Bara naturlig försurning. Bilaga 8. Underlagsrapport: Skogsbrukets försurningsbidrag

Transkript

1 Bara naturlig försurning Bilaga 8 Underlagsrapport: Skogsbrukets försurningsbidrag Cecilia Axelsson, Therese Zetterberg, Salim Belyazid, Olle Westling, Sofie Hellsten, Filip Moldan, Veronika Kronnäs IVL Svenska Miljöinstitutet AB 1

2 Förord IVL har på uppdrag från Naturvårdsverket arbetat med att inom ramen för miljömålsarbetet belysa frågan om delmål för skogsbrukets försurningspåverkan. Olika metoder för att kvantifiera skogsbrukets påverkan på försurningen har testats: massbalansmodellering för baskatjoner, modellering av överskottsaciditet, utvärdering av empiriska försök samt dynamisk modellering. I denna rapport sammanställs resultaten. Rapporten är uppdelad i två fristående delar, del 1 som sammanfattar arbetet som gjorts fram till maj 2005, och del 2 som sammanfattar arbetet som gjorts under

3 Del 1 3

4 Bakgrund IVL har ett uppdrag från Naturvårdsverket att inom ramen för miljömålsarbetet belysa frågan om delmål för skogsbrukets försurningspåverkan. Bakgrunden till uppdraget är att frågan diskuterades redan i underlaget till miljökvalitetsmålet Bara naturlig försurning (ref). Då föreslogs flera formuleringar som berörde skogsbruket. Ett förslag till delmål vara att: Skogsbrukets bidrag till försurning av mark och vatten motverkas, vilket bland annat innebär (enligt Naturvårdsverkets förslag): Skogsbruket anpassas till växtplatsens försurningskänslighet Andelen lövrik skog ökar successivt i södra Sverige För delmålet: Före år 2010 ska trenden mot ökad försurning av skogsmark vara bruten i områden som försurats av människan och en återhämtning ha påbörjats föreslogs följande prioriterade åtgärder: Rekommendationer kring anpassad skogsskötsel i försurningsdrabbade områden tas fram senast Rekommendationer vid uttag av skogsbränsle och kompensationsgödsling ses över senast Utvecklingsfasen av SKS åtgärdsprogram mot markförsurning genomförs. Av olika skäl, bland annat bristen på beräkningsunderlag som kvantifierar skogsbrukets försurningseffekt, formulerades inget delmål för skogsbruket i den vidare processen som ledde fram till de av Riksdagen fastställda miljökvalitetsmålen Däremot infördes formuleringen Markanvändningens bidrag till försurning av mark och vatten motverkas genom att skogsbruket anpassas till växtplatsens försurningskänslighet som en beskrivning av vad det övergripande generationsmålet för Bara naturlig försurning bland annat innebär. Skogsstyrelsen har även formulerat ett sektorsmål under 2004 med syfte att motverka försurning av ökande biomassauttag inom skogsbruket: Senast år 2010 är den areal som erhåller aska minst lika stor som den areal där avverkningsrester (GROT) skördas vid föryngringsavverkning. Den fördjupade utvärderingen av miljömålet Bara naturlig försurning som redovisades 2003 (ref) föreslog att ett nytt delmål om skogsbrukets försurningspåverkan utreds. Denna utvärdering är det första steget i en sådan process. Syftet är att presentera ett koncept och beräkningsmetoder för att kvantifiera skogsbrukets försurningseffekt som kan accepteras av myndigheter och skogssektorn. Arbetet har omfattat två seminarier där olika koncept diskuterats, ett i december 2004 och ett i mars Deltagande avnämare var representanter för Naturvårdsverket, Skogsstyrelsen, Energimyndigheten, SkogForsk och LRF Skogsägarna. Koncept för bedömning av försurningseffekt Viktiga processer Nedfallet av försurande ämnen i form av svavel och kväve under mitten och slutet av 1900-talet orsakade en försurning av skogsmarken i stora delar av landet. Svavelnedfallet har minskat kraftigt under de senaste 15 åren, samtidigt som nedfallet av kväve endast uppvisar en mindre minskning. Den storskaliga geografiska fördelningen av markens surhetstillstånd visar enligt 4

5 Ståndortskarteringen klara likheter med nedfallets gradienter. Tillståndet i marken är aldrig konstant sett över långa tidsperioder. Mänsklig påverkan genom försurande luftföroreningar kan dock ge en onormalt snabb försurningsutveckling. Andra mänskliga faktorer som påverkar tillståndet i skogsmark är främst skogsbruk. Träden, liksom alla andra växter, tar upp näringsämnen i form av baskatjoner i utbyte med försurande vätejoner. Om växterna skördas blir markförsurningen mer permanent. Det finns en naturlig förmåga att motverka försurning av skogsmark. Markens vittring frigör ständigt nya ämnen med neutraliserande förmåga. Områden som har högt nedfall av försurande luftföroreningar med långsam vittringshastighet och hög skogstillväxt uppvisar den kraftigaste markförsurningen i Sverige. Skogens nuvarande tillväxt och skörd ger teoretiskt ett betydande försurningsbidrag till skogsmarken. I Götaland, som har ett relativt omfattande uttag av grenar och toppar (GROT), ger detta en ökad försurningspåverkan. Samtidigt bidrar skogens upptag av kväve till att den försurande inverkan av kvävenedfallet är relativt liten Detta under förutsättning att det kväve som lagras i marken med tiden inte omvandlas till nitrat, som är en försurande process. Kvävets potentiella försurningseffekt är stor, men i praktiken liten i skogliga ekosystem som är begränsade av kväve. På lång sikt kan skördens omfattning påverka kvävebalansen och motverka upplagring i marken. Kvävenedfallet kan genom sin gödande effekt öka upptaget av baskatjoner och på det sättet orsaka en indirekt försurningseffekt, men den påverkan är i dagsläget svår att kvantifiera på grund av svårigheten att särskilja kvävenedfallets produktionshöjande effekt. Kritiska effekter Försurning är bara en av många processer som påverkar skogsekosystemets funktion. För att kunna bedöma om det är nödvändigt och möjligt att motverka försurningseffekter i brukad skogsmark måste det vara möjligt att förstå hur påverkan sker och att den har stor betydelse för miljötillståndet. Försurningsforskning har bedrivits under många år inriktad på skogens olika funktioner(ref). En kort summering av kunskapsbehovet kopplat till grundläggande krav på brukad skogsmark är: Uthållig cirkulation av näringsämnen för skogsproduktion. Nedfall av försurande luftföroreningar har en påtaglig påverkan på näringsomsättningen genom att öka utlakningen av näringsämnen i form av baskatjoner och öka tillgången på kväve. I ett inledande skede kan detta stimulera skogstillväxt, men på lång sikt finns risker med bristande tillgång på vissa baskatjoner i förhållande till kväveutbudet, som kan leda till att tillväxtpotentialen inte utnyttjas. Kvävetillskott som överstiger skogsekosystemets förmåga till upptag och fastläggning utlakas som nitrat, vilket leder till försurning och ökade förluster av även andra näringsämnen än kväve. Skogsbrukets upptag och skörd kan förstärka försurningseffekten och minska utbudet av näringsämnen (katjoner). Upptag och skörd av kväve i områden med högt nedfall kan dock minska risken för att förhöjd utlakning av nitrat. En markmiljö som tillåter normala processer i ett skogsekosystem. Nedfall av miljögifter som kvicksilver, kadmium, bly och stabila organiska föreningar kan sannolikt under vissa förhållanden störa markbiologiska processer. Det är dock oklart i vilken utsträckning försurning påverkar risken för störningar. Mobiliteten av kadmium ökar dock vid försurning, vilket kan öka risken för skadlig påverkan. Generellt är sannolikt inte försurning den viktigaste effekten att kontrollera för att undvika störningar från miljögifter. En markmiljö som gynnar biologisk mångfald. Förutsättningarna för biologisk mångfald påverkas av en mängd olika faktorer, varav en är skogsmarkens syra/bas status. Det är svårt att isolera försurningseffekten av nedfall och skogsbruk, eftersom ekosystemet samtidigt 5

