Regnbed: Økologiske prinsipper for infiltrasjon og robust vegetasjonsdesign

Disse funnene gir ny kunnskap om plantevalg og økologiske prinsipper for design av regnbed og andre infiltrasjonsløsninger. Artikkelen som følger diskuterer ett av resultatene - med særlig vekt på røttenes rolle i infiltrasjon, samspill mellom planter og rotkomplementaritet som nøkkel til robuste og effektive regnbed. For å sikre vellykket planlegging og implementering av regnbed, er det derfor avgjørende å forstå disse underliggende økologiske prinsippene. Denne kunnskapen kan anvendes i løsninger som regnbed, grønne vannveier (bioswales), bioretensjonssystemer og til og med større systemer som infiltrasjonsfelt. 

Urbanisering og overvann

Byene må prioritere grønne arealer på grunn av deres mange funksjoner i den komplekse strukturen til et moderne bymiljø. Grønne områder bidrar betydelig til livskvalitet og verdiskaping for innbyggerne ved å tilby viktige økosystemtjenester, gi leveområder og støtte biologisk mangfold ^[1-3]. Redusert tilgang på grønne flater kan også bety færre områder for naturlig infiltrasjon (grønne og blå arealer), og færre muligheter for at vannet kan tilbakeføres til grunnvannet ^[4].

Med klimaendringer kan vi forvente endrede nedbørsmønstre, inkludert mer intens nedbør over korte tidsrom og lengre tørkeperioder ^[5]. Dette legger ekstra press på eksisterende infrastruktur og øker risikoen for oversvømmelser ^[6]. Urbanisering kombinert med slike endringer i nedbør kan gi skade på eiendom, men også påvirke eksisterende vegetasjon under flom. Gitt at arealene i byene er begrenset, blir effektiv bruk avgjørende gjennom multifunksjonell bruk av områder ^{[7, 8]}. Her har landskapsarkitektur en sentral rolle å spille i å implementere naturbaserte løsninger som både øker infiltrasjonen og reduserer presset på eksisterende rør ^{[9, 10]}.

Naturbaserte løsninger

I møte med disse overlappende utfordringene kan byene bli mer bærekraftige og robuste ved å ta i bruk naturbaserte løsninger ^[8]. Slike tilnærminger knytter sammen miljømessige, økonomiske og sosiale gevinster, noe som bidrar til bærekraftig utvikling ^{[8, 11, 12]}. Naturbaserte løsninger anbefales derfor sterkt i byer, og bruken av disse støttes på flere nivåer i byplanleggingen, både gjennom internasjonale ^[12-14] og norske rammeverk ^{[9, 15, 16]}.

EU-kommisjonen definerer naturbaserte løsninger som «løsninger som er inspirert og støttet av naturen, som er kostnadseffektive, samtidig gir miljømessige, sosiale og økonomiske fordeler, og bidrar til økt robusthet. Slike løsninger bringer mer – og mer variert – natur, naturprosesser og naturpreg inn i byer, landskap og havområder, gjennom lokalt tilpassede, ressurseffektive og systemiske tiltak ^[17].»

Det er viktig at EU-kommisjonen understreker at naturbaserte løsninger bør implementeres gjennom “evidence-based design” [18]. Dette betyr at naturbaserte løsninger bør utvikles ved hjelp av vitenskapelige metoder for å generere kunnskap. Dette bidrar til å løse problemer, nå prosjektmål og ta informerte beslutninger. Forskning blir dermed en viktig del av utviklingen og implementeringen av naturbaserte løsninger.

Miljødirektoratet anbefaler at naturbaserte løsninger vurderes i kommunal og regional planlegging som en del av den såkalte tretrinnsstrategien for overvannshåndtering ^[19]. Denne strategien består av tre nivåer: infiltrasjon, fordrøyning og avledning ^{[9, 10]}. Blant disse nivåene er infiltrasjon viktig, fordi vann kan infiltreres lokalt, og belastningen på rør og avløpssystemer reduseres. Miljødirektoratet beskriver naturbaserte løsninger som tiltak som bruker naturens egne egenskaper for å håndtere utfordringer som flom og overvann, stabilisere grunn eller motvirke erosjon. Dette kan skje gjennom bevaring og restaurering av eksisterende natur, og ved hjelp av konstruerte løsninger som etterligner naturens prosesser – for eksempel grønne tak eller regnbed ^[19].

