicators are applied to estimate several wetland functions, benefits, and other attributes, users need only enter the data for each indicator in one place on the data forms.  When not pertinent to a particular type of wetland being assessed, indicators are automatically dropped from a model’s calculations rather than being scored as a “0.”   Scores generated by WESPAB may be used to (a) estimate a wetland’s relative ecological condition, stress, and sensitivity, (b) compare relative levels of ecosystem services among different wetlands or wetland types, or (c) compare those services in a single wetland before and after restoration, enhancement, or loss.  WESPAB can assist in decisions about avoidance vs. compensation, as well as help assure that compensation, when it is required, is genuine and addresses the loss of several ecosystem services, not just loss of wetland area.  Most components of WESPAB or its predecessors have been peer‐reviewed by scientists in the various disciplines that its models cover.   WESPAB is a refinement of the first wetland assessment method that was peer‐reviewed and then used widely throughout the U.S. (Wetland Evaluation Technique, WET; Adamus 1983, Adamus et al. 1987) and a similar protocol developed, peer‐reviewed, and adopted for routine use by Oregon Department of State Lands with funding from the USEPA (ORWAP, Adamus et al. 2009).  WESPAB also incorporates elements of the Hydrogeomorphic (HGM) Approach 

5

(Brinson 1993, Smith et al. 1995) and the Millennium Ecosystem Assessment (Finlayson et al. 2005).    This document and accompanying appendices and spreadsheets may be cited as: 

Adamus, P.R.  2013.  Wetland Ecosystem Services Protocol for Southern Alberta (WESPAB).  Prepared for Alberta Environment and Sustainable Resource Development, Government of Alberta, Edmonton, AB. 

 For technical questions, the author may be contacted at: swamps21@gmail.com  

6

 Acknowledgments 

 I thank Gillian Kerr (Alberta Environment and Sustainable Resource Development, AESRD) for her vision and leadership in recognising the importance of linking Alberta’s wetland decisions to the ecosystem services wetlands provide, and for her managerial support throughout the project.  Rob Simieritsch and Kevin Wilkinson of AESRD were instrumental in recognizing WESPAB’s practical potential for standardising key aspects of approvals decision‐making in Alberta’s Southern Region.  Michael Barr, representing the multi‐agency North American Waterfowl Management Plan (NAWMP), also recognised the potential usefulness of WESPAB in Alberta and helped procure funding for its first phase of development.  For their early recognition of WESPAB’s potential and encouragement of its transformation into WESPAB, I also wish to thank Dr. Irena Creed (University of Western Ontario), Scott Millar (AESRD), and Tracy Scott (Ducks Unlimited Canada).  David Junor (AESRD) and James Finley provided GIS support and helpful ideas throughout the project.    I thank Megan McNeill and Radhika Brown for ably handling, under tight time constraints, the requests to landowners for access permission to the 143 calibration wetlands.  Assessing such an extensive set of calibration wetlands would not have been possible without the kind cooperation of many wetland owners and the efforts of several environmental professionals trained in the use of WESPAB:  Erika Almasi‐Klauz, Jason Cayford, Natalia Grebneva, Wade Lewis, Stephen Mathyk, Kim McKinnon, Grace Mitchell,Terrina Perley, Ben Plesuk, Tracy Scott, George Stalker, Randy Sweeney, Wrubleski, and others.  Alberta peer reviews were provided by Ciara Raudsepp‐Hearne, Marsha Trites‐Russell, Marian Weber, and Dale Wrubleski.  I also thank Shari Clare, Rebecca Rooney, and Doreen LeClair for sharing useful data, and Eric Beveridge for handling logistical aspects of the initial WESPAB trainings.

1

 

1.0 Introduction 

1.1 General Description  The Wetland Ecological Services Protocol for Southern Alberta (WESPAB) is a science‐based field method for rapidly assessing all types of wetlands present in the Southern Region of Alberta.  Input data are categorical choices that users select based on their observations (not measurements) during a single half‐day visit to a wetland, as well as from interpretation of generally available maps and resource information.  The data are entered into an Excel®  spreadsheet that instantly generates scores for 18 functions and benefits of a wetland.  This Manual is not an operable version of WESPAB ‐‐ that is contained in an accompanying Excel®  spreadsheet.    As a standardised approach, WESPAB provides consistency and comparability when prioritising wetlands or assessing the consequences of alterations on wetland ecosystem services.  WESPAB results may not always be more accurate than ratings of wetland sites made by someone who is a specialist on a particular function, particularly if such a person is experienced locally.  Such expertise is seldom routinely available to wetland regulators for every function of concern.     WESPAB uses visual assessments of weighted ecological characteristics (indicators or metrics) to generate scores for a wetland’s functions and benefits.  The number of indicators that is applied to estimate a particular wetland function or benefit depends on which function or benefit is being assessed and in which wetland type.  The number may range from a few to as many as 49.  The indicators are combined in the spreadsheet using mathematical formulas (models) to generate the score for each wetland function or benefit.  The models are logic‐based rather than deterministic.  Together they provide a profile of “what a wetland does.”  WESPAB indicators and models attempt to incorporate the best and most recent scientific knowledge available on what determines the ecosystem services provided by individual Alberta prairie wetlands.   Each indicator has a suite of conditions, e.g., different categories of percent‐slope.  For each wetland function or benefit, weights have been pre‐assigned to all conditions potentially associated with each indicator used to predict the level of that function or benefit.  The weights (or “points”) can be viewed in column E of the individual worksheets.  

2

For most models of wetland functions, the indicators were grouped by the underlying processes they inform.  Weights were then assigned both to individual indicators within a process, and the processes that comprise a function.  Indicator and process selection was based on the author’s experience and review of much of the literature he compiled initially in an indexed bibliography of science relevant to southern Alberta ecosystem services.  However, most components of WESPAB or its predecessors were also peer‐reviewed by scientists in the various disciplines that its models cover, and many changes were made in response to those reviews as well as information gained by field testing.   Further details about the development and calibration of WESPAB are provided in Appendix B. 

1.2 Geographic Area of Application  The geographic area in which WESPAB is known to be most applicable (Figure 1) is the White Zone portion of the Southern Saskatchewan and Milk River Major Watersheds. The study area falls within the South Saskatchewan Regional Plan (SSRP). The study area is approximately 122,800 km2.  It includes parts of the Milk River and Red Deer Basins, and overlaps the following natural regions (Alberta Natural Regions Committee 2006): Mixed Grassland, Moist Mixed Grassland, Fescue Grasslands‐Cypress Hills.  Much of this area is also known as Alberta’s “Prairie Pothole Region” but western portions of the study area include some foothill areas.  The ecosystem services, water resources, and/or ecological features have been described at a regional scale by many, including:  • ABMI. 2011. Status Report for the South Saskatchewan Planning Region, Preliminary Assessment. • Beversbergen, G.W., N. D. Niemuth, and M.R. Norton, coordinators. 2004. Northern Prairie and Parkland

Waterbird Conservation Plan. Waterbird Conservation for the Americas initiative. Prairie Pothole Joint Venture, Denver, Colorado.

• Blouin, F., B.L. Downey, B.A. Downey, S.L. Frank, D.J. Jarina, P.F. Jones, J.P. Landry-DeBoer, and K. S. Rumbolt. 2010. MULTISAR: A Multi-Species Conservation Strategy for Species at Risk in the Grassland Natural Region of Alberta.

• Fiera (Fiera Biological Consulting Ltd.). 2010. Aquatic Environmentally Significant Areas in Alberta. Report prepared for Alberta Environment, Edmonton, Alberta. Fiera Biological Consulting Report Number 9030-2.

• Government of Alberta. 2009. Profile of the South Saskatchewan Region. • Aquality Environmental Consulting Ltd. 2009. Red Deer State of the Watershed Report. Red Deer River

Watershed Alliance, Red Deer, AB. • AESRD. 2008. Indicators for Assessing Environmental Performance of Watersheds in Southern Alberta. • AESRD. 2007. Southern Alberta Landscapes, Meeting the Challenges Ahead. State of the Landscape Report. • AESRD. 2007. Aquatic and Riparian Condition Assessment of the South Saskatchewan River Basin. • AESRD. 2007. South Saskatchewan River Basin Water Management Plan. Phase Two: Background Studies. • AESRD. 2006. Approved Water Management Plan for the South Saskatchewan River Basin (Alberta).  

