Mapping Ecosystem Services - The ESM App and the New MapNat Jörg Priess OpenNESS-CANA...

Mapping Ecosystem Services -

The ESM App and the New MapNat

Jörg Priess

OpenNESS-CANA Minisymposium, Analandia, 2015-06-23

Why Map & Measure Ecosystem Services ?

Contribute to maintain & restore ecosystems providing essential services (ESS), on which livelihoods and human

wellbeing are based.

Increase knowledge about ESS provision (supply) and their use (demand).

Information about ESS use needed for:

• ESS-related research (scientific community)

• Decision support (policy & planning)

• Environmental information & education (citizens, teachers, scientists)

ESS-concept beyond Science

ESS increasingly applied in policy, legislation, planning

Aichi targets on ecosystem services (agreed at COP10, Nagoya, 10/2010)

Strategic goal D: Enhance the benefits to all from biodiversity and ecosystem services

Target 14:By 2020, ecosystems that provide essential services, including services related to water, and contribute to health, livelihoods and well-being, are restored and safeguarded, taking into account the needs of women, indigenous and local communities, and the poor and vulnerable

Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services – IPBESGovernments have agreed on four main functions of IPBES:

• knowledge generation, • assessments of knowledge on biodiversity and ecosystem services

(regional, sub-regional, global and thematic), • policy support by identifying policy-relevant tools and methodologies and • capacity building to improve the science-policy interface.

Concepts and Tools for Mapping & Measuring ESS

Sources:

http://ies.jrc.ec.europa.eu/news/468/155/Mapping-and-Assessment-of-Ecosystems-and-their-Services.html;

http://www.naturalcapitalproject.org/models/models.html;CCI and BirdLife International (2011) Measuring and monitoring ecosystem services

at the site scale. Cambridge, UK: Cambridge Conservation Initiative and BirdLife International.

http://ies.jrc.ec.europa.eu/news/468/155/Mapping-and-Assessment-of-Ecosystems-and-their-Services.html





http://www.naturalcapitalproject.org/models/models.html

http://www.naturalcapitalproject.org/models/models.html

Mapping and Reporting ES

Key objectives of the ESM App

• Direct mapping of the use (= flow) of ecosystem

services = demand perspective

optionally potential supply perspective

• Focus on cultural services

• Tool making use of everyday personal devices and

their technical features, namely smartphones / tablets

• Applicable in citizen science and research

Mapping and Reporting ES

Interested citizens and/or scientists mapping ES

Locate ES via GPSuser feedback: visualisation

Submit / retrieve

Resu

lts

UsersScience - Decision makers - Public

Sektion Sektion Bereich Bereich Gruppe Gruppe Klasse Klasse Klassentyp

Diese Spalte zeigt die drei Hauptkategorien der Ökosystemleistungen

Diese Spalte unterteilt die Sektionskategorien in Haupttypen der

Produkte oder Prozesse.

Die Gruppe unterteilt die Bereichskategorien nach biologischer, physikalischer oder kulureller Art oder

Prozess.

Die Klasse stellt eine weitere Unterteilung der Gruppe in biologische oder materielle Leistung und bio-physikalische und kulturelle Prozesse dar. Diese lasssen sich auf eine konkrete und identifizierbare

Leistungsherkunft zurückführen.

Klassentypen spalten Klassen in Individualeinheiten und schlagen Methoden zur Messung der Ökosystemdienstleistung vor.

Ertrag aus Ackerbau1.1.1.1

Ertrag nach Menge, Typ

Vieh, Zuchttiere und deren Erzeugnisse 1.1.1.2

Tiere, Produkte nach Menge, Typ

Wildpflanzen, Algen und deren Erzeugnisse 1.1.1.3 Pflanzen, Algen nach Menge, TypWildtiere und deren Erzeugnisse 1.1.1.4 Tiere nach Menge, Typ

Pflanzen und Algen aus in-situ Gewässerbewirtschaftung

1.1.1.5Pflanzen, Algen nach Menge, Typ

Tiere aus in-situ Gewässerbewirtschaftung 1.1.1.6 Tiere nach Menge, Typ

Trinkwasser aus Oberflächengewässer 1.1.2.1 nach Menge, Typ

Trinkwasser aus Grundwasser 1.1.2.2

Fasern und andere Materialien von Pflanzen, Algen und Tieren für Direktverbrauch oder Verarbeitung 1.2.1.1