Regnbed og grønne vannveier som naturbaserte løsninger

Regnbed, sammen med grønne vannveier (bioswales) og bioretensjonssystemer, er konstruerte løsninger for overvannshåndtering i byer. De representerer småskala, naturbaserte løsninger som bidrar til å redusere flomfare og håndtere overvann lokalt ^{[14, 20]}. I tillegg kan regnbed utformes for å støtte biologisk mangfold og pollinatorer ^{[21, 22]}. Regnbed fungerer ofte også som bioretensjonssystemer, der de spiller en viktig rolle i å fjerne forurensninger fra overvann ^{[23, 24]}. Grønne vannveier er vanligvis utformet for å lede overflatevann videre til regnbed eller andre deler av overvannssystemet ^[20]. Regnbed er en del av større urbane strategier som reduserer konsekvensene av hetebølger og flom, samtidig som de støtter en mer bærekraftig byutvikling. De er viktige elementer i flere konsepter, som «low-impact development, best management practices, water-sensitive urban design, sustainable urban drainage systems, green infrastructure og blue-green infrastructure» ^{[2, 14, 25]}. 

Regnbed er konstruerte systemer som ofte består av designede plantesamfunn ^[26]. Hensikten med slike plantesamfunn er å kombinere arter slik at de leverer flere økosystemtjenester, samtidig som man opprettholder disse funksjonene med minst mulig vedlikehold. Samtidig kan regnbed også benytte ville norske arter, som ofte er godt egnet fordi de er tilpasset lokalt klima og lysforhold. Ville planter kan dessuten gi viktige ressurser til lokale pollinatorer, noe som styrker det urbane biologiske mangfoldet ^{[27, 28]}. Eksotiske arter kan også tiltrekke seg pollinatorer, men da hovedsakelig generalister, og de kan komme til å konkurrere med ville arter om pollinatorenes oppmerksomhet ^[29]. 

Hvilke planter som bør velges til et regnbed avhenger i stor grad av miljøforholdene i systemet. Den viktigste begrensningen for vegetasjonen er ofte jordfuktighet. Regnbed veksler mellom sykluser av flom og tørke, men hvor våt eller tørr jorda blir, bestemmes i stor grad av utforming, jordtype, konstruksjon og klima ^{[30, 31]}. Disse faktorene påvirker jordas vannkapasitet og fuktighet, og dermed hvor lenge plantene utsettes for tørke eller fuktige forhold. 

Hvorfor er røtter viktige for infiltrasjon?

Av de tre nivåene i tretrinnsstrategien fremheves infiltrasjon som det viktigste første steget, fordi vannet da kan håndteres lokalt og tilbakeføres til grunnen i stedet for å belaste rør. Dermed kan regnbed med infiltrasjonsfunksjon bli en særlig viktig løsning i urbane områder ^[32]. For at regnbed skal fungere i praksis, spiller både jord og vegetasjon en avgjørende rolle. 

Vegetasjon og infiltrasjon.

Regnbed, særlig med infiltrasjonsfunksjon, er konstruerte for å infiltrere vann så raskt som mulig ^[32]. Dette gir en effektiv løsning for overvann, men skaper samtidig utfordringer. En ekstra utfordring er at regnbedsjord ofte inneholder lite organisk materiale ^{[33, 34]}. Selv om næring tilføres ved etablering, kan den raskt lekke ut eller bli brukt opp, slik at jorda blir næringsfattig ^[35]. Jordblandingen er dessuten grovere enn i de fleste naturlige jordtyper for å sikre rask drenering og høy infiltrasjonskapasitet. Retningslinjer anbefaler en hydraulisk konduktivitet/infiltrasjonsevne på minst 10 cm/t for å sikre infiltrasjon også under vinterforhold ^[6]. I tillegg kan infiltrasjonen maksimeres ved å legge inn et dreneringsrør i bunnen. 

Likevel er det ikke bare jordtype som avgjør infiltrasjonen – vegetasjonen spiller en like viktig rolle. Forskning viser at hydraulisk konduktivitet/infiltrasjonsevne kan øke over tid ^[24]. Et masterprosjekt ved NMBU fant at gjennomsnittsverdier i Norge kan være 20 cm/t i etablerte regnbed ^[36]. Prosjektet vurderte ikke vegetasjonstype eller bakkedekke, men bilder av regnbedene viser flere ulike staudearter. Jordtype er uten tvil en viktig faktor, men når vi ser på hvordan infiltrasjonskapasiteten endrer seg over tid, er det flere kritiske årsaker. Dette kan være tilførsel av sedimenter som tetter jorda og reduserer infiltrasjonen, eller effekten av vegetasjon, som kan både forbedre og redusere infiltrasjonsevner ^[37-39].