6 påverkas av skogen skötsel och inte minst kvävenedfall. Generellt finns ett behov av att skydda den naturliga, och stora, variationen i surhetsgrad i svensk skogsmark, eftersom många organismer är anpassade till olika ph-intervall. Med nuvarande kunskap är det svårt att kvantifiera var gränserna går för skadliga försurningseffekter. Markförhållanden som ger acceptabel avrinning med avseende på såväl hydrologisk regim som vattenkvalitet. Försurning under svenska förhållanden påverkar inte primärt hydrologin, men däremot i hög grad avrinningens kvalitet. Försurad avrinning kännetecknas av lågt ph, låg syraneutraliserande förmåga (ANC) och förhöjda halter av oorganiskt aluminium. Nedfall av stark syra, som svavelsyra, ger tillskott av både aciditet (vätejoner som förbrukar alkalinitet) och mobila anjoner som kan transportera katjoner genom markprofilen och ut i avrinningen. Även skogsbrukets tillskott av aciditet förbrukar markens alkalinitet, men det sker ingen tillförsel av starksyraanjoner. De svaga syror som är ett resultat av biologisk produktion ger upphov till organiska anjoner som bara utlakas i begränsad omfattning. Mark utan långvariga nettoförluster av växthusgaser. Det är i stora drag osäkert hur växthusavgång påverkas av försurning, även om flera processer är ph-beroende. Sannolikt kan lustgasbildningen öka under sura förhållanden och motsatt kan koldioxidavgången förändras om försurning påverkar nedbrytningen av organiskt material. Det är inte känt om försurning specifikt via skogsbruk kan påverka flödet av växthusgaser. Andra effekter än försurning är sannolikt viktigare för att motverka avgång av växthusgaser, som dikning av organogena jordar som kan öka avgången under lång tid. Sammanställningen ovan leder fram till att det i första hand är syra-bas status och näringstillgången i rotzonen (baskatjoner och kväve) samt kvalitén på avrinnande vatten som kan påverkas på ett tydligt sätt av försurning där även skogsbruket har betydelse. Försurningens effekter varierar stort i olika delar av landet, och på olika ståndorter beroende på regionala och lokala gradienter i både nedfall av luftföroreningar och skogsbrukets försurningseffekt, kombinerat med grundläggande markkemiska egenskaper i skogsjordarna. Indikatorer på försurning De indikatorer som är användbara för att beskriva effekter av försurning av mark och vatten som orsakas av skogsbruk är inte annorlunda än när luftföroreningar är källan. Försurning av mark beskrivs normalt som förändringar av markkemiska egenskaper som ph, basmättnadsgrad och utbytbart aluminium. På motsvarande sätt beskrivs mark- och ytvatten med ph, ANC och oorganiskt aluminium. Däremot behövs särskilda indikatorer för att kvantifiera skogsbrukets aciditetstillskott så att det kan jämföras med försurning från luftföroreningar. Det innebär att nettoeffekten av upptag och skörd, med hänsyn tagen till skogens kväveomsättning, måste uttryckas som syraekvivalenter. Beräkningar och underlag Det finns i princip tre tillgängliga underlag för att beskriva skogsbrukets försurningseffekt. Statiska massbalanser för baskatjoner och kväve i skogsmark. Dynamiska modellberäkningar av historisk och framtida försurning i skogsmark med olika scenarier för skogsbruk. Skogliga försök med helträdsuttag. 6