3

  Figure 1.  WESPAB calibration region (map from Irena F. Creed Consulting) 

  

1.3 Origins and Evolution  WESPAB is a regionalised modification of WESPUS, the Wetland Ecosystem Services Protocol for the United States (Adamus et al. 2010).  WESPUS and WESPAB build upon indicator‐function relationships first described by the author in the early 1980s and in several agency publications since then (Adamus 1983, Adamus et al. 1987, Adamus et al. 1992) including ones specific to prairie wetlands (Adamus 1992a, 1992b).  WESPUS and WESPAB also incorporate elements of the Hydrogeomorphic (HGM) Approach (Brinson 1993, Smith et al. 1995) and the Millennium Ecosystem Assessment (Finlayson et al. 2005).  From 2006 to 2009 a regionalisation of WESPUS was conducted in Oregon, resulting in ORWAP1, the Oregon Rapid Wetland Assessment Protocol (Adamus et al. 2009).  That version is now required for all major wetlands permitting and compensation in Oregon.  Another WESPUS regionalisation, applicable to all wetlands 

                                                 1 http://www.oregon.gov/dsl/WETLAND/Pages/or_wet_prot.aspx

4

                                                

of Southeast Alaska, was completed in draft during 2010 for the U.S. Fish and Wildlife Service and is currently being field‐calibrated throughout that region2 .  In March 2011, the Ecosystem Services program within Alberta Environment and Sustainable Resource Development (AESRD) hosted a workshop of about 30 natural resource modelers to identify a protocol or set of models that would give absolute or relative measures of ecosystem services provided by Alberta’s wetlands, was practical to use, and was ready (or close to ready) for application.  An outcome of that workshop was that AESRD staff determined that if WESPAB could be modified easily to reflect wetland and land use features specific to Alberta, it was the most likely of the protocols and models considered, to meet those criteria.  Subsequently, AESRD initiated and completed a pilot study of ways to assess ecosystem services of wetlands in the Shepard Slough region of east Calgary (Raudsepp‐Hearne and Kerr 2011, Irena F. Creed Consulting 2011, DUC 2011, O2 Planning & Design Inc. 2011a).  The pilot study was part of the longer term AESRD Ecosystem Services Roadmap, which is intended as a tool under the Cumulative Effects Management Framework to help inform trade‐off decisions and assure more robust decision‐making.  The pilot study was intended to demonstrate the use and replicability of ecosystem services approaches to support AESRD department priorities.  One part of that study involved applying WESPAB, not yet modified for Alberta, to 21 wetlands in that study area (O2 Planning + Design Inc. 2011b).  The assessments were done by a few environmental professionals from City of Calgary, AESRD, and O2 Planning + Design Inc.  All had first attended a training in June 2011 taught by the author.  At the completion of the study, WESPAB was considered to have a strong potential for use in the wetlands permitting process in southern Alberta, provided it be modified and calibrated specifically for use in a specific part of that region. Thus, the idea of WESPAB (Wetland Ecosystem Services Protocol for Alberta) was born.    Reflecting partly the feedback received from the pilot study, an initial draft – not calibrated to the region, and consisting of data forms, manual, and a spreadsheet with encoded models ‐‐ was prepared between January and March 2012 with support from the North American Waterfowl Management Plan (NAWMP).  The current documents and accompanying spreadsheets are revisions of that draft.    The basic steps of the WESPAB regionalisation process were: 

 2 WESPAK-SE (Wetland Ecosystem Services Protocol for Southeast Alaska): http://southeastalaskalandtrust.org/wetland-mitigation-sponsor/wespak-se/

5

1. Identify and review technical literature from this region, and other regions as relevant.  Use that review to modify or add to the indicator variables that WESPAB uses to assess wetland functions and benefits. 2. Select a set of wetlands to which WESPAB will be applied in order to (a) calibrate (scale) WESPAB scores to this particular region, and (b) identify technical weaknesses in the WESPAB indicators and models that can be corrected. 3. Collect WESPAB data from those wetlands. 4. Modify as needed and then complete the protocol. 

 Details of these steps are described in Appendix B. 

1.4 Limitations  WESPAB is not intended to answer all questions about wetlands.  Users should understand the following important limitations:  1. WESPAB does not change any current procedures for determining wetland legal status,  delineating wetland boundaries, or requirements for compensation and monitoring wetland projects.    2. The intended users are wetland specialists for government agencies, natural resource organizations, and consulting companies.  Preferably, users have met the requirements for Qualified Wetland Aquatic Environment Specialist or similar.  Users should be able to: 

• recognise the most common wetland plants and invasive plants in this region,  • determine soil texture,  • understand wetland hydrology,  • delineate wetland catchment (contributing area) boundaries from a topographic 

map,  • access and acquire information from the internet, and  • enter data in Microsoft Excel® (1997 or later version).    

For field application of WESPAB, a multidisciplinary team is encouraged but not required.  If available, training in the use of WESPAB also is encouraged.  Because some of the information WESPAB requests may not be accurately determinable during a single visit to a wetland, particularly if that visit occurs outside the growing season, the accuracy of results will be greater if users are familiar with the changes in wetland conditions that typically occur locally, or consult landowners or others who know that. 

6

 3. The numeric estimates that WESPAB provides of wetland functions, benefits, and other metrics are not actual measures of those attributes, nor does WESPAB combine the data using deterministic models of ecosystem processes.  Rather, WESPAB scores, like those of most rapid assessment methods (Hruby 1999), are estimates arrived at by using standardised criteria (models).  The models systematically combine well‐accepted indicators in a logically sophisticated manner that attempts to recognise context‐specific, functionally contingent relationships among indicators, such as wetland type.  There is an inherent conflict in attempting to develop a rapid assessment method based on science without over‐simplifying complex natural systems to the point of disconnect. The sponsor is fully aware of this conflict and its implications.  While it has been necessary for WESPAB to employ some untested assumptions, those assumptions are based on scientific principles and were peer‐reviewed.  As is true of all other rapid assessment methods, WESPAB’s scoring models have not been validated in the sense of comparing their outputs with those from long‐term direct measurement of wetland processes.  That is the case because the time and cost of making the measurements necessary to fully determine model accuracy would be exorbitant.  Nonetheless, the lack of validation is not, by itself, sufficient reason to avoid use of any standardised rapid method, because the only practical alternative—relying entirely on non‐systematic judgments (best professional judgment)—is not demonstrably better overall.  When properly applied, WESPAB’s scoring models and their indicators are believed to adequately describe the relative effectiveness of a wetland for performing particular functions, and the actual or potential benefits of those functions.  4.  WESPAB may be used to augment the data or interpretations of a subject professional (e.g., a fisheries biologist, plant ecologist, ornithologist, hydrologist, biogeochemist) when such expertise or data are available.  WESPAB outputs, like those of other rapid methods, are not necessarily more accurate than judgments of a subject expert, partly because WESPAB’s spreadsheet models lack the intuitiveness and integrative skills of an actual person knowledgeable of a particular function.  Also, a model cannot anticipate every situation that may occur in nature.  WESPAB outputs should always be screened by the user to see if they “make sense.” Nonetheless, WESPAB’s scoring models provide a degree of standardization, balance, and comprehensiveness that seldom is obtainable from a single expert or limited set of measurements.   