Valg av riktig vegetasjon er avgjørende for et effektivt regnbed. Planterøtter forbedrer jordens porøsitet og danner kanaler, også kalt bioporer [38]. Disse kanalene fungerer som vannveier som gjør at vann lettere kan trenge ned i jorden og forhindre tilstopping. Både levende og døde (råtnede) røtter bidrar til å skape slike kanaler. Feil valg av vegetasjon kan derimot gradvis svekke infiltrasjonsevnen. Derfor er valget av riktige arter og plantesammensetningen en viktig faktor for å sikre god funksjon over tid.

Rollen til planter og deres røtter.

Røtter spiller en avgjørende rolle for å opprettholde og forbedre vannets infiltrasjon i jorden. Tykke røtter øker jordens porøsitet og skaper bioporer, som er viktige for å forhindre tilstopping og støtte infiltrasjon ^{[37, 39-42]}. Tynne og tette røtter kan derimot danne en matte som reduserer vannets mulighet til å trenge gjennom, spesielt i det øverste jordlaget. På den annen side er nettopp en tett rotstruktur i overflaten viktig for å unngå jorderosjon. Røtter kan derfor også påvirke oksygendynamikken i jorda ^[43], noe som kan være viktig under flom. Ved økt artsmangfold øker også porøsiteten under oversvømmelse ^[44]. Under tørke kan mikroporer være nyttige fordi de øker jordas vannholdende kapasitet. Generelt er både tynne og tykke røtter nødvendige i regnbed.

Vanligvis er dette langsiktige responser, som at planter utvikler dype røtter under tørke for å nå vann ^[45]. Ved flom skjer ofte det motsatte, planter uten spesifikke tilpasninger til vannmettet jord vil allokere mer biomasse til skudd og utvikle grunnere røtter ^{[46, 47]}. Dette illustrerer hvorfor det er avgjørende å ta hensyn til variasjoner i hydrologi (flom og tørke) ved utforming av infiltrasjonssystemer: tørre perioder fremmer dype røtter og lange infiltrasjonskanaler, mens gjentatt flom gir grunnere røtter og derfor kortere vannveier. Dermed påvirker hydrologiske fluktuasjoner ikke bare planteoverlevelse, men også hvor effektivt vann kan infiltreres gjennom jorda. 

Arter med dyptgående røtter anbefales i regnbed fordi de kan skape lengre infiltrasjonskanaler ^{[23, 39]}. Plantene kan nå fuktighet i dypere jordlag under tørkeperioder, når de har lange røtter ^[48]. I tillegg kan plantenes transpirasjon og fordampning fra regnbed potensielt øke regnbedets kapasitet til å holde på vann ^[49-52]. Evapotranspirasjon i regnbed avhenger av plantenes vekst, evne til vannopptak, transpirasjonsevne og vegetasjonsdekke. Derfor er både over- og underjordisk vekst viktig for evapotranspirasjon og infiltrasjon ^{[40, 41, 52].}

Vegetasjonen i regnbed har derfor en rolle som går langt utover estetikk og biologisk mangfold. Planter bidrar aktivt til systemets hydrologiske funksjon gjennom evapotranspirasjon – de tar opp vann gjennom røttene og slipper det ut i atmosfæren ^{[40, 41]}. I tillegg støtter røttene jordporer og bioporer, noe som gir bedre infiltrasjon og bidrar til at systemet forblir funksjonelt over tid.

Det er et komplekst samspill mellom jordens hydrologi og vegetasjonen i et regnbed, der jord og planter kan påvirke hverandres hydrologiske og økologiske egenskaper ^[53]. Planterøtter har en direkte innvirkning på infiltrasjonen, samtidig som jordens hydrologi - som flom og tørke - former hvordan plantene vokser. For å lykkes med detaljert planlegging og implementering av regnbed er det derfor avgjørende å forstå disse underliggende økologiske prinsippene ^[26].

Samplanting og rotkomplementaritet

Artsmangfold, konkurranse, fasilitering og komplementaritet.

Et mangfold av arter med ulike strategier og egenskaper kan øke overlevelse og robusthet i plantesamfunn eller økosystemer under stress ^[54]. Økologisk teori viser at høyt biologisk mangfold ofte henger sammen med større suksess på samfunnsnivå. Naturlige økosystemer, som grasmarker, demonstrerer at artsrike samfunn ofte er mer produktive, stabile og motstandsdyktige ^[54]. Suksess i denne sammenheng defineres som høy produktivitet, økosystemstabilitet og forbedret funksjon. For regnbed kan derfor en bevisst utforming med artsrike plantesammensetninger være avgjørende for langsiktig funksjon. Mekanismene bak denne suksessen er imidlertid komplekse. 