Material nach Menge, Typ, Gebrauch, Medium (Land, Boden, Frischwasser, Meer)Materialien von Pflanzen, Algen und Tieren zum

agrarwirtschaftlichen Gebrauch 1.2.1.2

genetisches Material aller Biota 1.2.1.3

Oberflächenwasser (nicht als Trinkwasser) 1.2.2.1 nach Menge, Typ, Gebrauch

Grundwasser (nicht als Trinkwasser) 1.2.2.2auf Pflanzen basierende Ressourcen

1.3.1.1nach Menge, Typ, Herkunft

auf Tieren basierende Ressourcen 1.3.1.2Mechanische Energie 1.3.2 auf Tieren basierte Energie 1.3.1.3 nach Menge, Typ, Herkunft

Biosanierung durch Mikroorganismen, Algen, Pflanzen und Tieren 2.1.1.1

nach Menge, Typ, Gebrauch, Medium (Land, Boden, Frischwasser, Meer)Filtration/Bindung/Speicherung/Akkumulierung durch

Mikroorganismen, Algen, Pflanzen und Tiere 2.1.1.2nach Menge, Typ, Gebrauch, Medium (Land, Boden, Frischwasser, Meer)Filtration/Bindung/Speicherung/Akkumulierung durch

Ökosysteme2.1.2.1 nach Menge, Typ, Gebrauch,

Medium (Land, Boden, Verdünnung durch Atmosphäre, Frischwasser und marine Ökosysteme

2.1.2.2

Ausgleich von Geruch/Geräuschen/visuellen Einflüssen

2.1.2.3

Massenstabilisierung and Monitoring der Erosionsraten

2.2.1.1 nach Risikominderung, geschütztem GebietDämpfung von Masseströmen

2.2.1.2

Wasserkreislauf und Ausgleich von Wasserströmen 2.2.2.1 nach Tiefe/Volumen

Schutz vor Flut und Hochwasser 2.2.2.2 nach Risikominderung, geschütztem GebietSchutz vor Stürmen

2.2.3.1nach Risikominderung, geschütztem Gebiet

Ventilation und Transpiration2.2.3.2

nach Änderung der Temperatur/Luftfeuchte

Befruchtung und Samenausbreitung2.3.1.1

nach Menge und Herkunft

Erhalt von Aufzuchthabitaten und -stationen 2.3.1.2 nach Menge und Herkunft

Schädlingsbekämpfung 2.3.2.1 nach Risiko-/Häufigkeitsminderung, Krankheitsbekämpfung 2.3.2.2

Verwitterungsprozess 2.3.3.1 nach Menge/Konzentration und HerkunftZersetzungs-, Lösungsprozesse und Nährstoffbindung 2.3.3.2

chemische Beschaffenheit von Frischwasser 2.3.4.1 nach Menge/Konzentration und Herkunftchemische Beschaffenheit von Salzwasser 2.3.4.2

globale Klimaregulierung durch Reduktion der Treibhausgaskonzentration 2.3.5.1

nach Menge, Konzentration oder klimatischen Parameter

Regulierung von Mikro- und Mesoklima 2.3.5.2

empirischer Gebrauch von Pflanzen, Tieren und (Meeres-) Landschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen

3.1.1.1nach Besuchen/Gebrauch von Daten, Pflanzen, Tieren, Ökosystemtyp

wissenschaftlich3.1.2.1

nach Gebrauch/Zitierung, Pflanzen, Tieren, Ökosystemtyp

bildend 3.1.2.2Kulturerbe

3.1.2.3

Unterhaltung3.1.2.4

ästhetisch3.1.2.5

symbolisch3.2.1.1

nach Gebrauch, Pflanzen, Tieren, Ökosystemtyp

sakral oder/und religiös3.2.1.2

Existenz3.2.2.1

nach Pflanzen, Tieren, Eigenschaft/Ökosystemtyp oder Bestandteil

Nachlass

3.2.2.2

CICES for ecosystem accounting

Wasser

3.2.1

andere kulurelle Leistung

3.2.2

physischer Gebrauch von (Meeres-)Landschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen

3.1.1.2

geistige und repräsentative Interaktionen

3.1.2

Atmosphärische Zusammensetzung und Klimaregulierung 2.3.5

3.1.1

Ausgleich durch Ökosysteme

2.1.2

1.1.2

Kultur 3

physische und geistige Interaktionen zwischen Biota, Ökosystemen und (Meeres-) Landschaften [von der Umwelt geschaffener Rahmen]

3.1

physische und empirische Interaktionen

spirituelle, symbolische und andere Interaktionen zwischen Biota, Ökosystemen und (Meeres-