7

5. WESPAB’s logic‐based process for combining indicators has attempted to reflect currently‐understood paradigms of wetland hydrology, biogeochemistry, and ecology.  Still, the scientific understanding of wetlands is far less than optimal to support, as confidently as some might desire, the models WESPAB and other rapid methods use to score wetland attributes.  To provide transparency about this uncertainty, in the Rationales column of the WESPAB worksheets for individual functions, some of the more significant alternative or confounding interpretations are noted for indicators used in that function’s scoring model.   6.  WESPAB does not assess all functions, benefits, and services that a wetland might support.  The 14 functions and 12 benefits WESPAB assesses are those ascribed to wetlands most commonly in this region, and which are susceptible to estimation using indicators (metrics) that can be observed during a single visit to a wetland, review of existing spatial data, and manual interpretation of aerial images.  Groundwater recharge, for example, is an important wetland function that is not scored because it has no reliable indicators that can be estimated rapidly in this region.    7.  WESPAB does not assess the suitability of a wetland as habitat for any individual wildlife or plant species.  Using the same spreadsheet calculator and heuristic modeling framework that WESPAB uses, models of greater accuracy could easily be created for individual species, for more specific biological guilds (e.g., diving ducks vs. surface‐feeding ducks instead of Waterbird Habitat), functions (export of dissolved vs. particulate carbon instead of Organic Nutrient Export), and benefits (fishing vs. hunting vs. birding instead of Public Use).  However, as functions and benefits are split into finer categories, the amount of output information increases, gaining accuracy and specificity but losing simplicity in the interpreting and applying of results.  8.  If two wetlands have similar effectiveness scores for a function and its benefit, the larger wetland is usually more likely to provide a greater total level of the associated ecosystem service.  However, the relationship between wetland size and the total level of a service delivered is not necessarily linear.  For example, if its characteristics make a particular wetland ineffective for storing or purifying water, or for supporting particular plants and animals, then simply increasing its size by adding more wetland having the same characteristics will usually not increase the total amount of water stored or purified, or plants and animals supported.  The threshold below which a wetland’s characteristics make it completely ineffective is unknown in many cases.  Where scientific evidence has suggested that wetland size may benefit a function in a greater‐than‐linear manner, WESPAB has included wetland size as an indicator for that function.   

8

 9.  In some wetlands, the scores that WESPAB’s models generate may not be sufficiently sensitive to detect, in the short term, mild changes in some functions.  For example, it is unknown whether WESPAB can meaningfully quantify small year‐to‐year changes in a slowly‐recovering restored wetland, or minor changes in specific functions as potentially associated with limited “enhancement” activities such as weed control.  Nonetheless, in such situations, WESPAB can use information about a project to predict at least the direction of change to all functions, as a result of some action.  Quantifying the actual change will often require more intensive (not rapid) measurement protocols that are complementary.    

  10. WESPAB’s Stressor assessment can be used to help identify impairments to ecosystem processes that may be limiting the levels of wetland functions, health, and recovery or restoration success.  However, none of WESPAB’s outputs specify what conditions (“trajectories”) should be considered normal at various times post‐restoration or post‐disturbance.  

9

11.  WESPAB outputs are not intended to address the important question, “Is a proposed or previous wetland creation or enhancement project in a geomorphically appropriate location?”  That is, is the wetland in a location where key processes can be expected to adaptively sustain the wetland and the particular functions which other wetlands of its type usually support, e.g., its “site potential?”  Although WESPAB uses many landscape‐scale indicators to estimate functions and benefits of a wetland, WESPAB is less practical for identifying the relative influence of multiple processes that support a single wetland.   

1.5 Conceptual Basis  WESPAB provides models for both the functions and benefits of wetlands.  Each is scored on a relative scale of 0 to 10, in two ways.  In one way (termed “raw score”), a “10” represents the particular combination of conditions which theoretically, if present, would support the highest naturally‐achievable performance of the associated function or benefit, and “0” represents either absence of the benefit or function, or occurrence of the lowest possible level of performance.  For most wetland functions, few if any of the 146 wetlands surveyed in southern Alberta achieved a raw score of 0 or 10.  In the other scoring approach (termed “scaled score”), a “10” represents the highest level of performance found for a given function among those 146 wetlands, i.e., the raw scores were divided by the score of the highest‐scoring wetland to rescale them.  With little additional effort, standard statistical procedures could be used to convert the scaled scores into categories, e.g., high, medium, low.  Also, the data could be parsed such that thresholds for categories could be set within a given wetland type, e.g., seasonal wetlands or subregion, where enough calibration wetlands were assessed.  Fundamentally, the levels and types of functions that wetlands individually and collectively provide are determined by the processes and disturbances that affect the movement and other characteristics of water, soil/sediment, plants, and animals (Zedler & Kercher 2005).  In particular, the frequency, duration, magnitude and timing of these processes and disturbances shapes a given wetland’s functions (Euliss et al. 2004, Smith et al. 2008). Climate, geology, topographic position, and land use strongly influence all of these.  Well‐functioning wetlands can reduce the need for humans to construct and maintain some types of  expensive infrastructure at other locations that would otherwise be necessary to perform the same services, such as reducing regional flood damages or treating stormwater (Costanza et al. 1997, Finlayson et al. 2005, Feng et al. 2011, Gascoigne et al. 2011, van Kooten et al. 2011).   

10

1.5.1 Relationship of Wetland Functions to Wetland Health or Integrity  Despite popular perceptions, high‐functioning wetlands are not always healthy and healthy wetlands are not always high‐functioning.  This is true for at least two reasons: (1) There exists no widely‐accepted scientific definition of wetland “health” (or integrity, or ecological condition, or “intactness”) or accepted protocols for measuring any of those concepts comprehensively, and (2) No single wetland, regardless of how intact, pristine, or biodiverse it may be, can provide all functions at a high level because many wetland functions operate naturally in opposing directions; this has implications for the types and amounts of ecosystem services a wetland provides.  Similarly, no research has yet confirmed that maintaining biodiversity alone will preserve all or perhaps even most ecosystem services important at local, watershed, or provincewide scales.  Thus, both a “functions” approach and a “health/biodiversity” approach are necessary for measuring and protecting the ecosystem services that wetlands provide.  With regard to (1), no scientific consensus exists as to which individual or combined processes (primary productivity? sedimentation rates?), biological group or groups (birds? plants? microbes? algae?), or metrics (species richness? stem density? tolerance indices? ) are the most accurate representation of a wetland’s health.  Although some processes, taxonomic groups, and/or metrics often respond in a similar direction to pollution, habitat alteration, and other stressors (e.g., Rooney & Bayley 2012), in other cases the responses show little congruence.  Congruence may depend on which contaminant or type of habitat alteration (or their combination) is locally dominant, its intensity, compensatory factors such as natural resilience and resistance of some types of landscapes and wetlands, the scale of measurement, and other factors difficult to predict beforehand.  Thus, although some groups (notably plants) and metrics (e.g., percent cover of exotic species) are used to represent what the authors who study them believe is wetland health (i.e., absence of human influence), no research has quantified what proportion of Alberta prairie wetlands that support (for example) a rich variety of native plants also support a rich variety of fish, aquatic invertebrates, microbial processes, waterbirds, etc.  It is conceivable that amphibians or microbes or whatever could respond to pollution and habitat alteration quite differently than plants, in some unknown proportion of the wetlands.  It also is likely that their separate response to pollution and habitat alteration is indistinguishable, without using prohibitively large sample sizes, from their response to natural variation.  An impoverished fish community, for example, might be the result of limited wetland connectivity with other waters rather than pollution, and reduced functional diversity of microbes could be the result of naturally acidic or saline waters.    

11

Also, note that some rapid methods, especially those that use only aerial imagery, imply or purport to measure wetland health only by measuring easily‐detected potential sources of pollution or stress (such as cattle feedlots, roads) and assume that the presence of those automatically means a wetland’s ecological condition has been degraded ‐‐ rather than noting it could merely be at risk, or surveying the species, processes, water quality, and other features that truly indicate ecological condition and which may be more resilient than assumed in some cases.  Fortunately, most methods that quantify or characterise pollutant sources and landscape alterations rightly caution about the inferences that cannot be made about the “health” of an individual point in the landscape using only data from much coarser scales (ABMI 2009, 2010).  Also note that there are many instances of “disturbance” to wetlands (if that can be defined objectively) which result in sustainable increases, not decreases, in levels of some native wetland species and functions.  Potential biological indicators of the health of prairie wetlands were reviewed by Rosen et al. 1995, Adamus 1996, Guntenspergen et al. 2002, and Wray & Bayley 2006.   Protocols for monitoring of wetland or riparian health typically result in a single score or rating for a wetland, and that score does not explicitly quantify benefits of healthier conditions or specific ecosystem services.  This contrasts with the array of function and benefit scores that WESPAB generates.  “Health” protocols that have been implemented in selected parts of Alberta or nearby regions include an Alberta Lentic Wetland Health Assessment (Cows and Fish 2004 and revised), ABMI wetland survey methods (ABMI 2007 and revised), an Index of Biotic Integrity (IBI) developed for specific types of wetlands in parts of Alberta’s Boreal and Parkland Regions (Wilson & Bayley 2012, Rooney & Bayley 2012a,b), and vegetation‐only methods applied in north‐central Alberta (Forrest 2010, Raab & Bayley 2012), North Dakota (DeKeyser et al. 2003, Hargiss et al. 2008), and Montana (Jones 2005, Lesica & Busby 2006).  Development of such an index for southern Alberta prairie wetlands was recently begun (Dr. Rebecca Rooney, University of Waterloo, personal communication).  In the interim, where a need exists to assess ecological condition of prairie wetlands in southern Alberta, persons with advanced skills in plant identification may use the plant species “coefficients of conservatism” (found in columns I through M in the PlantsWetAB worksheet of the accompanying BiotaTables_WESPAB file) to interpret their field observations, with the understanding that those are from the Parkland and Boreal regions of Alberta as well as from North Dakota, Montana, and Washington, and thus may not apply perfectly to the southern region’s wetlands.  With regard to the second point made at the beginning of this section – that no single wetland, regardless of how pristine it may be, can support all functions at a high level 