Samtidig kan høyt artsmangfold også føre til konkurranse ^{[44, 55, 56]}. Konkurranse er vanligvis sterkere i ressursrike miljøer, mens regnbed ofte har jord med grov struktur, lite næringsstoffer og organisk materiale, og som utsettes for store variasjoner i vannmengde. Dette betyr at ressursene er begrensede. Forskning viser at konkurranse ofte dominerer i ressursrike miljøer, mens planter i stressende miljøer i større grad kan støtte hverandre gjennom fasilitering – positiv interaksjon ^[57]. Fasilitering oppstår når tilstedeværelsen av én plante forbedrer forholdene for en annen ^[58]. For eksempel kan artsrike plantesamfunn under tørke skape et kjøligere og fuktigere mikroklima gjennom bedre jorddekke, og dermed redusere fordamping.

Komplementaritet er samtidig en nøkkelmekanisme som forklarer hvorfor artsblandinger ofte presterer bedre enn monokulturer ^[56]. Komplementaritet oppstår når planter bruker ressurser på forskjellige måter, noe som reduserer direkte konkurranse og gir mer effektiv bruk av vann, næringsstoffer og lys. Dette kan skje gjennom nisjedifferensiering og ressursfordeling ^[59]. 

Ressursfordeling.

Når flere plantearter vokser sammen, må de dele på de begrensede ressursene som finnes i jorda – vann, næring og plass. Dette kalles ressursfordeling (resource partitioning) ^[54]. Ressursfordeling beskriver hvordan ulike arter kan bruke de samme ressursene på forskjellige måter, for eksempel til ulike tider eller på ulike steder i jordprofilen. Når arter fordeler ressursene mellom seg i stedet for å konkurrere om de samme, kan hele plantesamfunnet bruke ressursene mer effektivt ^{[54, 60]}. I regnbed, hvor jord ofte er næringsfattig og hydrologien veksler mellom tørke og flom, blir ressursfordeling spesielt viktig. Hvis alle plantene har de samme behovene og de samme strategiene, kan konkurransen være sterk. Men når plantene utfyller hverandre, kan de samlet sett bruke jord og vann på en mer effektiv måte.

Eksempler på ressursfordeling i rom og tid inkluderer ^{[54, 60]}:

I et regnbed kan for eksempel arter med grunne røtter ta opp vann og næringsstoffer fra topplaget, mens arter med dype røtter henter ressurser fra dypere lag i jorda. Denne vertikale fordelingen reduserer konkurransen og sikrer at mer av vannet som er tilgjengelig faktisk blir brukt ^[56]. Artsmangfold kan også bidra til bredere økosystemtjenester, for eksempel ved å gi et mer stabilt tilbud av blomsterressurser for pollinatorer ^[61] eller ved å øke det biologiske mangfoldet ^[3]. Ved å bruke disse prinsippene, kan artsblandinger maksimere ressursbruk, redusere konkurranse innen samme art og øke motstandskraften.

Funn fra denne forskningen: Røtters potensielle bidrag til infiltrasjon

Rotkomplementaritet og rotdybde.

Det første forsøket sammenlignet plantesammensetninger av en gressart og flere urter med urtemonokulturer, med fokus på hvordan disse kombinasjonene responderer på regnbedforhold og hvordan de bruker jordprofilet. Vi brukte rødsvingel (Festuca rubra), et gress med grunt rotsystem og moderat rottetthet, i kombinasjon med fire urter med dypere røtter: mjødurt (Filipendula ulmaria), smalkjempe (Plantago lanceolata), engtjæreblom (Viscaria vulgaris) og blåknapp (Succisa pratensis). 