7 Beräkningarna av massbalanser utförs på ett liknande sätt, och med samma underlag, som kritisk belastning och överskridande (ref). Skogsbrukets skörd av baskatjoner som tagits upp i träden kvantifierar det bestående aciditetstillskottet som uppstår genom rötternas upptag som tillför vätejoner till marken. Massbalansen består av: BC balans = Vittring BC + deposition BC skörd BC utlakning BC Beräkningarna, som kan utföras yttäckande i produktiv skogsmark, utnyttjar data från nationell och regional miljöövervakning samt olika skogliga inventeringar (ref). Det gäller även beräkningarna av massbalanser för kväve som förenklat omfattar: N balans = Deposition N + fixering N fastläggning i mark N - skörd N-utlakning N Överskott av kväve som inte skördas eller varaktigt fastläggs i skogsmarken utlakas som oorganiskt kväve, huvudsakligen nitrat, vilket är en försurande process. Omvandling (nitrifiering) av organiskt kväve och ammonium frigör vätejoner och deposition av salpetersyra är direkt försurande om nitratjonerna i syran inte tas upp av växter. Skogsbruket påverkar främst posten skörd och i viss mån möjligheterna till fastläggning av kväve, bland annat genom förekomsten av markvegetation och metoder vid föryngringsavverkning. Dynamiska modellberäkningar bygger även de på massbalansberäkningar för olika ämnen, men resultatet av beräkningarna för ett tidsintervall (normalt ett år) påverkar efterföljande perioder, vilket ger en dynamisk beskrivning av försurningsutvecklingen. Etablerade modeller som MAGIC och SAFE har använts flitigt inom svensk och internationell försurningsforskning (ref). Ett exempel på dynamiska effekter är att beräknade nettoförluster av baskatjoner inte kan fortgå oändligt, utan det leder bland annat till att utlakningen minskar, vilket med tiden motverkar förlusterna. Det sker dock till priset av att andra joner, försurande ämnen som vätejoner och aluminium, har tagit baskatjonernas plats i mark- och avrinningsvatten. De dynamiska modellerna uppskattar både historia och framtid med hjälp av scenarier för deposition och skogsbruk. Beräkningarna kalibreras normalt med hjälp av mätdata i nutid. Behovet av indata är relativt stort, jämfört med enkla massbalansberäkningar. Massbalanser för baskatjoner Beräkningar av balansen mellan tillförsel och bortförsel av baskatjoner kan indikera risken för att marken försuras. Vid beräkningar av försurningsrisker i marken bör natrium inkluderas utöver de andra baskatjonerna kalcium, magnesium och kalium. De tre sistnämnda är även näringsämnen som i vissa fall kan uppvisa brist, även om det är ovanligt i svensk skogsmark, med undantag för torvmark (ref). Det är inte brist på baskatjoner som i sig orsakar försurning utan snarare katjonernas negativa motjoner som tillhör kolsyrasystemet eller de organiska anjonerna som tillsammans i lösning utgör den syraneutraliserande förmågan (ANC). Baskatjonbalans som indikator på försurning är dock en enklare beräkning än en aciditetsbudget och i praktiken är de en spegel av varandra. De fyra posterna som ingår i en baskatjonbalans för skogsmark är i genomsnitt av likartad storleksordning, även om utlakningen normalt är större än de övriga posterna. En beräkning för all skogsmark i Sverige är sammanställd i figur 1, där de olika posterna är uppdelade på tre regioner. Tillförsel i form av vittring och deposition balanseras i stort sett av enbart utlakning, vilket gör att det teoretiska utrymmet för ytterligare förluster från skogsmarken utan att orsaka försurning är begränsat. Att Götaland skiljer sig från övriga landet består till stor del på att natrium från nedfall av havssalt i deposition och utlakning utgör en betydande andel. Balansen mellan tillförsel och utlakning är logisk i ett historiskt perspektiv. Skogsmarken har sedan sista istiden försurats sakta även före det att människans brukande påverkade tillståndet. Minskad basmättnad genom naturlig försurning består både av att utlakningen av baskatjoner överstiger tillförseln och att mängden organiska syror i marken från nedbrytning av bildat biologiskt 7

8 material ökar med tiden. Jonbyteskapaciteten ökar och baskatjonerna på markpartiklarna spädes ut av vätejoner som frigörs från organiska syror. Organiska syror kan både bidra till försurning i vissa ph-intervall och neutralisera i andra genom att bidra med ANC, till skillnad mot starka syror som alltid försurar både mark och vatten. Utlakningen av baskatjoner, näringsämnen och ANC från marken som transporteras till grund- och ytvatten med den naturligt jonsvaga nederbörden är en förutsättning för det biologiska liv som förknippas med rinnande vatten och sjöar. Bortförseln av stamved och GROT, med det scenario för skörd som använts i beräkningen (se figur 1), ökar i genomsnitt uttaget av baskatjoner via skörd till nära det dubbla jämfört med enbart stamvedsuttag Götaland Svealand Norrland kekv/ha*år Deposition Vittring Utlakning Skörd stam Skörd stam+grot Figur 1. Olika poster i nuvarande genomsnittlig baskatjonbalans (inkl. Na) i produktiva skogar i tre delar av landet. Uttag av stam baseras på länsvisa avverkningsmöjligheter i SKA 99. Uttag av GROT innebär 75 % av grenar och toppar samt 56 % av barren i gallring och föryngringsavverkning. Balansen mellan till- och bortförsel av baskatjoner varierar starkt inte bara i olika regioner utan även mellan olika ståndorter och trädslag. Granskog har en relativt stor potential för GROTuttag genom fördelningen mellan stam och övriga träddelar, jämfört med andra trädslag. Uttag enligt scenariot i figur 2 visar att den beräknade baskatjonbalansen har ett stort underskott i granskog, i synnerhet i Götaland. Motsvarande beräkning för tall ger ett betydligt mindre överskott. 8

9 kekv/ha*år Götaland kekv/ha*år Svealand kekv/ha*år Norrland Gran Med GROT Gran Stam Tall Med GROT Tall Stam All skog Med GROT All skog Stam Figur 2. Nuvarande genomsnittliga baskatjonbalans (inkl. Na) i produktiva skogar med två scenarier för skörd i tre delar av landet. Uttag av stam baseras på länsvisa avverkningsmöjligheter i SKA 99. Uttag av GROT innebär 75 % av grenar och toppar samt 56 % av barren i gallring och föryngringsavverkning. Underlag från ASTAs databas med upplösningen 5*5 km. Variationen i baskatjonbalansen i granskog visas i tabell 1 i form av en percentilfördelning. För Götaland indikerar till exempel beräkningarna att 25 % av den produktiva arealen granskog har ett underskott i summa baskatjoner på mer än 0,63 kekv per ha och år. Sett till hela Sverige är variationen störst i Götaland, där en viss areal har positiv balans. Tabell 1 redovisar även hur stor del av underskottet (median) som orsakas av GROT-uttag. 9