)Landschaften [von der Umwelt geschaffener Rahmen]

3.2

spirituell oder/und symbolisch

Erhalt physikalischer, chemischer, biologischer Zustände

2.3

Erhalt von Lebenszyklus & Genpool, Habitatschutz 2.3.1

Schädlings- und Krankheitsbekämpfung2.3.2

Bodengenese und -zusammensetzung2.3.3

Wasserbeschaffenheit2.3.4

Ausgleich von Masseflüssen

2.2

Massenströme

2.2.1

flüssige Ströme2.2.2

gasförmige/ Luftströme

2.2.3

Energie

1.3

auf Biomasse bezogene Energiequellen 1.3.1

Regulierung & Aufrechterhaltung

2

Ausgleich von Müll, Giftstoffen und anderen Immissionen

2.1

Ausgleich durch Biota

2.1.1

Versorgung 1

Nahrung

1.1

Biomasse 1.1.1

Materialien

1.2

Biomasse

1.2.1

Wasser1.2.2

Classification of ES – adapted from CICES v4.3

Sektion Sektion Bereich Bereich Gruppe Gruppe Klasse Klasse Klassentyp

Diese Spalte zeigt die drei Hauptkategorien der Ökosystemleistungen

Diese Spalte unterteilt die Sektionskategorien in Haupttypen der Produkte oder Prozesse.

Die Gruppe unterteilt die Bereichskategorien nach biologischer, physikalischer oder kulureller Art oder

Prozess.

Die Klasse stellt eine weitere Unterteilung der Gruppe in biologische oder materielle Leistung und bio-physikalische und kulturelle Prozesse

dar. Diese lasssen sich auf eine konkrete und identifizierbare Leistungsherkunft zurückführen.

Klassentypen spalten Klassen in Individualeinheiten und schlagen Methoden zur Messung der Ökosystemdienstleistung vor.

Ertrag aus Ackerbau 1.1.1.1 Ertrag nach Menge, TypVieh, Zuchttiere und deren Erzeugnisse 1.1.1.2 Tiere, Produkte nach Menge, TypWildpflanzen, Algen und deren Erzeugnisse 1.1.1.3 Pflanzen, Algen nach Menge, Typ

Wildtiere und deren Erzeugnisse 1.1.1.4 Tiere nach Menge, Typ

Pflanzen und Algen aus in-situ Gewässerbewirtschaftung 1.1.1.5 Pflanzen, Algen nach Menge, TypTiere aus in-situ Gewässerbewirtschaftung 1.1.1.6 Tiere nach Menge, Typ

Trinkwasser aus Oberflächengewässer 1.1.2.1 nach Menge, Typ

Trinkwasser aus Grundwasser 1.1.2.2

Fasern und andere Materialien von Pflanzen, Algen und Tieren für Direktverbrauch oder Verarbeitung 1.2.1.1

Material nach Menge, Typ, Gebrauch, Medium (Land, Boden, Frischwasser, Meer)

Materialien von Pflanzen, Algen und Tieren zum agrarwirtschaftlichen Gebrauch 1.2.1.2

genetisches Material aller Biota 1.2.1.3

Oberflächenwasser (nicht als Trinkwasser) 1.2.2.1 nach Menge, Typ, Gebrauch

Grundwasser (nicht als Trinkwasser) 1.2.2.2auf Pflanzen basierende Ressourcen 1.3.1.1 nach Menge, Typ, Herkunftauf Tieren basierende Ressourcen 1.3.1.2

Mechanische Energie 1.3.2 auf Tieren basierte Energie 1.3.1.3 nach Menge, Typ, Herkunft

Biosanierung durch Mikroorganismen, Algen, Pflanzen und Tieren 2.1.1.1 nach Menge, Typ, Gebrauch, Medium (Land, Boden, Frischwasser, Meer)

Filtration/Bindung/Speicherung/Akkumulierung durch Mikroorganismen, Algen, Pflanzen und Tiere 2.1.1.2

nach Menge, Typ, Gebrauch, Medium (Land, Boden, Frischwasser, Meer)

Filtration/Bindung/Speicherung/Akkumulierung durch Ökosysteme 2.1.2.1 nach Menge, Typ, Gebrauch, Medium (Land, Boden, Frischwasser, Meer)

Verdünnung durch Atmosphäre, Frischwasser und marine Ökosysteme 2.1.2.2

Ausgleich von Geruch/Geräuschen/visuellen Einflüssen 2.1.2.3

Massenstabilisierung and Monitoring der Erosionsraten 2.2.1.1 nach Risikominderung, geschütztem Gebiet