I denne studien viste både tørketolerante og fuktighetstolerante arter at de reagerte på vannmettet jord (waterlogged soil) ved å utvikle grunnere røtter, uavhengig av om de vokste med eller uten gress ^[62]. Disse funnene støtter tidligere forskning som viser at vertikal rotfordeling og biomasseallokering til røtter ofte gir motsatte responser i våte versus tørre jordforhold ^{[46, 63, 64]}. Dette antyder at tørre jordforhold, slik regnbed vanligvis er designet, kan fremme dypere rotvekst og derfor skape lengre infiltrasjonskanaler.^[39] 

Resultatene viste også at urtene - mjødurt (Filipendula ulmaria), smalkjempe (Plantago lanceolata), engtjæreblom (Viscaria vulgaris) og blåknapp (Succisa pratensis) - utviklet dypere rotprofiler når de ble dyrket sammen med gress enn når de vokste alene ^[62]. Dette skjedde fordi gresset tok over topplaget i jorda og presset urtene til å søke dypere jordlag. Samspillet mellom gress og urter kan derfor gi en effektiv vertikal fordeling av jordressursene: gress kan hente næring og vann fra de øvre jordlagene, mens urtene får tilgang til de dypere lagene. En slik ressursdeling samsvarer med konseptet «nisjekomplementaritet», der arter reduserer direkte konkurranse ved å dele ressurser på ulike dybder eller til ulike tider ^{[65, 66]}.

Denne komplementariteten er spesielt verdifull i regnbed, hvor jordressursene ofte er begrenset. Dypere rotvekst kan forbedre infiltrasjonen ved å skape lengre kanaler, mens økt rottetthet kan bidra til å stabilisere jorda og redusere erosjon ^{[47, 67]}. Samtidig kan for høy rottetthet potensielt redusere infiltrasjonskapasiteten ^[37-39]. Derfor er nøye utvalgte artsblandinger med komplementære rotstrategier sannsynligvis avgjørende for å støtte både planteoverlevelse og hydrologisk funksjon i regnbed. 

Rottykkelse og infiltrasjonspotensial.

Et annet funn fra et tredje forsøk var at den fuktighetstolerante kattehale (Lythrum salicaria) og den tørketolerante rødknapp (Knautia arvensis) konsekvent utviklet tykke røtter (> 2 mm i diameter) under simulering av regnbedsforhold med sykluser av tørke og flom ^[68]. Selv når total biomasse og rotlengde ble redusert ved flom, beholdt plantene andelen tykke røtter. Tykke røtter er spesielt viktige fordi de, sammen med døde (råtnede) røtter kan danne bioporer som fungerer som infiltrasjonskanaler ^{[37, 39]}.

Dette betyr at til tross for de negative effektene av varierende hydrologi (regnbedmiljø med sykluser av tørke og flom) på rotvekst, kunne plantene fortsatt potensielt bidra til jordas infiltrasjonsevne. I praksis forventes regnbed å fungere bedre over tid ettersom riktig vegetasjon og rotsystem utvikler seg, og dermed øker infiltrasjonskapasiteten ^{[6, 36, 39, 42]}. Plantenes røtter er også nært knyttet til plantes helse og tilpasninger til både flom og tørke ^{[37-39, 47]}, og derfor er det behov for videre forskning – særlig på hvor mye røtter og hvor stor rottykkelse som er nødvendig for god infiltrasjon.

Oppsummering

Regnbed er en viktig løsning for overvannshåndtering i byer. De bidrar til å forsinke og infiltrere overvann i grunnen i stedet for å belaste avløpsnettet. Slik reduseres risikoen for flom, samtidig som regnbedene kan levere andre viktige økosystemtjenester: rensing av vann, økt biologisk mangfold og grønnere, mer attraktive bymiljøer. For å oppnå langvarig funksjon er vegetasjonen avgjørende. Plantene stabiliserer jorden, tar opp vann, og fordeler det gjennom fordampning. Viktigst er likevel rotsystemenes rolle: Røtter skaper bioporer og strukturer i jorden som opprettholder infiltrasjonskapasiteten. Røtter bidrar til å motvirke tilstopping, noe som gjør at regnbedene har lavere behov for vedlikehold over tid. 

Denne studien viser at kombinasjoner av arter med ulike rotstrategier gir best resultat. Når gress og urter plantes sammen, utfyller de hverandre: gress bruker topplaget, mens urter utvikler dypere røtter som kan forbedre infiltrasjonen. I tillegg kan arter med tykke røtter være spesielt viktige for å danne varige infiltrasjonskanaler. Samplanting av arter med kontrasterende funksjonelle trekk øker dermed både hydrologisk eff ektivitet og robustheten i plantesamfunnet. 

Funnene understreker betydningen av å anvende økologiske prinsipper som komplementaritet og ressursfordeling ved utforming av regnbed. Likevel er kunnskapen fortsatt begrenset om nøyaktig hvilke rotmengder, tykkelser og artskombinasjoner som gir optimal effekt. Det er derfor behov for mer forskning på planteinteraksjoner under varierende hydrologiske og klimatiske forhold. Å styrke koblingen mellom økologisk teori og landskapsdesign er nøkkelen til å utvikle naturbaserte løsninger som fungerer både effektivt og langsiktig. 