10 Tabell 1. Nuvarande baskatjonbalans (inkl. Na) i produktiva granskog med ett scenario med uttag stam + GROT i tre delar av landet. Uttag av stam baseras på länsvisa avverkningsmöjligheter i SKA 99.Uttag av GROT innebär 75 % av grenar och toppar samt 56 % av barren i gallring och föryngringsavverkning. Granskog Götaland Svealand Norrland kekv/ha*år median median enbart GROT Kvävets bidrag till försurning Nedfall av kväve som sker i form av nitrat och ammonium har en stor potential att försura om de inte tas upp av det biologiska systemet. Utsläpp av oxiderat kväve bildar salpetersyra i atmosfären och utsläpp av ammoniak kan efter omvandling till ammonium i atmosfären och sedan nitrat i marken ge en nettoförsurande effekt. Att detta inte sker i svensk skogsmark i någon större omfattning beror på biologisk upptag där salpetersyra neutraliseras och ammonium inte kan nitrifieras. Nedfallet av kväve i svensk skogsmark är dock så stort att det sker en upplagringen i skogsmarken i stora delar av landet, trots att det sker en bortförsel via avverkningar av skog (ref). Prognosen för framtiden visar att upplagringen kan komma att fortsätta eftersom utsläppsbegränsningarna i Europa kommer att vara måttliga till 2010 med gällande internationella avtal (ref). Efter 2010 är utvecklingen svårbedömd. Det gör att kväve utgör en påtaglig risk som framtida försurningsfaktor i skogsmark om förmågan till upplagring minskar med tiden och den försurande effekten slår igenom. Utöver försurning bidrar ökad utlakning av oorganiskt kväve till eutrofiering av främst marina ekosystem. Nedfallet av kväve på skogsmark i Sverige (1998) kan beräknas till drygt ton (figur 3). Efter utlakning återstår ca ton (linje utan skörd i figur 3). Stamskörd samt stamskörd kombinerat med GROT-uttag minskar kvävemängden i skogen ytterligare. Acceptabel upplagring är satt till högst 5 kg per ha och år, och med den gränsen kan över ton lagras långsiktigt med låg risk för mer drastiska effekter som kraftigt ökad utlakning. Gränsen 5 kg kan ifrågasättas eftersom kunskapen är bristfällig om långsiktiga risker för omsättning och utlakning av upplagrat kväve i skogsmark. Gränsen är därför satt som ett beräkningsexempel baserat på nuvarande observationer att denna storlek på upplagring under flera decennier inte orsakat ökad utlakning (ref). 10

11 Upplagring av N (ton per år) Utan skörd Kvävedeposition "Acceptabel" upplagring Stamskörd Stamskörd + GROT % 5% 11% 16% 22% 27% 33% 39% 46% 52% 57% 63% 68% 74% 79% 84% 89% 93% 98% Andel av skogsmarksarealen Figur 3. Ackumulerad upplagring av kväve i svensk skogsmark per år med olika scenarier för skogsbruk, samt kvävedeposition 1998, baserat på ASTA databasens rutnät (5*5 km) sorterat från högst till lägst upplagring utan skörd. I princip blir X-axeln även sorterad från söder till norr. Uttag av stam baseras på länsvisa avverkningsmöjligheter i SKA 99. Uttag av GROT innebär 75 % av grenar och toppar samt 56 % av barren i gallring och föryngringsavverkning. Utan skörd har drygt 35 % av skogsmarksarealen en upplagring av kväve som överstiger 5 kg per ha enligt beräkningarna (den vertikala linjen i figur 3). Motsvarande andel av arealen med stamskörd är 20 % och med stamskörd och GROT-uttag minskar arealen till 5 %. Skördens bortförsel av kväve från skogsmarken som förhindrar upplagring över 5 kg per ha och år kan räknas om till en mängd potentiell aciditet. Beräkningen förutsätter då att det kväve som tillförs över gränsen 5 kg försurar. Skördens inverkan att förhindra denna potentiella försurningseffekt av kväve över gränsen 5 kg summeras för Sveriges skogsmark i figur 4, där även det beräknade tillskottet av aciditet från upptag av baskatjoner i träd som skördas, samt antropogent svavelnedfall framgår. Figur 4 indikerar att om kvävets försurande effekt minskas på det sätt som antagits i beräkningarna så är bidraget väsentligt jämfört med näringsupptagets försurande effekt. Om gränsen för acceptabel upplagring sänks från 5 kg per ha och år så ökar den potentiellt försurningsmotverkande effekten av skogsbrukets skörd ytterligare. Hur stor effekten är kompliceras av att kvävenedfallet även har potential att öka tillväxten och den biologiska försurningen. Kvävenedfallet effekt på skogstillväxt i Sverige är dock inte klarlagd. Svavelnedfallet är fortfarande en betydande försurningsfaktor, trots minskad deposition de senaste 15 åren. Modellberäkningarna av depositionen 1998 visar dock på högre värden än både tidigare och senare år, vilket gör att relationerna blir något annorlunda under 2000-talet. 11

12 Stamskörd Stamskörd + GROT aciditet ton ekv Kväveuttag Sk örd BC Deposition S exc Figur 4. Aciditetskällor i skogsmark där kväveuttag med stamskörd + GROT motverkar den potentiella försurningseffekten (nitrifikation av upplagrat kväve) av kvävedeposition över en genomsnittlig upplagring av 5 kg kväve per ha och år i rutnätet 5*5 km. Uttag av stam baseras på länsvisa avverkningsmöjligheter i SKA 99.Uttag av GROT innebär 75 % av grenar och toppar samt 56 % av barren i gallring och föryngringsavverkning. Deposition av svavel och kväve är modellberäknad i MATCH för året Konsekvenser för mark och vatten Massbalansberäkningar av baskatjoner och aciditet i skogsmark visar på flöden under en tidsperiod (normalt år)som kan summeras att vara positiva eller negativa. Negativa balanser för baskatjoner indikerar en risk för markförsurning, där risken ökar med underskottets storlek. Nuvarande förhållanden kan inte utan vidare extrapoleras långsiktigt. Underskott i massbalanser kan inte pågå för evigt, olika korrigerande mekanismer kommer att träda in som medför att processen är ett dynamiskt förlopp. Hur denna korrigering kommer att ske är av stort intresse för att bedöma risker för miljön. Om försurning av mark når ett nytt jämnviktsläge som förutsätter att stora mängder aciditet tillförs grund- och ytvatten så kan det innebära att skogsträdens vitalitet och tillväxt inte påverkas, men ytvattnets biologi skadas av låga phvärden och höga halter av oorganiskt aluminium. bedömningar av risken för en skadlig utveckling, eller utebliven eller begränsad återhämtning i redan försurade områden, beror på en rad faktorer där underskott i flöden av till exempel baskatjoner jämförs med grundförutsättningar som marken syra-bas egenskaper, men även scenarier för framtida skogstillväxt, skörd samt nedfall av luftföroreningar. Dynamiska modellberäkningar Dynamiska modellberäkningar kan belysa förlopp i försurningsutveckling både historiskt och i framtiden med vissa antaganden och scenarier. Modellberäkningar av mark- och vattenkemiska förlopp i skogsytor kan framför allt visa hur markens syra-bas status och utlakning kan förändras med tiden om nuvarande skogsbruk och nedfall av luftföroreningar fortsätter eller minskar något ytterligare till år Tre olika granbestånd med olika förutsättningar att motstå försurning visas i figur 5. Beräkningarna omfattar tre scenarier för skogsbruk; utan skörd, enbart stamuttag samt stam- och GROT-uttag i de nuvarande bestånden (i nuläget 65 till 90 år gamla) och den kommande skogsgenerationen. 12