12

because many wetland functions operate naturally in opposing directions – this is supported by several analyses of field data (e.g., Hansson et al. 2005, Adamus et al. 2009, Acreman et al. 2011).  For example, wetlands most effective for storing water (such as those with naturally large water level fluctuations) are not necessarily the most effective for supporting pollinating insects or a diversity of wetland plants.  Similarly, wetlands most effective for supporting fish are not necessarily the most effective for supporting amphibians and aquatic invertebrates (which are preyed upon by fish in some circumstances).  Thus, it is inappropriate to describe a wetland as having “high function” or being “highly functional” without specifying the function or combination of functions to which one is referring and how they are being weighted.  In summary, although generally high levels of many wetland functions can often be expected to correlate positively with generally high levels of wetland health (intactness, integrity, condition, etc.), a causal connection has never been proven and should not be assumed automatically.  Any correlation will depend on how functions and health are measured, the types of stressors to which particular wetlands are being exposed, spatial variation of natural factors within the landscape, and other influences. 

1.5.2 Relationship of Wetland Functions to Economic and Other Benefits  A dichotomy exists not only between wetland functions and wetland health, but also between wetland functions and wetland benefits.  It is very important to understand the difference.  Functions are what a wetland potentially does, such as store water, regardless of whether humans care about it.  Benefits attempt to answer the “So What?” question.  Benefits from wetlands may be defined in several complementary ways (Boyd & Wainger 2003, Loomis & Richardson 2007, Russi et al. 2013).  Some benefits result from a direct connection between a wetland function and human welfare, such as the ability of some wetlands, as a result of their storage capacity, to potentially reduce downriver flood damages to infrastructure.  Or, the beneficial connection to human welfare may be less obvious, as in the relationship between wetland plant diversity and consumptive or non‐consumptive human uses.  In their calculation of a benefits score, WESPAB models include a third possibility – that benefits are significant if a given function helps support another function significantly, even if humans derive no obvious and direct benefit from either function.  Finally, WESPAB models also consider wetland benefits to be greater if a wetland supports something important to intrinsic human values (“existence” values), such as presence of a rare species that has no direct commercial benefits.    

13

Some of the benefits identified and scored by WESPAB are mostly manifested locally (e.g., pollinators that service adjoining croplands) while others are mostly manifested at larger scales (e.g., cumulative flood control benefits of water storage in wetlands occur mainly at a watershed scale; waterbird production in Alberta wetlands supports fall and winter waterfowl hunting and birding much farther south in the United States and beyond).  If further efforts were undertaken to link WESPAB function scores to benefits, the proportion of each function’s benefits that are realised at the various scales would need to be defined or assumed.  In concept, wetland ecosystem services are the combination of functions and the benefits of those functions, judged individually.  Thus, for a wetland to be considered as providing a high level of services, both its functions and the benefits (or recognised potential benefit) of those functions should be high (Adamus 1983, Hruby 1999).  In theory, the benefits score that WESPAB assigns to a particular function provided by a specific wetland should reflect:  (a) The opportunity that wetland has to perform that function as determined mainly by extrinsic factors, such as the level of the incoming nutrient load (in the case of water quality functions) and the wetland’s ability to deliver that function to potential beneficiaries (e.g., potential benefits of wetland shade for downstream coldwater fish are realised only if a wetland outlet connects the two areas);  (b) The level of that function as it occurs in the wetland, and   (c) The demand for the function locally, regionally, and at wider scales (“locational advantage” sensu Boyd & Wainger 2003).  The demand for benefits is influenced partly by where a wetland is positioned relative to people or features that might benefit from its goods and services (Adamus 1983, Boyd & Wainger 2003), with the most common assumption being that greater proximity to more people with more valuable at‐risk infrastructure means more benefits.  Demand and thus benefit is frequently driven as well by scarcity.  Other factors being equal, as wetlands become scarcer, the demand for their functions from potential beneficiaries (whether people or other species) increases unless other land cover types or constructed alternatives can provide those identical functions just as sustainably and at low cost over time.  Defining the beneficiaries is important for estimating the level of scarcity of the wetland function being provided, and the availability of substitutes.  Also, it is important to consider that particular wetland functions which experience low demand currently may at future times experience much greater demand.  Or less likely, the demand for functions currently in 

14

high demand might slacken due to demographic shifts in the local human population or other factors.  With regard to (b), while it is widely accepted that benefits of a function increase partly in response to increasing levels of the function, the exact relationship (“shape of the curve”) between benefit and function is not known for any wetland function.  All we can say is that when WESPAB indicators suggest that a wetland be scored zero for a given function, it seems reasonable to assume the benefits might then be zero, at least in a relative sense.  WESPAB score calculations reflect that convention.  However, we can never be certain that is true in a literal sense because WESPAB’s function scores only indicate a wetland’s functional effectiveness relative to other wetlands in the region.  Intensive field measurements might subsequently determine that even the wetlands scored lowest by WESPAB are, in fact, performing a particular function at a very high absolute level, or even the ones that score very high are found to barely provide the function (see section 6.4 of Appendix B for more on model validation).    

2.0  Procedures for Using WESPAB 

2.1 General Procedures   1. Download and open the most recent version of the WESPAB_ Calculator spreadsheet from the AESRD web site.  When you open that file, you may get a message asking if you want to enable “macros.”  Mark yes; the macros in this file will not harm your computer.  They are necessary to automate all the calculations.    2. Also download and print Appendix A of this manual, which contains the F and S data forms, as well as the illustrations necessary for interpreting some of the questions.  Do not print anything from the Excel®  spreadsheet at this point. 3. On an aerial image, draw the approximate boundary of the wetland that is your focus.  This is called the assessment area (AA) and you must read section 2.2 for guidance before drawing this boundary.   4. Determine the geographic coordinates (latitude and longitude in decimal degrees, at least 4 decimal places) of the approximate center of the AA and send to David Junor at AESRD (dave.junor@gov.ab.ca) with a request to provide you with ʺForm OF dataʺ for that wetland.  The coordinates can be determined using a field GPS or by locating the wetland online in an aerial image (at GoogleEarth or similar) and recording the coordinates reported at the bottom of that image when your cursor is placed on the 

15

location.  If possible, a preferred approach is to instead create a shapefile containing the AA boundary you drew on an aerial image or determined using a field GPS, and send that to the above address.   5. Soon thereafter, AESRD will send you the Form OF data you requested for a wetland.  That data will be based on AESRD using GIS to query several spatial data layers, some of which are proprietary.  Place the data from the AESRD into the applicable cells in the Data column of worksheet OF in the WESPAB_Calculator.  Worksheets are accessed using the tabs at the bottom of the screen when you open this file.  All cells in the worksheets are locked except those in the Data columns.  6.  You will still need to answer, by yourself, the first 2 (OF1‐2) and last 4 (OF40‐43) questions on Form OF.  See instructions opposite these questions in column E of the worksheet and also in the box preceding OF40.  Also fill out the CoverPg worksheet.  7.  You must carefully review the data supplied to you by AESRD.  If any of the answers to questions OF 3‐39 run contrary to your observations or knowledge of a particular area, change them in worksheet OF.  In particular, the response to OF38 and 39 (catchment boundary and land cover) that was provided to you is likely to be least certain and requiring of your independent determination.  See section 2.4 for instructions on determining or verifying the catchment boundary.  8. After you are satisfied with the data in worksheet OF, save the WESPAB_Calculator file with a name of your wetland appended, e.g.,  WESPAB_Calculator_SundreFen6.   9. If it has been a long time since you attended a WESPAB training and have not applied WESPAB frequently, you may wish to self‐administer the practice exam at the end of this manual to check your understanding of key definitions and concepts before visiting the wetland.  Also review the illustrations in Appendix A.  10. If you cannot differentiate from native species all the major invasive plant species and exotic plant species, then memorise photos of these before visiting the wetland.  See, for example: 