Litteratur

 

¹

Green, D., et al., Green infrastructure: The future of urban flood risk management? WIREs Water, 2021. 8(6): p. e1560. 

²

Ruangpan, L., et al., Nature-based solutions for hydro-meteorological risk reduction: a state-of-the-art review of the research area. Natural hazards and earth system sciences, 2020. 20(1): p. 243-270. 

³

Filazzola, A., N. Shrestha, and J.S. MacIvor, The contribution of constructed green infrastructure to urban biodiversity: A synthesis and meta-analysis. Journal of Applied Ecology, 2019. 56(9): p. 2131-2143.

⁴

Liu, T., et al., Low Impact Development (LID) Practices: A Review on Recent Developments, Challenges and Prospects. Water, Air, & Soil Pollution, 2021. 232(9): p. 344. 

⁵

Hanssen-Bauer, I., et al., Climate in Norway 2100–a knowledge base for climate adaptation. NCCS report, 2017. 1(2017): p. 52. 

⁶

Paus, K.H., T.M. Muthanna, and B.C. Braskerud, The hydrological performance of bioretention cells in regions with cold climates: seasonal variation and implications for design. Hydrology Research, 2015. 47(2): p. 291-304.

⁷

Magnussen, K., et al., Økosystemtjenester fra grønnstruktur i norske byer og tettsteder. 2015, Vista analyse. 

⁸

Babí Almenar, J., et al., Nexus between nature-based solutions, ecosystem services and urban challenges. Land Use Policy, 2021. 100: p. 104898. 

⁹

Holbein, Y., Overvannsveileder Retningslinjer og veiledning for overvannshåndtering i Oslo kommune. 2023, Plan- og bygningsetaten. 

¹⁰

Paus, K.H., Forslag til dimensjonerende verdier for trinn 1 i Norsk Vann sin tre-trinns strategi for håndtering av overvann. Vannforeningen, 2018. 1: p. 66-77.

¹¹

Raymond, C.M., et al., A framework for assessing and implementing the co-benefits of nature-based solutions in urban areas. Environmental Science & Policy, 2017. 77: p. 15-24.

¹²

Faivre, N., et al., Nature-Based Solutions in the EU: Innovating with nature to address social, economic and environmental challenges. Environmental Research, 2017. 159: p. 509-518. 

¹³

Kabisch, N., et al., Nature-based solutions to climate change mitigation and adaptation in urban areas: Perspectives on indicators, knowledge gaps, barriers, and opportunities for action. Ecology and Society: a journal of integrative science for resilience and sustainability, 2016. 21(2). 

¹⁴

Davis, M., et al., Nature-based solutions in Europe: Policy, knowledge and practice for climate change adaptation and disaster risk reduction. 2021, European Environment Agency: Luxembourg. p. 164. 

¹⁵

Furuseth, I.S., et al., Naturbaserte løsninger i kommunale planer. NIVA-rapport, 2024.

¹⁶

Magnussen, K., et al., Naturbaserte løsninger for klimatilpasning. Menon-publikasjon, 2017. 61: p. 2017.

¹⁷

Commission, E. Nature-based solutions. [cited 2025; Available from: https://research- and-innovation.ec.europa.eu

¹⁸

Frantzeskaki, N., et al., Nature-Based Solutions for Urban Climate Change Adaptation: Linking Science, Policy, and Practice Communities for Evidence-Based Decision-Making. BioScience, 2019. 69(6): p. 455-466. 

¹⁹

Miljødirektoratet. Veiledning: Hvordan håndtere overvann? 2024 [cited 2025; Available from: https://www.miljodirektoratet.no 

²⁰

Ballard, B.W., et al., The SUDS manual. CIRIA Publication: London, UK, 2015.

²¹

Bjørn, M.C. and A.G. Howe, Multifunctional bioretention basins as urban stepping stone habitats for wildflowers and pollinators. Urban Forestry & Urban Greening, 2023. 90: p. 128133. 

²²

Eben, P., et al., Are infiltration swales all-rounders? An interdisciplinary field study on multifunctionality. Ecological Engineering, 2025. 215: p. 107597. 

²³

Read, J., et al., Plant Traits that Enhance Pollutant Removal from Stormwater in Biofiltration Systems. International Journal of Phytoremediation, 2009. 12(1): p. 34-53. 