13 60 basmättnadsgrad i avrinningsområdena (%) C01 utan skogsbruk C01 med GROT-uttag 20 C01 med stam-uttag AC04 utan skogsbruk AC04 med GROT-uttag 10 AC04 med stam-uttag P92 utan skogsbruk P92 med GROT-uttag P92 med stam-uttag Figur 5. Modellberäknad (MAGIC) utveckling av basmättnadsgraden i tre skogsytor med gran mellan år 1860 och 2100 med tre scenarier för skogsbruk. C01 i Uppsala län har ståndortsindex G28, AC04 i Norrbottens län G16 och P92 i V. Götalands län G30. Modellberäkningarna indikerar att kombinationen stam- och GROT-uttag har potential att sänka basmättnadsgraden påtagligt under de två skogsgenerationerna med scenarier för skogsbruk. Skogsytan i Västerbottens län (AC04) uppvisar minst relativ skillnad beroende på att tillväxten, och därmed skörden, är lägre än i södra Sverige. Dessutom är utgångsläget bra med relativt hög basmättnad som inte har påverkats av luftföroreningar i någon stor omfattning. Skogsytan i Uppsala län (C01) har genomsnittlig tillväxt för regionen och naturligt hög basmättnadsgrad, som dock kan sänkas något av stamvedsuttag och betydligt mer om det dessutom sker GROTuttag. Granskogen i sydvästra delen av Västra Götalands län (P92) avviker från de två andra i figur 5, men är representativ för bördig granskog på från början sur, och med tiden försurad, skogsmark. Försurningen är i första hand orsakad av luftföroreningar, men GROT-uttag hade sannolikt förvärrat situationen om det praktiserats samtidigt som belastningen av luftföroreningar var som störst. Sedan slutet av 1980-talet minskade svavelbelastningen successivt, men återhämtningen blir svag med de två scenarierna för skörd. Om skogsbruket upphör finns dock en teoretisk möjlighet till återhämtning enligt beräkningarna. Det finns en stark koppling mellan markens syra-bas status och kvalitén på avrinningen från rotzonen, i detta fall markvatten på 50 cm, men pågående upptag i vegetation och nedfall av luftföroreningar har även stor betydelse. Markvattnets syraneutraliserande förmåga (ANC) är relativt hög i skogsytorna AC04 och C01 (Figur 6). Den sänkning av basmättnadsgraden som sker framför allt med uttag av stam och GROT är inte tillräcklig för att minska ANC i markvatten på ett påtagligt sätt. Den betydligt surare ytan P92 uppvisar större skillnader mellan de olika skogsbruksscenarierna. En återhämtning är tydlig i alla beräkningsalternativen på grund av den minskade svavelbelastningen, men ANC i markvatten når aldrig nivån i de andra skogsytorna. Detta trots att basmättnadsgraden i alternativet utan skogsbruk når upp till nivån i de andra ytorna med kombinerat stam- och GROT-uttag. Orsakerna är flera, som att kvarvarande svavelnedfall är högst i sydvästra Sverige, bindningsstyrkan av olika joner till markpartiklarna varierar med de markkemiska egenskaperna, samt att ytan P92 uppvisar en något förhöjd utlakning av nitrat. 13

14 ANC i avrinning (µekv/l) C01 utan skogsbruk C01 med GROT-uttag C01 med stam-uttag AC04 utan skogsbruk AC04 med GROT-uttag AC04 med stam-uttag P92 utan skogsbruk -300 P92 med GROT-uttag P92 med stam-uttag Figur 6. Modellberäknad (MAGIC) utveckling av ANC i avrinning från 50 cm i tre skogsytor med gran mellan år 1860 och 2100 med tre scenarier för skogsbruk. C01 i Uppsala län har ståndortsindex G28, AC04 i Norrbottens län G16 och P92 i V. Götalands län G30. Uppmätta effekter i fältförsök Massbalansberäkningar och dynamiska modellberäkningar av biogeokemiska förlopp innebär förenklingar och antaganden som kan bidra till en viss osäkerhet. Av det skälet är det viktigt att jämföra med väl dokumenterade försök där nedfall och skogsbrukets intensitet varierar. Tillgången på sådana försök är begränsad, men vissa långliggande helträdsförsök är väl lämpade för jämförelse med förenklade beräkningar. Den generella bilden av jämförelser mellan stamvedsuttag och uttag av stam samt GROT är att den markförsurande effekten är fullt mätbar mätningar (figur 7) Basmättnad humus NO3-N Gran 15 år Gran 26 år Tall 15 år 1223 Tall år Basmättnad mineraljord Figur 7. Kvoten skogsbränsleuttag/kontroll (Y-axeln) som funktion av ståndortsindex H100 (Xaxeln) beräknad på genomsnittlig basmättnad i procent i humus och mineraljord (5-10 cm) i 14

15 gran- och tallförsök i Sverige. Årtalen i legenden anger tidsintervall efter skogsbränsleuttag i samband med föryngringsavverkning. Även mätningar av ANC i markvatten har visat på lägre värden efter stam och GROT-uttag, jämfört med enbart stamuttag. Försöken är få men indikerar att risken för ANC sänkning i markvatten är störst i bördiga granskogar på sura marker med visst kvarvarande svavelnedfall. De försurningstendenser som noteras i försöken efter GROT-uttag uppvisar ett likartad mönster som modellberäkningarna i figur 6. Skillnaderna mellan avverkningsalternativen uppstår relativt snabbt, men skillnaderna stabiliseras efter avverkningarna. Kända faktorer som kan bidra till denna stabilisering trots att avverkningarna fortsätter under skogsgenerationen är att utlakningen av baser,samt upptaget i träden, minskar efter GROT-uttag. Modellberäkningarna i denna studie har inte förutsatt att tillväxten minskar efter GROT-uttag, vilket indikerar att det i första hand är skillnader i utlakning som gör att differensen i ANC i markvatten mellan de båda avverkningsalternativen inte ökar med tiden (utlakningen av aciditet är större med GROTuttag). Några av de mest välundersökta experimenten med helträdsförsök har gjort mätningar av förändringar i markens förråd av baskatjoner samt upptag i biomassa efter GROT-uttag (och stamved), jämfört med enbart stamvedsuttag. Försök i gran uppvisar i regel de största skillnaderna och figur 8 visar ett gallringsförsök i Småland. Enbart uttag i gallring har minskat markens förråd av baskatjoner relativt mycket, ca 0,2 kekv per år under drygt 20 år, trots att upptaget i biomassa minskat något. Minskat upptag i biomassa beror på både reducerad tillväxt och lägre halter i träddelar i försöksledet med GROT-uttag. Om skillnader i utlakning påverkat massbalansen är osäkert eftersom den bara studerats genom mätningar under de senaste två åren. 15