• http://www.anpc.ab.ca/wiki/index.php/Main_Page • http://agr.mt.gov/agr/Programs/Weeds/AquaticWeeds/ • http://cnr.usu.edu/streamrestoration/files/uploads/2010%20Resources/MV_Short

WestAquaticplantsID_7_10.pdf  

16

11.  Visit the wetland and if necessary first refine the approximate boundary of its AA.  Then during your visit complete the “field” component by filling out a printed copy of Form F and Form S, using the field protocol described in section 2.3.    12.  Back in the office, enter the data you marked on your printed field sheets into worksheets F and S of the version of the WESPAB_Calculator file you named for this wetland (the same file to which you pasted the OF data from AESRD).  13.  Check to be sure every question on all data forms was answered and the data entered, except where the form directed you to skip one or more questions.  14.  Click on the Scores worksheet to see the results.  15.  Interpret the results as described in sections 2.5 and 2.6.  16.  If you are submitting this in support of a permit application for wetland approvals or as documentation of restoration progress, provide the recipient agency or organisation with: 

___your completed spreadsheet ___aerial image of the site showing boundaries of the wetland and (if different) your AA ___ground‐level photos from several angles and showing surface water (if any) and the dominant plants ___list of invasive or exotic plants you found within the wetland, if any. 

2.2 Drawing the Assessment Area (AA) Boundary  The AA will normally consist of the entire vegetated wetland and ‐‐ if that wetland vegetation is in a depression (basin) ‐‐ all the adjoining water and mudflat within the depression as well, regardless of water depth.    The AA boundaries may need to be adjusted during the field component, but for WESPAB’s purposes you don’t need to delineate the AA boundary with the high level of precision customary for legal delineations.  Nonetheless, where you draw the boundaries of the AA can dramatically influence the resulting scores, so provide a hand‐drawn map clearly showing those boundaries.  You should also estimate and describe the approximate percent of the mapped AA you were able to visit (taking into account both physical restrictions and private property restrictions).  Space is provided for recording this on the CoverPg worksheet. 

17

 If a wetland that once was a contiguous whole is now divided or separated from its formerly contiguous part by a road or dike (Figure 2), assess the two units separately (two AAʹs) unless a functioning culvert, water control structure, or other opening connects them, and their water levels usually are simultaneously at about the same level.  Boundaries of the AA should be based mainly on hydrologic connectivity.  They normally should not be based solely on property lines, fence lines, mapped soil series, vegetation associations, elevation zones, land use or land use designations.   

  

 Figure 2.  Dissected Wetland.  A wetland is crossed by a road or filled area. Separate the wetland into two AA’s and assess separately if A and B have different water levels and circulation between them is significantly impeded. 

  However, there are three ʺspecial casesʺ in which more specific guidance is provided below for defining an appropriate AA boundary: 

1. Lake‐fringe wetlands 2. River‐fringe and floodplain wetlands 3. Partial wetlands (wetlands that will intentionally not be assessed in whole) 

2.2.1 Lake‐fringe Wetlands  If a lake or reservoir (or any ponded water body) that adjoins a vegetated wetland is longer than 1 km, and its open water part is much wider than the width of the vegetated wetland along the shoreline, then the AA should be delimited to include the 

18

vegetated wetland plus only the portion of adjoining open water that is believed to be shallower than 2 m during annual low water.  If that cannot be estimated, extend the AA outward into the lake a distance equal to about the average width of the wetland that is along its shoreline (measured perpendicular to the shore).    If distinct units of vegetated wetland are located discontinuously along the shoreline, any two adjoining units separated by non‐wetland can be combined if the distance separating them, measured parallel to shore, is less than the length of the larger of the two vegetated wetlands, measured parallel to shore. 

2.2.2 River‐fringe Wetlands    If a stream, ditch, or other flowing‐water channel intersects a vegetated wetland, the AA should normally include that feature if the feature is narrower than the maximum width of the vegetated wetland, as measured perpendicular to shore along one side of the stream, ditch, or channel.  If the adjoining stream or river is wider, the AA should consist of the vegetated wetland plus the portion of the open water in the stream or river that is shallower than 2 m at annual low water.  If that cannot be estimated, extend the AA outward into the channel a distance equal to about the average width of the wetland that is along its shoreline (width measured perpendicular to the shore).  If the wetland is within an area that floods at least once every two years from river overflow, the AA should include all the contiguous overflow area (floodplain) that exists between the wetland and the channel.     If distinct units of vegetated wetland are located discontinuously along a river shoreline, any two adjoining units separated by non‐wetland can be combined if the distance separating them, measured parallel to flow, is less than the length of the larger of the two vegetated wetlands, measured parallel to flow.  

2.2.3 Partial Wetlands  An AA may be drawn such that it is limited to only part of a wetland and the wetlandʹs bordering waters.  However, this practice is discouraged because WESPABʹs questions and models have not been worded to address such situations, and resulting scores will thus be much less accurate.  Drawing an AA in this way may be the only option if any of four situations occur: • The wetland extends across property lines and access permission to part of the 

wetland was not granted. 

19

• The wetland is so large (e.g., >10,000 hectares) and internally varied that an accurate assessment cannot be completed in a day.  

• A project or activity will occur in only part of a wetland and the effect on functions of just that project or activity needs to be determined.  

• Extreme differences exist in the relative levels of human‐related disturbance within the wetland, and it is possible to clearly draw a line between disturbed and undisturbed parts and assess them as separate AAʹs. 

2.3 Instructions for Field Component  The field component involves visiting as much of the AA as possible, filling out the two field forms (F and S), and verifying, as needed, answers previously given on form OF.  The field component will generally require less than three hours (large or complex sites may take longer).  If circumstances allow, visit the AA during both the wettest and driest times of the growing season.  If you cannot, you must rely more on the aerial imagery, maps, other office information, and discussions with the landowner and other knowledgeable sources.   

2.3.1 Items to Take to the Field  Take the following with you into the field: • Blank data forms F and S • Aerial image that includes entire wetland • Detailed map of wetland, if any available • List of exotic, invasive, rare, or other species copied from worksheets in the 

BiotaTables.xls file (only as needed) • Completed data form OF (to verify some of the answers) • Shovel or trowel for soil texture determination • Clip board, pencil, other items you’d normally take in the field 

2.3.2 Conduct the Field Assessment   Step 1. Review the questions on the F and S forms to refresh your memory of what to observe during the field visit.  Be sure to read all the notes in the Explanations column (E) of form F.  Also review form OF to see responses to questions you felt least certain about from the data provided by AESRD, so you may check those during the field visit.  Step 2. Plan your visit beforehand to visit each major vegetation type (these may be evident on the aerial imagery if the AA is large), each different soil type (if mapped), 

20

each area with different topography, each area with a different degree of management action or human disturbance, the wetland/upland edge, and all wetland/water feature edges (e.g., shores of bordering ponds, lakes, streams).  After you have viewed all those areas adequately (at least from a distance), you are ready to begin filling out forms F and S.  Step 3. Generally note the extent of invasive and exotic plant cover within the AA and along its upland edge.  If you have the skills to identify rare plants or wildlife and the timing of your visit is appropriate, search for these as time allows.  Step 4. If you have access to the entire wetland, look for inlets and outlets, even ones that may flow only for a few days each year.   Step 5. Read the instructions at the beginning of forms F and S and then fill out these forms, paying attention to all the explanatory notes and definitions in the last column.  As you answer the questions dealing with “percent of the area,” pay particular attention to the spatial context (area) which the question is addressing.  Is it the entire wetland or just the vegetated part?  Or just the part covered by emergent or by woody vegetation>   Step 6. Determine the soil texture nearest the ground surface after removing dead leaves and other loose non‐soil materials.  Use the Soil Composition by Feel diagnostics flow chart in Appendix A.  You will be asked to categorise the soil simply as Organic, Clayey, Loamy, or Coarse.   Step 7. Look uphill of the wetland to see if any artificial feature that adjoins the wetland unmistakably diverts most of the surface runoff away from it (e.g., high berm) during normal runoff events.  If such is found, reconsider the boundaries and extent of the catchment assumed by questions OF38 and 39.    Step 8. If possible, talk with the landowner or other knowledgeable sources to determine the following, at a minimum: 

• if the wetland and/or its bordering waters have gone completely dry during most recent years (if this is not obvious during your visit);  

• how extensively the wetland floods during the peak of snowmelt or whenever it is wettest during most recent years 

• annual duration of surface‐water connection with streams and other wetlands  Local offices of municipal, provincial, tribal, and national agencies may also be sources of useful information that will improve the accuracy of your assessment.  An online 

21

search of the name of a nearby feature can sometimes be productive.  Also, for some areas, you can go online and easily view aerial images from other seasons and/or years.  To do so, open GoogleEarth, zoom to your location, and click on the watchface icon in the toolbar in the middle top of the page.    