²⁴

Paus, K.H., et al., Assessment of the hydraulic and toxic metal removal capacities of bioretention cells after 2 to 8 years of service. Water, Air, & Soil Pollution, 2014. 225(1): p. 1803. 

²⁵

Fletcher, T.D., et al., SUDS, LID, BMPs, WSUD and more – The evolution and application of terminology surrounding urban drainage. Urban Water Journal, 2015. 12(7): p. 525-542. 

²⁶

Uppala, E., et al., Reviewing designed plant communities’ potential for optimizing the performance of urban nature-based solutions. Nature-Based Solutions, 2025. 7: p. 100212. 

²⁷

Blaauw, B.R. and R. Isaacs, Larger patches of diverse floral resources increase insect pollinator density, diversity, and their pollination of native wildflowers. Basic and Applied Ecology, 2014. 15(8): p. 701-711. 

²⁸

Harrison, T. and R. Winfree, Urban drivers of plant-pollinator interactions. Functional Ecology, 2015. 29(7): p. 879-888. 

²⁹

Chitchak, N., et al., Who pollinates exotic plants? A global assessment across native and exotic ranges. Global Ecology and Conservation, 2024. 54: p. e03185.

³⁰

Dunnett, N., The dynamic nature of plant communities—pattern and process in designed plant communities. The dynamic landscape: design, ecology and management of naturalistic urban planting. London: Taylor & Francis, 2004: p. 127. 

³¹

Öhrn Sagrelius, P., et al., Environmental impacts of stormwater bioretention systems with various design and construction components. Journal of Cleaner Production, 2022. 359: p. 132091. 

³²

Standard, N., Blågrønn faktor—Beregningsmetode og vektingsfaktorer. NS, 2020. 3845: p. 2020. 

³³

Corduan, D. and N. Kühn, Planting for the Urban Rain—Vegetation in Urban Bioretention Systems for Stormwater Management under Temperate Climate Conditions – A Systematic Review. Sustainability (2071-1050), 2024. 16(20).

³⁴

Laukli, K., et al., Soil and plant selection for rain gardens along streets and roads in cold climates: Simulated cyclic flooding and real-scale studies of five herbaceous perennial species. Urban Forestry & Urban Greening, 2022. 68: p. 127477. 

³⁵

Laukli, K., et al., Plant selection for roadside rain gardens in cold climates using real-scale studies of thirty-one herbaceous perennials. Urban Forestry & Urban Greening, 2022. 78: p. 127759. 

³⁶

Lunde, E.W., Infiltrasjon i regnbed og val av verdi for metta hydraulisk konduktivitet ved dimensjonering. 2020, Norwegian University of Life Sciences, Ås. 

³⁷

Lu, J.R., et al., Root-induced changes of soil hydraulic properties - A review. Journal of Hydrology, 2020. 589. 

³⁸

Kratky, H., et al., A critical literature review of bioretention research for stormwater management in cold climate and future research recommendations. Frontiers of Environmental Science & Engineering, 2017. 11(4): p. 16.

³⁹

Le Coustumer, S., et al., The influence of design parameters on clogging of stormwater biofilters: A large-scale column study. Water Research, 2012. 46(20): p. 6743-6752. 

⁴⁰

Gong, Y., et al., Factors affecting the permeability of the growing media used in bioretention systems. Journal of Hydrology, 2022. 610: p. 127935. 

⁴¹

Skorobogatov, A., et al., The impact of media, plants and their interactions on bioretention performance: A review. Science of The Total Environment, 2020. 715: p. 136918. 

⁴²

Boldrin, D., et al., Modifying soil properties with herbaceous plants for natural flood risk-reduction. Ecological engineering, 2022. 180: p. 106668. 

⁴³

Minett, D.A., et al., Root effects on the spatial and temporal dynamics of oxygen in sand-based laboratory-scale constructed biofilters. Ecological Engineering, 2013. 58: p. 414-422. 

₄₄

Wright, A.J., et al., Plants are less negatively affected by flooding when growing in species rich plant communities. New Phytologist, 2017. 213(2): p. 645-656. 

₄₅

Freschet, G.T., et al., Climate, soil and plant functional types as drivers of global fine-root trait variation. The Journal of ecology, 2017. 105(5): p. 1182-1196.

⁴⁶

Kennedy, M.P., J.M. Milne, and K.J. Murphy, Experimental growth responses to groundwater level variation and competition in five British wetland plant species. Wetlands ecology and management, 2003. 11(6): p. 383-396.