16 Figur 8. Årliga flöden av baskatjoner som genomsnitt under 20 år i ett gallringsförsök i Småland med gran där avverkning har skett med och utan ristäkt. Markens förlust samt ackumulering i biomassa är uppmätta flöden, övriga är beräknade (data från Olsson 2005). Nettoförluster jämfört med markens förråd Upprepade mätningar av markkemi med många års mellanrum (ref) samt statiska och dynamiska modellberäkningar (ref) har indikerat att det utbytbara förrådet av baskatjoner minskat kraftigt (ofta i storleksordningen 50%) under 1900-talet. Det betyder att 1-2 % av det utbytbara förrådet försvunnit i genomsnitt per år. Huvuddelen av förlusten kan tillskrivas nedfallet av försurande luftföroreningar, eftersom motsvarande minskning inte noterats i mellersta och norra Sverige. Hög skogstillväxt och skörd samvarierar dock med nedfallsgradienten, vilket innebär att hög skogsproduktion kan ha spelat en roll för minskningen av basmättnaden. De massbalansberäkningar som utförts i denna studie indikerar att förlusterna fortfarande ligger på nivån 1-2 %, trots att nedfallet av svavel minskat kraftigt. Den största osäkerheten i den massbalansen utgörs av utlakningsberäkningarna där de uppmätta halterna av baskatjoner i markvatten visar en sjunkande trend under senare år som resultat av den minskade svavelbelastningen (ref). När en ny jämnvikt i marken med en låg nivå på svavelnedfall uppnåtts kan utlakningen bli väsentligt lägre än vad som uppmätts tidigare. Vittring på olika djup Mätningarna och modellberäkningarna av baskatjonbalanserna i skogsmark utförs i regel ned till 50 djup i marken. Det försurade markvatten från fastmark som kan bli resultat av både nedfall av luftföroreningar och skogsbrukets försurande effekt är i genomsnitt inte det samma som tillrinning till rinnande vatten och sjöar. Vattendragen tar emot vatten som rört sig i djupare marklager och utströmningsområden, utöver vatten som rört sig i mer ytliga marklager. Vattnets väg är dock inte den samma under hela året. Under torra perioder dominerar basflöde som rört sig relativt djupt och under nederbördsrika perioder är förhållandet det omvända. Det som förändrar massbalansen av baskatjoner när en del av vattnet kan röra sig relativt djup i markprofilen är att vittringen ökar räknat på areal, som till exempel tillrinningsområdet till en sjö. Tabell 2 visar två helt olika sätt att uppskatta vittring i 11 skogsytor med de dynamiska modellerna MAGIC och SAFE. Detta jämförs med en beräkning i många punkter i Sverige utförd med PROFILE (samma metod som SAFE). Jämförbarheten i skogsytorna är relativt god mellan MAGIC och SAFE med undantag för kalium. Sannolikt är nedfallet av kalium överskattat, vilket får till effekt att MAGIC minskar vittringen i beräkningarna. Medelvärdet för de 11 ytorna är även jämförbart med medianvärdet för alla beräknade punkter i Sverige (ca punkter). Tabell 2. Jämförelse mellan genomsnittlig beräknad vittring till 50 cm med MAGIC och SAFE i 11 skogsytor, samt med PROFILE på ca punkter i Sverige. 11 ytor vittring 50 cm mekv/m2/år medel Ca Mg Na K tot BC MAGIC SAFE ASTA median Sverige Den vittring som beräknas i markens översta skikt (50 cm) räcker inte till för att förklara de halter av baskatjoner som mäts upp i svenska skogssjöar. Tabell 3 visar uppskattad vittring (MAGIC) i tillrinningsområdet till 133 mindre skogssjöar där framför allt vittringen av kalcium, och i viss mån magnesium, indikerar att betydligt djupare marklager än 50 cm i genomsnitt bidrar med baskatjoner i avrinningen till sjöarna.(jämför tabell 2 och 3). 16

17 Tabell 3. Beräknad (optimerad) vittring med MAGIC i 133 tidsseriesjöar i hela Sverige. 133 sjöar MAGIC Ca mekv/m2/år Mg mekv/m2/år Na mekv/m2/år K mekv/m2/år median medel Kvantifiering av skogsbrukets försurningseffekt Utgångspunkter Utgångspunkterna för att kvantifiera skogsbrukets försurningspåverkan i denna studie kan sammanfattas i följande punkter: Skogsbruk kan bidra med betydande aciditetstillskott enligt både mätningar och modellberäkningar. Dessa aciditetstillskott kan orsaka nettoförluster av markens syraneutraliserande förmåga, även utan inverkan av luftföroreningar. Underskott i massbalanser för baskatjoner regleras främst genom att avrinningen blir surare, vilket gör att den största risken för biologiska skador finns i vattenmiljön. Nedfall av luftföroreningar bidrar fortfarande till försurning i stora delar av landet. Svavelnedfallet har minskat, men i framtiden medför kvävenedfall och upplagring av kväve en påtaglig risk för försurning. Den brukade skogens kväveupptag motverkar försurning från kvävenedfall i en stor del av landet, även om kvävets potential för att öka skogstillväxten kan leda till ökad biologisk försurning. Skillnaderna i skogsbrukets försurningseffekt är stora mellan olika regioner, ståndorter och uttagsnivåer (med eller utan GROT-uttag). Det är inte bara aciditetstillskottets storlek som är av betydelse för risken för skadliga effekter utan även känsligheten i den miljö som påverkas. Det är skillnad på biologisk försurning och påverkan från nedfall av starksyra, främst med avseende på försurning av grund- ytvatten. Ytliga marklagers egenskaper påverkar avrinningen, men i många fall inverkar marklager djupare än de skikt där träden påverkar. Även utströmningsområden kan modifiera kemin i avrinningen från fastmark. Konceptet för beräkning av kritisk belastning är sannolikt det bästa sättet att kvantifiera olika källor till försurning eftersom det omfattar både aciditetstillskott från luftföroreningar och aciditet via upptag av baskatjoner som effekt av skogsbruk. Dessutom tas hänsyn till den motverkande effekten av kväveupptag. Kriteriet för skadliga effekter samt antaganden om bland annat kapaciteten för upplagring av kväve i skogsmarken vid beräkning av kritisk belastning måste dock utvecklas för att kunna kvantifiera skogsbrukets försurningseffekt på ett sätt som är kopplat till risken för skadliga effekter, framför allt i vattenmiljö. 17