Dämpfung von Masseströmen 2.2.1.2Wasserkreislauf und Ausgleich von Wasserströmen 2.2.2.1 nach Tiefe/Volumen

Schutz vor Flut und Hochwasser 2.2.2.2 nach Risikominderung, geschütztem Gebiet

Schutz vor Stürmen 2.2.3.1 nach Risikominderung, geschütztem GebietVentilation und Transpiration 2.2.3.2 nach Änderung der Temperatur/LuftfeuchteBefruchtung und Samenausbreitung 2.3.1.1 nach Menge und HerkunftErhalt von Aufzuchthabitaten und -stationen 2.3.1.2 nach Menge und Herkunft

Schädlingsbekämpfung 2.3.2.1 nach Risiko-/Häufigkeitsminderung, geschütztem Gebiet

Krankheitsbekämpfung 2.3.2.2Verwitterungsprozess 2.3.3.1 nach Menge/Konzentration und Herkunft

Zersetzungs-, Lösungsprozesse und Nährstoffbindung 2.3.3.2

chemische Beschaffenheit von Frischwasser 2.3.4.1 nach Menge/Konzentration und Herkunft

chemische Beschaffenheit von Salzwasser 2.3.4.2

globale Klimaregulierung durch Reduktion der Treibhausgaskonzentration 2.3.5.1

nach Menge, Konzentration oder klimatischen Parameter

Regulierung von Mikro- und Mesoklima 2.3.5.2

empirischer Gebrauch von Pflanzen, Tieren und (Meeres-) Landschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen

3.1.1.1nach Besuchen/Gebrauch von Daten, Pflanzen, Tieren, Ökosystemtyp

wissenschaftlich 3.1.2.1 nach Gebrauch/Zitierung, Pflanzen, Tieren, Ökosystemtyp

bildend 3.1.2.2Kulturerbe 3.1.2.3Unterhaltung 3.1.2.4ästhetisch 3.1.2.5symbolisch 3.2.1.1 nach Gebrauch, Pflanzen, Tieren, Ökosystemtyp

sakral oder/und religiös 3.2.1.2Existenz 3.2.2.1 nach Pflanzen, Tieren, Eigenschaft/Ökosystemtyp oder Bestandteil

Nachlass 3.2.2.2

physischer Gebrauch von (Meeres-)Landschaften unter verschiedenen Umweltbedingungen 3.1.1.2

geistige und repräsentative Interaktionen

3.1.2

spirituelle, symbolische und andere Interaktionen zwischen Biota, Ökosystemen und

(Meeres-)Landschaften [von der Umwelt geschaffener Rahmen]

3.2

spirituell oder/und symbolisch3.2.1

andere kulurelle Leistung3.2.2

2.3.5

Kultur 3 physische und geistige Interaktionen zwischen Biota, Ökosystemen und (Meeres-)

Landschaften [von der Umwelt geschaffener Rahmen]

3.1

physische und empirische Interaktionen

3.1.1

Erhalt physikalischer, chemischer, biologischer Zustände

2.3

Erhalt von Lebenszyklus & Genpool, Habitatschutz2.3.1

Schädlings- und Krankheitsbekämpfung2.3.2

Bodengenese und -zusammensetzung2.3.3

Regulierung & Aufrechterhaltung 2.1.1

Wasserbeschaffenheit2.3.4

Ausgleich durch Ökosysteme

2.1.2

Massenströme2.2.1

flüssige Ströme2.2.2

gasförmige/ Luftströme2.2.3

2 Ausgleich von Müll, Giftstoffen und anderen Immissionen

2.1

Ausgleich durch Biota

Ausgleich von Masseflüssen

Atmosphärische Zusammensetzung und Klimaregulierung

2.2

1.2.2

Energie

1.3

auf Biomasse bezogene Energiequellen1.3.1

CICES for ecosystem accounting

Versorgung 1 Nahrung

1.1

Biomasse 1.1.1

Wasser 1.1.2

Materialien

1.2

Biomasse

1.2.1

Wasser

Source:Common International Classification of Ecosystem Services CICES v 4.3 modified & expanded (URL: http://cices.eu/; )

ESM-App:

all ecosystem services

Provisioning – regulating - cultural

http://cices.eu/

31,101 Watching animals, plants31,102 Barbeque, picnic31,103 Boating, canoeing31,104 Climbing31,105 (Fly-)fishing and hunting31,106 Swimming, snorkeling, diving31,107 Biking31,108 Walking the dog31,109 Walking, strolling, hiking31,110 Jogging, running31,111 Gardening31,112 Other outdoor (ball-)sports31,114 Camping31,113 Other outdoor activities3,121 Research, (Environmental) education3,125 Experience landscape beauty3,127 Nature as inspiration (motive, ideas, creativity)

3.2 3.2.1 3,212 Sacred and/or religious significance of plants or animals11,103 Wild plants (berries, fruits, mushrooms etc.)11,104 Wild animals (meat, fish, crabs, etc.)