⁴⁷

Freschet, G.T., et al., Root traits as drivers of plant and ecosystem functioning: current understanding, pitfalls and future research needs. The New phytologist, 2020. 

⁴⁸

Zhang, B., et al., Plants alter their vertical root distribution rather than biomass allocation in response to changing precipitation. Ecology, 2019. 100(11): p. e02828. 

⁴⁹

Vijayaraghavan, K., et al., Bioretention systems for stormwater management: Recent advances and future prospects. Journal of Environmental Management, 2021. 292: p. 112766. 

⁵⁰

Nocco, M.A., S.E. Rouse, and N.J. Balster, Vegetation type alters water and nitrogen budgets in a controlled, replicated experiment on residential-sized rain gardens planted with prairie, shrub, and turfgrass. Urban Ecosystems, 2016. 19(4): p. 1665-1691.

⁵¹

Johnston, M.R., N.J. Balster, and A.M. Thompson, Vegetation Alters Soil Water Drainage and Retention of Replicate Rain Gardens. Water, 2020. 12(11): p. 3151. 

⁵²

Nasrollahpour, R., et al., The impact of vegetation and media on evapotranspiration in bioretention systems. Urban Forestry & Urban Greening, 2022. 74: p. 127680. 

⁵³

Zhang, K. and T.F.M. Chui, Linking hydrological and bioecological benefits of green infrastructures across spatial scales – A literature review. Science of The Total Environment, 2019. 646: p. 1219-1231. 

⁵⁴

Wright, A.J., et al., Biodiversity and ecosystem functioning: Have our experiments and indices been underestimating the role of facilitation? Journal of Ecology, 2021. 109(5): p. 1962-1968. 

⁵⁵

Yuan, J., N. Dunnett, and V. Stovin, The influence of vegetation on rain garden hydrological performance. Urban Water Journal, 2017. 14(10): p. 1083-1089. 

⁵⁶

Oram, N.J., et al., Below ground complementarity effects in a grassland biodiversity experiment are related to deep rooting species. Journal of Ecology, 2018. 106(1): p. 265-277. 

⁵⁷

Sarneel, J.M., et al., Species traits interact with stress level to determine intraspecific facilitation and competition. Journal of Vegetation Science, 2022. 33(5): p. e13145. 

⁵⁸

Wright, A.J., et al., The Overlooked Role of Facilitation in Biodiversity Experiments. Trends in Ecology & Evolution, 2017. 32(5): p. 383-390. 

⁵⁹

Sales, L.P., M.W. Hayward, and R. Loyola, What do you mean by “niche”? Modern ecological theories are not coherent on rhetoric about the niche concept. Acta Oecologica, 2021. 110: p. 103701. 

⁶⁰

Rodríguez-Robles, U., et al., Coupled plant traits adapted to wetting/drying cycles of substrates co-define niche multidimensionality. Plant Cell Environ, 2020. 43(10): p. 2394-2408. 

⁶¹

Blüthgen, N. and A.-M. Klein, Functional complementarity and specialisation: The role of biodiversity in plant–pollinator interactions. Basic and Applied Ecology, 2011. 12(4): p. 282-291. 

⁶²

Bakhtina, M., et al., The impact of soil hydrological regimes and vegetation systems on plant performance and root depth distribution in bioswale microcosms. Environmental Technology, 2023: p. 1-12. 

⁶³

Eziz, A., et al., Drought effect on plant biomass allocation: A meta-analysis. Ecol Evol, 2017. 7(24): p. 11002-11010. 

⁶⁴

Visser, E.J.W., et al., Shade affects responses to drought and flooding – acclimation to multiple stresses in bittersweet (Solanum dulcamara L.). Plant Biology, 2016. 18(S1): p. 112-119. 

⁶⁵

Cadotte, M.W., Functional traits explain ecosystem function through opposing mechanisms. Ecology Letters, 2017. 20(8): p. 989-996.

⁶⁶

Dagenais, D., J. Brisson, and T.D. Fletcher, The role of plants in bioretention systems; does the science underpin current guidance? Ecological engineering, 2018. 120: p. 532-545.

⁶⁷

Comas, L.H., et al., Root traits contributing to plant productivity under drought. Front Plant Sci, 2013. 4: p. 442-442. 

⁶⁸

Bakhtina, M., et al., Shoot and Root Growth in Response to Hydrological Fluctuations in the Drought-Tolerant-Knautia Arvensis and Wet-Tolerant Lythrum Salicaria. Nature-Based Solutions, in press.