18 Beräkning av kritisk belastning för aciditet Det finns flera metoder att beräkna kritisk belastning i skogsmark, men principen är i stort sett den samma. Beräkningen är en viktig grund för arbetet med utsläppsbegränsande åtgärder i Europa. Risken för en biologisk skada indikeras av ett kemiskt kriterium som i sin tur kan kopplas kvantitativt till källor för aciditet, som luftföroreningar eller skogsbruk. Det vanligaste kemiska kriteriet är att kvoten mellan baskatjoner och oorganiskt aluminium i marklösning inte får understiga 1 (räknar som mol) i rotzonen. Den biologiska effekten som avses är skador på trädens rötter som leder till försämrad vitalitet och tillväxt. Detta kriterium har kritiserats och med svenska erfarenheter finns ett behov av andra eller kompletterande kriterier som beskriver risken för mer påtagliga försurningsproblem som effekter i vattendrag. Ekosystemets syrabalans beskrivs mer eller mindre detaljerat i beräkningar av kritisk belastning och överskridande och i Sverige används oftast en beräkningsrutin som tar hänsyn till många olika processer i skogsmarken. PROFILE är en biogeokemisk modell som beräknar markkemin vid ett stationärt tillstånd. Om det sura nedfallet förändras, så ändras även markens kemi. Modellen säger dock inte hur lång tid denna förändring tar, bara vilket sluttillstånd som uppnås. Skogsbrukets inverkan på belastningsgränsen Skogsbrukets inverkan på kritisk belastning kan kvantifieras genom att utföra beräkningar med olika scenarier för upptag av baskatjoner och kväve i träddelar som sedan skördas. Denna studie visar på exempel på beräkningarna trots att det kemiska kriteriet inte är det optimala. Sannolikt kan dock skogsbrukets relativa andel som källa till försurning beskrivas relativt väl. Tabell 4 visar att kritisk belastning i granskog (där uttag av GROT är mest aktuellt) minskar med ökande intensitet i skogsbruket. Som medianvärde minskar kritisk belastning med stamuttag med 0,19 kekv per ha och år, jämfört med utan skogsbruk. Motsvarande värde för stam- och GROT-uttag är 0,30 kekv per ha och år. Det senare värdet ligger nära den genomsnittliga förlusten (0,26 kekv per ha och år) av baskatjoner från all produktiv granskogsmark i tabell 1. Utan skogsbruk sker praktiskt taget inget överskridande av kritisk belastning i Sverige med nuvarande (1998) nedfall av luftföroreningar, enligt beräkningarna. Med stamuttag överskrids kritisk belastning på nära halva skogsmarksarealen och med även GROT-uttag överskrids nära 75 % av arealen. Tabell 4. Kritisk belastning och överskridande (1998) i granskog med olika scenarier för skogsbruk. Till grund för tabellen ligger beräkningar i punkter i Sverige. kekv/ha/år Kritisk belastning Överskridande percentil Utan skogsbruk Stamuttag Stam + GROT-uttag Utan skogsbruk Stamuttag Stam + GROT-uttag Skogsbrukets försurningseffekt (skillnaden i kritisk belastning mellan obrukad och brukad granskog, stam- och GROT-uttag) kan jämföras med kritisk belastning i obrukad skog. Den andel av möjlig belastning som skörden står för uppvisar vissa regional skillnader, men ingen tydlig gradient i landet. En andel på 50 till 70 % av kritisk belastning är dominerande (figur 9). 18

19 Figur 9. Effekten av stam- och GROT-uttag i granskog uttryckt som andel av kritisk belastning utan skogsbruk på ca punkter i Sverige. 19

20 Det nuvarande överskridandet av kritisk belastning i granskog, inklusive effekten av luftföroreningar, uppvisar dock en gradient i landet med störst överskridande i sydväst (figur 10). Figur 10. Överskridande av kritisk belastning i granskog med deposition 1998 och uttag av stamved och GROT. Områden med stor inverkan från skogsbruk Tillskott av aciditet från skogsbruk medför risker för försurningseffekter framför allt i nedanstående områden. Områden med högt kvävenedfall Områden med djupgående markförsurning orsakad av luftföroreningar Bördig granskog på mineralogiskt svaga marker Naturligt sura skogsmarker Områden med tunna jordtäcken Områden med omfattande uttag av GROT 20