1.1.2 Water 11,201 Drinking water (Surface or groundwater)

12,101 Fibres and other materials from plants, algae and animals

(fibers, wood, flowers, skins, bones, etc.)12,102 Plants, algae or animals as feed or fertilizer13,101 Energy from plants (wood, straw, etc.)13,102 Energy from animals (dung, fat …)

1.3.2 Mechanical energy 13,103 Draft animal or mount (horse, elephant, cattle)2.1 2.1.2 21,203 Mediation of smell, noise, visual impacts2.2 2.2.2 22,202 Flood protection2.3 2.3.5 23,502 Provide shade

40,001 Unsightly landscape (vegetation, waste, buildings …)40,002 Damaged vegetation (pest, storm, fire ...)40,003 air pollution (Dust, soil, traffic, heating …)40,004 pests (mosqiutos, flies, ticks ...) 40,005 Erosion / landslide40,006 Flodding40,007 (Ground-)Water table40,008 Water quality (chemicals, sediments, smell ...)40,009 Scariness (feels dangerous or threatening ...)

4Environmental Problems /

Impacts (dis-services)4

All sorts of enviromental problems / hazards (co)caused by ecosystems

Biomass-based energy sources

2 Regulation

1.2 Materials 1.2.1Raw material from plants and animals

1 Provisioning

1.3 Energy1.3.1

Physical and experiential activities / recreation

3.1.2Intellectual and

emotional interactions

3 Cultural3.1

Physical and intellectual

interactions with biota,

ecosystems, and land-/seascapes [environmental

settings]

3.1.1

Classification of ES – adapted from CICES v4.3

Source:Common International Classification of Ecosystem Services CICES v 4.3 modified & expanded (URL: http://cices.eu/; )

MapNat-App:

Selected ecosystem services

Focus on cultural ESS & dis-services

Selected provisioning & regulating ESS

http://cices.eu/

Current Version of the ESM-App1 2 3


Map ES:

select land use & ES rank submit


Map ES:


„Self“ flag

User benefits:

locate interesting ES, check own mapping


Map ES:


Provide additional information,

Export mapped ES, report bugs / App-crash

User benefits:

locate interesting ES, check own mapping„Self“

flag

MapNat: New and Improved Features

All of them recommended / requested by test-users of ESM-App

StartscreenNew ICON

Short Intro to MapNat

New Help ScreensOptional/permantent

New Mapping OptionsGPS plus free points-areas-lines on the map

New Ecosystem Service ListNEW colors to group ESFocus on cultural ES, to

ensure demand perspectiveNEW dis-services included

MapNat: New and Improved Features 2

All of them recommended / requested by test-users of ESM-App

New Additional OptionsNew transport to

ESS useOld Land use type or

Ecosystem of ESS useNEW questions valuation

& frequency of visitNEW free comment

New Summary PageNEW review all selections

NEW add a photo

New Settings OptionsNew option to register

Old register home locationOld download and email

optionsOld crash report to

developer

Wrap Up – Current & Potential Uses of ESM App

Users ESM App ESS information

Generate new knowledge via mapping (and valuing) ESS

Provide information supporting ESS-science and -education

Provide limited user feedback

Retrieval of results

Via WEB GUI from the server or via export of own records from smartphone

ESM App - Technical Information

Webserver• URL: ess-mapping.org

• SQL Database

• Data retrieval GUI

• Language management

• ToDos•WebGis •Quality control of data•data evaluation methods•links to other ES-related databases

Smartphone• Android operating

system (2.X; better 4.X)

• 4 MB free space

• GPS

• internet access

• adaptable lists for ESS and ecosystems

Communication

Communication

• Structured packages for 1 - n ESS

• Online OR offline

• Lan, wLan, bluetooth

• Independent of languages

Wrap Up – Current & Potential Uses of ESM App

Suggestions of ESM-App test-users for additional functionalities of next version:

• Simplify app structure and terminology

• More options to map ESS (areas, tracks)

• Options to submit comments and images

• Valuation of ESS

• Questions & answers

• Environmental quiz

• . . .

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