Potentially Confusing Terms Memorising the following hierarchies and their terms may help you apply WESPAB with greater accuracy.  Definitions of these terms are found in column E of the data forms.  Water: 

Ground water vs. Surface water 

Ponded vs. Flowing Open vs. Vegetated 

 Vegetation: 

Woody (trees, shrubs) vs. Non‐woody: 

Moss Herbaceous 

Emergent vs. Floating‐leaved vs. Submerged vs. Other Forbs vs. Graminoids  

 

2.3.3 Shortcuts for Assessing Multiple Wetlands Rapidly  If you are tasked with assessing dozens of wetlands in a short period of time and/or with limited resources – as is often the case with road and pipeline projects, or when a need exists to prioritise all wetlands in a watershed or municipality  –  it may be impractical to spend 1‐3 hours assessing each wetland.  In such situations, begin by requesting from AESRD (see section 2.1 #4) the GIS‐derived “office data” for every wetland along the corridor or other analysis area.  Use those data in a spreadsheet to identify groups of wetlands with mostly similar characteristics.  That can be done using statistical software to define logical “clusters” – a minimum of 30 is suggested, if resources are available for doing field assessments of at least 30 wetlands.  Less 

22

                                                

robustly, you might sort the wetlands (one per row) in Excel®  according to their AESRD‐provided characteristics (columns) and if known, by Stewart‐Kantrud wetland class.  Then randomly or by other means, select one or two wetlands representing each cluster (group) and do a complete field assessment of each.  Assume that the scores from that field assessment can be applied to other members of its cluster.  You might verify that with a second round of visits, assessing another wetland in each cluster and comparing the scores.   

2.4 Drawing the Catchment Boundary  AESRD will provide you with an estimate of the area of the AA’s catchment (CA, also called the “contributing area,” Figure 3) and an estimate of the AAʹs area.  However, it is advisable to check the approximate accuracy of these data by using a topographic map to delimit the CA yourself.  The CA includes all areas uphill from the AA until a ridge or topographic rise is reached, often many kilometers away, beyond which water would travel in a direction that would not take it to the AA.  The water does not need to travel on the land surface; it may reach the AA slowly as shallow subsurface seepage3.  The lowest point of a CA is the lowest point in the AA.  The CA’s highest point will be along a ridgeline or topographic rim or mound located in the uplands.  Although it is possible that roads, tile drains, and other diversions that run perpendicular to the slope may interfere with movement of runoff or groundwater into a wetland (at least seasonally), it is virtually impossible to determine their relative influence without detailed maps and hydrologic modeling.  Therefore, in most cases draw the CA as it would exist without existing infrastructure, i.e., based solely on natural topography as depicted in the topographic map.  The only exception is where maps, aerial images, or field inspections show artificial ditches or drains that obviously intercept and divert a substantial part of the runoff before it reaches the wetland, or where a runoff‐blocking berm, dike, or elevated road adjoins all of a wetland’s uphill perimeter.   The CA may include other wetlands and ponds, even those without outlets, if they’re at a higher elevation.  Normally, the boundary of a CA will cross a stream at only one point— at the CA’s and AA’s outlet, if it has one.  Include bordering perennial waters at the same elevation (such as a pond, lake, river).  Especially in urban areas and areas of flat terrain, the CA boundaries can be somewhat subjective and estimation in the field may be preferable.  However, for WESPAB’s purposes a high degree of precision is not needed. 

 3 There are often situations where subsurface flow (especially deep groundwater), that potentially feeds a wetland, ignores such topographic divides. However, due to the limitations imposed by rapid assessment, no attempt should be made to account for that process.

23

 Although the amount of runoff received by an AA may vary annually as wetlands farther upslope connect or disconnect in response to varying precipitation, the size of the CA you draw will remain constant because it is based on topography rather than on presence of surface connections.  

  

CA

W

Figure 3. Approximating a wetland’s catchment (CA)   

Wetland (to the right of the “W”) is fed by its catchment (CA) whose boundary is represented by the red line.  The dark arrow denotes flow of water downgradient within the CA.  The light arrows denote the likely path of water away from the CA and into adjoining drainages, as interpreted from the topography.  Note that the CA boundary crosses a stream at only one point, that being the outlet of the wetland. 

 

2.5 Documenting Your Assessment  Before accepting the scores that were computed and shown in the Scores worksheet, think carefully about those results.  From your knowledge of wetland functions, do they make sense for this wetland?  If not, review the worksheet for that function or other attribute, as well as Appendix D (Modeling Principles, and Descriptions of the WESPAB Models and Scoring), to see how the score was generated.  If you wish to see which factors contributed to each function or other attribute, click on the function’s worksheet 

24

and you will see both those factors and your responses.  If you disagree with some of the weights and assumptions that led to that score, write a few sentences explaining your reasoning.  Remember, WESPAB is just one tool intended to help the decision‐making process, and other important tools are your common sense and professional experience with a particular function, wetland type, or species.  Review again the caveats given in the Limitations section (section 1.5).  If you believe some of the scores which WESPAB generated do not match your understanding of a particular wetland function or other attribute, first examine the summary of your responses that pertain to that by clicking on the worksheet with that attribute’s code (e.g., NR for Nitrate Removal).  If you want to reconsider one of your responses (perhaps because you weren’t able to see part of the AA, or view it during a preferred time of year), change the 0 or 1 you entered on form OF, F, or S.  Then check the Scores worksheet to see what effect that has.  You may do the same (changing various 0’s and 1’s) if you’d like to simulate the potential effect of an enhancement or restoration measure on function scores, or the impact on those scores from some controllable or uncontrollable alteration or management activity within the AA or wetland, its catchment, or surrounding landscape.  Note that WESPAB is not intended to predict changes to a wetland – only to estimate the likely direction and relative magnitude shifts in various functions and benefits if specific wetland characteristics are altered.  However, if proposed changes to a wetland are projected to cause little or no change in a particular function score, it cannot be assumed automatically that no impacts will occur, because WESPAB is a fairly coarse tool and no method or model is capable of anticipating all possible changes. 

2.6 Applying the Scores to Approvals Decision­making 

2.6.1 Which Scores Indicate “Important” Wetlands?  In addition to numeric scores, the Scores worksheet of the WESPAB Calculator converts each score to a qualitative rating (Low, Medium, or High).  These ratings do not imply or reflect any decisions or policies of the Government of Alberta.  They are intended only to simplify the interpretation of the numeric outputs.  They are based entirely on using conventional mathematical procedures and the data from the 143 calibration wetlands to define statistical thresholds or break‐points between score groups for each function and benefit.  The decision to define and apply 3 levels (Low, Medium, High) instead of 4 or some other number was arbitrary.  Likewise, the statistical procedure used to 

25

define those (Jenks Optimisation Method, Jenks 1967) is only one procedure useful for doing so.    In general, wetlands rated High for both a function and its associated benefit may be considered to be the most important ones for that function.  However, keep in mind that the ratings are relative, and that many factors that could be relevant to assigning importance to a wetland cannot be accounted for by WESPAB alone because of its allowance for only a single site visit, reliance on observation rather than measurement, lack of a requirement for biological surveys, and paucity of scientific information necessary to support some rapid indicators of wetland function.  Also, as explained in section 1.5.2, “importance” should be evaluated in multiple contexts and at multiple scales (e.g., local, provincial, continental), but data are usually inadequate to address all scales and users of wetland services. 

2.6.2 Which Score or Scores to Use in Decision‐making?  WESPAB provides raw and scaled scores and ratings for 14 functions, 15 benefits, and 3 other attributes.  Even after WESPAB condenses those into 4 broad functional groups (Hydrologic, Water Quality Support , Aquatic Support Group, Terrestrial Support Group) with consequent loss of sensitivity and using the formulas described in section 2.3.4 of Appendix C, this can seem to some decision‐makers like an overwhelming amount of information.  Yet, even the fuller suite of WESPAB functions represents an extreme “boiling down” of the important services that wetlands can provide.  Until further guidance is provided, the choice of whether to base decisions on the full or condensed set of functions and benefits is left to the individual WESPAB user.  If a compelling need arises to simplify even further and create just one score to represent each wetland, various combination rules might be used.  Scores for the 14 functions could simply be averaged (and likewise for the 15 benefits) but doing so gives more weight to birds (with 2 function scores: Waterbird Habitat and Songbird/Raptor Habitat) than to Amphibians or Plants (each with just one function score).  A weighted average could be calculated, with greater weights assigned to functions that appear to contribute to or align most closely with regional environmental objectives, such as regional plans under the Land Use Framework.  However, the ecological interdependencies of particular functions should also be considered because the levels of some functions depend more heavily on the levels of others.  As well, any weighting of functions should take into account the needs not only of humans and biological components at a regional scale, but also at continental and more localised scales.  Although the scarcity of a wetland “type” (defined by size class, the Stewart‐Kantrud 

26

classification, the hydrogeomorphic system, and/or other classification) has often been proposed as an indicator of an individual wetland’s value or benefit, the scarcity of a particular level of wetland function at local, regional, and/or continental scales would carry this concept to a more refined level, especially for functions that may be in high demand for economic or biological reasons. 

2.7 Practice Exam  Following is a practice exam.  Persons who have attended a WESPAB training and wish to self‐administer this will find the answers at the end or in footnotes in the right column of the WESPAB data forms. 

  As used in WESPAB…  1. Emergent plants may include some (circle all that apply): 

a.  grasses b.  buffalo‐berry c.  duckweed d.  mosses e.  wildflowers  

2. Open water may include (circle all that apply): a.  water covered with duckweed b.  water shallower than 10 cm c.  water beneath a canopy of shrubs d.  flowing water in a channel e.  water in irrigation ditches  

3. Ponded water is likely to include (circle all that apply): a.  springs on foothill slopes  b.  water behind a beaver dam c.   puddles beneath a canopy of crops d.  water on active floodplains of rivers e.  snowmelt in a depression that is dry the rest of the year  

4. Forbs may include (circle all that apply):   a.  ferns   b.  cattail   c.  wildflowers   d.  sedges 

27

  e.  moss  5. Herbaceous plants may include (circle all that apply):   a.  orchardgrass   b.  bulrush   c.   moss   d.  willow   e.  sedges  6.  Perennial cover may include (circle all that apply):   a.  sagebrush   b.  wheat fields   c.  golf courses    d.  some grazed lands   e.  tree plantations  7.  A wetland’s catchment (circle all that are true):   a.  must be larger than the wetland itself   b.  is the same as the wetland’s subwatershed   c.  can include other wetlands if they have a surface connection to the AA   d.  can include other wetlands if they lack a surface connection to the AA   e.  should exclude impervious surfaces  8.  A wetland’s scaled score of 10.0 for the function “Phosphorus Retention” means that (circle all that are true):   a.  this wetland is quite effective for retaining phosphorus when compared with other wetlands surveyed in southern Alberta   b.  more phosphorus remains in the wetland than is exported   c.  phosphorus loading of the wetland is high when compared with other wetlands surveyed in southern Alberta   d.  the wetland is especially healthy compared with other wetlands surveyed in southern Alberta  9. Which of the following is a wetland function? 

a) recreation b) water storage c) sustainability d) flood control e) b and d  

10. WESPAB should not be used to assess which of the following:   a) created wetlands   b) wastewater ponds with only cattails 

28

  c) pothole wetlands northeast of Red Deer   d) riparian cottonwood stands flooded semi‐annually   e) groundwater seeps smaller than 0.1 hectare in the foothills near Cochrane  11.  You visit a wetland when itʹs ice‐covered in winter and you have to determine immediately what part of it dries out completely in summer.  What might you use? 

a) interview with owner b) percent cover of woody vegetation c) fine‐scale topographic map & water level gauge data d) late summer aerial photographs e) any of the above  

12.  The AA may include (circle ALL that are true):   a) some open water   b) woody vegetation   c) areas that never have surface water   d) part of a wetlandʹs catchment   e) less than 10% of a mapped wetland 

 ANSWERS: 1.  a, b, e 2.  a, b, d, e 3.  b, c, d, e 4.  c 5.  a, b, e 6.  a, b, d, e 7.  a, c, d 8.  a 9.  b 10.  a, b, d, e 11.  e 12.  a, b, c, d, e

29

 

3.0 Literature Cited  ABMI. 2007 (and revised). Wetland survey methods. Alberta Biodiversity Monitoring Institute, Edmonton, AB.  ABMI. 2009. Manual for estimating species and habitat intactness at the regional scale.  Version 2010‐03‐01.  Alberta Biodiversity Monitoring Institute, Edmonton, AB.  ABMI. 2010. Manual for reporting human footprint.  Version 2010‐05‐18. Alberta Biodiversity Monitoring Institute, Edmonton, AB.  Acreman, M. C., R. J. Harding, C. Lloyd, N. P. McNamara, J. O. Mountford, D. J. Mould, B. V. Purse, M. S. Heard, C. J. Stratford, and S. J. Dury. 2011. Trade‐off in ecosystem services of the Somerset Levels and Moors wetlands. Hydrological Sciences Journal 56:1543‐1565.  Adamus, P. R. 1983. A Method for Wetland Functional Assessment.  Vol. II.  Methodology.  Report No. FHWA‐IP‐82‐24. Federal Highway Administration, Washington, D.C.  Adamus, P.R. 1992a. Condition, values, and loss of natural functions of prairie wetlands of the North‐Central United States.  EPA/600/R‐92/249. U.S. Environmental Protection Agency, Environmental Research Laboratory, Corvallis, OR.   Adamus, P.R. 1992b. Conceptual process model for basin‐type wetlands of the Prairie Pothole Region.  EPA/600/R‐92/249. U.S. Environmental Protection Agency, Environmental Research Laboratory, Corvallis, OR.  Adamus, P.R. 1992c. Results of application of the risk assessment process to prairie wetlands of the North‐Central United States.  EPA/600/R‐92/249. U.S. Environmental Protection Agency, Environmental Research Laboratory, Corvallis, OR.  Adamus, P. R. 1996. Bioindicators for assessing ecological integrity of prairie wetlands. EPA/600/R‐ 96/082., U. S. Environmental Protection Agency, Environmental Research Laboratory, Corvallis, OR.  

30

Adamus, P. R., E. J. Clairain, Jr., R. D. Smith, and R. E. Young. 1987. Wetland Evaluation Technique (WET) Volume II: Methodology. U.S. Army Corps of Engineers Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS.  Adamus, P.R., E.J. Clairain, Jr., D.R. Smith, and R.E. Young.  1992.  Wetland Evaluation Technique (WET). Volume I: Literature review and evaluation rationale.  U.S. Army Corps of Engineers, Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS.  Adamus P.R., J. Morlan, and K. Verble.  2009.  Oregon Rapid Wetland Assessment Protocol (ORWAP):  Calculator spreadsheet, databases, and data forms.  Oregon Dept. of State Lands, Salem, OR.   Adamus, P., J. Morlan, and K. Verble. 2010. Wetland Ecosystem Services Protocol for the United States (WESPUS). Beta test version 1.0. Online: http://people.oregonstate.edu/~adamusp/WESP/  Alberta Natural Regions Committee. 2006. Natural regions and subregions of Alberta. Compiled by D.J. Downing and W.W. Pettapiece.  Publication Number T/852. Government of Alberta, Edmonton, AB.  Bayley, S.E., A.S. Wong, and R.D. Galbraith.  2004.  Fragmentation and disturbance of the Southern Canadian Yellowstone to Yukon (Y2Y) wetlands due to human infrastructure.  University of Alberta report to the Federation of Alberta Naturalists, Edmonton, AB.  Beversbergen, G.W., N. D. Niemuth, and M.R. Norton, coordinators. 2004. Northern Prairie and Parkland Waterbird Conservation Plan. Waterbird Conservation for the Americas initiative. Prairie Pothole Joint Venture, Denver, Colorado.   Blouin, F., B.L. Downey, B.A. Downey, S.L. Frank, D.J. Jarina, P.F. Jones, J.P. Landry‐DeBoer, and K. S. Rumbolt.  2010.  MULTISAR: A Multi‐Species Conservation Strategy for Species at Risk in the Grassland Natural Region of Alberta.   Boyd, J. and L. Wainger. 2003. Measuring ecosystem service benefits: The use of landscape analysis to evaluate environmental trades and compensation. Discussion Paper 02‐63.  Resources for the Future, Washington, DC.   

31

Brinson, M. M. 1993. A hydrogeomorphic classification of wetlands. Technical Report WRP‐DE‐11. Environmental Research Laboratory, U.S. Army Corps of Engineers Waterways Experiment Station, Vicksburg, MS.  Costanza, R., R. d’Arge, R. d. Groot, S. Farberk, M. Grasso, B. Hannon, K. Limburg, S. Naeem, R. V. O’Neill, J. Paruelo, R. G. Raskin, P. Suttonkk, and M. van den Belt. 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital. Nature 387(6630):253‐260.  Cows and Fish Program.  2004 (and revised). Alberta Lentic Wetland Health Assessment.  Cows and Fish Program, Lethbridge, AB.  DeKeyser, E. S., D. R. Kirby, and M. J. Ell. 2003. An index of plant community integrity: development of the methodology for assessing prairie wetland plant communities. Ecological Indicators 3:119‐133.  Ducks Unlimited Canada (DUC). 2011. Ecosystem service approach pilot on wetlands: assessment of current and historic wetland carbon stores in the Sheppard Slough Area.  Report to Alberta Environment and Sustainable Resource Development, Edmonton, AB.  Euliss, N. H., J.W. LaBaugh, L.H. Fredrickson, D.M. Mushet, M.K. Laubhan, G.A. Swanson, T.C. Winter, D.O. Rosenberry, and R.D. Nelson.  2004. The wetland continuum: a conceptual framework for interpreting biological studies. Wetlands 24(2): 448‐458.  Fiera (Fiera Biological Consulting Ltd.). 2010. Aquatic Environmentally Significant Areas in Alberta. Report prepared for Alberta Environment, Edmonton, Alberta. Fiera Biological Consulting Report Number 9030‐2.  Finlayson, C. M., R. DʹCruz, and N. Davidson. 2005. Ecosystems and Human Well‐being: Wetlands and Water: Synthesis. World Resources Institute, Washington, DC.  Forrest, A. 2010. Created stormwater wetlands as wetland compensation and a floristic quality approach to wetland condition assessment in Central Alberta. Masterʹs Thesis. University of Alberta, Edmonton, AB.  Guntenspergen, G. R., S. A. Peterson, S. G. Leibowitz, and L. M. Cowardin. 2002. Indicators of wetland condition for the Prairie Pothole Region of the United States. Environmental Monitoring and Assessment 78:229‐252. 

32

 Hargiss, C. L. M., E. S. DeKeyser, D. R. Kirby, and M. J. Ell. 2008. Regional assessment of wetland plant communities using the index of plant community integrity. Ecological Indicators 8:303‐307.  Hruby, T.  1999.  Assessments of wetland functions: what they are and what they are not.  Environmental Management 23:75‐85.uby 1999  Irena F. Creed Consulting. 2011. Ecosystem service approach pilot on wetlands: Ecosystem service assessment of wetland water purification for the Shepard Slough Study Area. Report to Alberta Environment and Sustainable Resource, Edmonton, AB. http://environment.gov.ab.ca/info/library/8686.pdf  Jenks, G. F.  1967.  The data model concept in statistical mapping.  International Yearbook of Cartography 7: 186–190.  Jones, W. M. 2005. A vegetation index of biotic integrity for small‐order streams in southwestern Montana and a floristic quality assessment for western Montana wetlands. Report to the Montana Department of Environmental Quality and U.S. Environmental Protection Agency. Montana Natural Heritage Program, Helena, MT.  Lesica, P. and P. Husby.  2001 (revised 2006).  Field guide to Montanaʹs wetland vascular plants.  Montana Wetlands Trust, Helena, MT.  Loomis, J. and L. Richardson. 2007. Benefit transfer and visitor use estimating models of wildlife recreation, species and habitats. Department of Agricultural and Resource Economics, Colorado State University, Fort Collins, CO.   O2 Planning + Design Inc. 2011a. Ecosystem service approach pilot on wetlands: Assessment of Water Storage and Flood Control Ecosystem Services. Report to Alberta Environment and Sustainable Resource, Edmonton, AB. http://environment.gov.ab.ca/info/library/8687.pdf.  O2 Planning + Design Inc. 2011b. Ecosystem service approach pilot on wetlands: Wetland Ecosystem Services Protocol for the United States (WESPUS) site assessments. Report to Alberta Environment and Sustainable Resource, Edmonton, AB. http://environment.gov.ab.ca/info/library/8688.pdf  

33

Raab, D. and S. E. Bayley. 2012. A vegetation‐based Index of Biotic Integrity to assess marsh reclamation success in the Alberta oil sands, Canada. Ecological Indicators 15:43‐51.  Raudsepp‐Hearne, C. and G. Kerr. 2011. Ecosystem service approach pilot on wetlands: Operationalizing an ecosystem service approach within the Government of Alberta: Steps and lessons learned. Report to Alberta Environment and Sustainable Resource, Edmonton, AB.  http://environment.gov.ab.ca/info/library/8683.pdf.  Rocchio, F. J. 2011. Western Washington Floristic Quality Assessment. Washington Natural Heritage Program and Washington Department of Natural Resources, Olympia, WA.  Rooney, R. C. and S. E. Bayley. 2012a. Community congruence of plants, invertebrates and birds in natural and constructed shallow open‐water wetlands: Do we need to monitor multiple assemblages? Ecological Indicators 20:42‐50.  Rooney, R. C. and S. E. Bayley. 2012b. Development and testing of an index of biotic integrity based on submersed and floating vegetation and its application to assess reclamation wetlands in Albertaʹs oil sands area, Canada. Environmental Monitoring and Assessment 184(2):749‐761.  Rooney, R. C., S. E. Bayley, I. F. Creed, and M. J. Wilson. 2012c. The accuracy of land cover‐based wetland assessments is influenced by landscape extent. Landscape Ecology 27:1321‐1335.  Rosen, B. H., P. Adamus, and H. Lal. 1995. A conceptual model for the assessment of depressional wetlands in the Prairie Pothole Region. Wetlands Ecology and Management 3:195‐208.  Russi, D., P. ten Brink, A. Farmer, T. Badura, D. Coates, J. Förster, R. Kumar, and N. Davidson. 2013. The economics of ecosystems and biodiversity for water and wetlands. IEEP, London and Brussels; Ramsar Secretariat, Gland, Switzerland.  Smith, R.D., A. Ammann, C. Bartoldus, and M.M. Brinson.  1995.  An approach for assessing wetland functions using hydrogeomorphic classification, reference wetlands, and functional indices.  Tech. Rept. WRP‐DE‐9, Waterways Exp. Stn., US Army Corps of Engineers, Vicksburg, MS.  

34

Smith, L.M., N.H. Euliss, D.A. Wilcox, and M.M. Brinson.  2008.  Application of a geomorphic and temporal perspective to wetland management in North America.  Wetlands 28:563‐77.  van Kooten, G. C., P. Withey, and L. Wong. 2011. Bioeconomic modeling of wetlands and waterfowl in western Canada: Accounting for amenity values. Canadian Journal of Agricultural Economics 59:167‐183.  Wilson, M. J. and S. E. Bayley. 2012. Use of single versus multiple biotic communities as indicators of biological integrity in northern prairie wetlands. Ecological Indicators 20:187‐195.  Wray, H.E. and S.E. Bayley. 2006. A review of indicators of wetland health and function in Alberta’s prairie, aspen parkland, and boreal dry mixedwood regions.  University of Alberta and Alberta Environment, Edmonton, AB.  Zedler, J. and S. Kercher. 2005. Wetland resources: Status, trends, ecosystem services, and restorability. Annual Review of Environment and Resources 30:39‐74.