21 Del 2 21

22 Bakgrund Sedan arbetet i del 1 utfördes har metodiken och dataunderlaget utvecklats på flera olika sätt. En databas baserad på Riksskogstaxeringen har utvecklats och utgör numera basen för beräkningar på regional nivå. Begreppet överskottsaciditet ("Excess acidity"), har börjat användas på regional nivå för att bedöma risken för försurningseffekter, och den dynamiska modellen ForSAFE-VEG har börjat användas för att modellera tidsutvecklingen för olika markparametrar. I denna del har resultat från beräkningar med befintliga metoder och uppdaterat dataunderlag sammanställts, med syftet att utreda skogsbrukets försurningseffekt. Fem huvudmoment ingår: Bedömning av förusrningen i regional skala med hjälp av beräkningar av "överskottsaciditet" utan skogsbruk, med stamuttag och med helträdsuttag Bedömning av skogsbrukets, här definierat som skördens, andel av försurningspåverkan vid uttag av stam- respektive helträd. Beräkning av baskatjonbalanser med stamuttag och med helträdsuttad. Dynamisk modellering utan skogsbruk, med stam-uttag och med helträdsuttag. Utvärdering av empiriska data. Bedömning av försurningen i regional skala - "Överskottaciditet" En bedömning av försurningspåverkan vid stam- och helträdsuttag görs för respektive punkt i Riksskogstaxeringen. Försurningspåverkan beräknas som överskottsaciditet, the excess acidity (EA), som är en enkell aciditetsbalans som beräknas enligt: EA = Dep (S+N+Cl-Ca-Mg-K-Na) + Upptag (Ca+Mg+K+Na) Upptag (N) Vittring (Ca+Mg+K+Na) Beräkningarna gjordes för djupet 50 cm, för att motsvara rotzonen, förutom på lokaler med mindre jorddjup, där beräkningarna gjordes för jorddjupet. Kvävets bidrag till försurningen beror på markens förmåga att ta upp kvävet, och även om skogsmarken idag tar upp nästan allt kväve finns det risk att retentionskapaciteten överskrids framöver. Överskottsaciditet kan därmed beräknats enligt olika scenarier för kvävets bidrag till försurningen. Kvävets bidrag till försurningen I ett kvävebegränsat sytem, där i princip allt kväve som tillförs tas upp och binds in i organiskt material, leder skogstillväxt till markförsurning eftersom träd tar upp mer positiva än negativa joner och H + joner således frigörs. Försurningen blir bestående om biomassan skördas, eftersom detta leder till att baskatjoner försvinner från systemet. De träddelar som förs bort skulle annars ha förmultnat och kompenserat tillväxtens försurande verkan. Uttag av GROT (grenar och toppar) bidrar därför till att öka markförsurningen. Effekten av försurningen beror till stor del på markens vittringskapacitet. Mark med lättvittrande mineraler kan neutralisera mer försurande deposition än mark med långsamt vittrande mineraler. I skogsekosystem med hög kvävebelastning kommer dock markens retentionsförmåga på sikt att överskridas, och kväve kommer att börja läcka. Kväve som kommer i form av HNO 3 och inte tas upp försurar med en H +, till skillnad från om NO - 3 -jonen tas upp och en OH - -jon avges, så att + nettoresultatet bli ingen försurning. Kväve som kommer i form av någon förening med NH 4 bär med sig en H + -jon, som avges igen om NH + 4 tas upp, och det blir därmed ingen + nettoförsurning. Om i stället NH 4 -jonen nitrifieras avges två H + och nettoförsurning blir därmed en H +. Sammanfattningsvis leder kvävetillförsel till försurning enbart om/när förmågan hos skogsekosystemet att ta upp kväve överskrids, så att kväve börjar läcka. Kväve som fastläggs i organiskt material (immobilisering) leder inte till försurning, men det utgör en källa för potentiell försurning, eftersom det senare kan mineraliseras, nitrifieras och läcka ut. Effekten på markförsurning av GROT-uttag beror därmed på vilka antaganden man gör vad gäller 22

23 kvävets försurande effekt. Räknar man med att enbart det kväve som inte tas upp och immobiliseras i nuläget är försurande blir resultatet ett annat än om man antar att ekosystemets förmåga att ta upp kväve kommer att överskridas vid fortsatt relativt högt kvävenedfall. Kväve-scenario 1) Kvävebidrag till försurning (min) I kväve-scenario 1 antas att immobiliseringen i marken har en hög och långsiktig kapacitet och att risken för ökad utlakning av nitrat är liten. Kvävets bidrag till försurning beräknas som den lilla mängd som varken tas upp av träden eller immobiliseras i marken, utan nitrifieras och utlakas som nitrat. I praktiken innebär det att kvävedepositions- och kväveupptagsposterna stryks i överskottsaciditetsformeln, och ersätts av en liten pluspost, dagens uppmätta kväveutlakning. Kväve-scenario 2) Kvävebidrag till försurning (medel) I kväve-scenario 2 antas att att förmågan till immobilisering är begränsad och att risken för utlakning ökar med ökad N-upplagring. Beräkningen har utförts enligt följande: Upplagring N < 2 kg per ha och år: Ingen ökad utlakning utöver den i kveävescenario 1. Upplagring N 2-10 kg per ha och år: 50 % av upplagringen nitrifieras och utlakas (och bidrar till försurning). Upplagring N > 10 kg per ha och år: högst 5 kg N immobiliseras per ha och år, resterande del nitrifieras och utlakas och bidrar till försurning. Kväve-scenario 3) Kvävebidrag till försurning (max) I kväve-scenario 3 antas att den långsiktiga förmågan till immobilisering är noll. Allt kvävenedfall som inte tas upp och senare skördas blir förr eller senare försurande. Detta scenario motsvarar till fullo den ursprungliga överskottsaciditetsformeln. 23

24 Överskottsaciditet enligt olika kvävescenarier Överskottsaciditeten enligt kvävescenario 1 (Figur 1), där enbart kvävet som inte tas upp eller immobiliseras utan läcker ut räknas som försurande, är generellt sett negativ i hela landet, det vill säga ingen överskottsaciditet. Stam- och GROT-uttag leder till en överskottsaciditet på upp till 250 ekv per hektar och år, och skillnaden mellan stam- och GROT-scenarierna är liten. I granskog däremot leder stamuttag till en överskottsaciditet på upp till 500 ekv per hektar och år i sydvästra Sverige, och vid GROT-uttag över 500 ekv per hektar och år. Vid beräkningarna med kvävescenario 2 går det inte att beräkna utan skogsbruk, så enbart beräknignar för stam- och GROT-uttag har gjorts. I tallskog ledde beräkningar till något högre överskottsaciditet än för kvävescenario 1, vilket beror på att större del av kvävet antas vara försurande (Figur 2). Skillnaden mellan stam-och GROT-scenariet är mycket liten. I grasnskog gav kvävescenario 2 något högre överskottsaciditet än i kvävescenario 1, men för GROTscenariet var den något lägre än för GROT-scenariet i kvävescenario 1. Överskottsaciditeten har i projektet "Målkonflikt klimatmål och skogsmarksförsurning" som utförts av IVL åt Naturvårdsverket under våren 2007, jämförts med de utbytbara förråden av baskatjoner. Resultaten visade på att områden med en överskottsaciditet på över 250 kg per hektar oh år, det vill säga de röda områdena i kartorna, till stor del överlappar med områden där baskatjonförråden utarmas snabbt, inom i storleksordninegn en rotationsperiod, under antagandet att överskottsaciditeten leder till att vätejoner byter ut baskatjoner i det utbytbara förrådet. I kvävescenario 3, då allt kväve utom det som tas upp antas vara försurande, överstiger överskottsaciditeten 500 både för gran och tall, för samtliga tre skogsbruksscenarier (Figur 3). Skillnaderna mellan gran och tall samt mellan skogsbruksscenarierna är små. 24

25 Figur 1. Det viktade medianvärdet på överskottsaciditeten (ekv ha -1 år -1 ) för varje EMEP ruta för gran- och tallbestånd utan skogsbruk, samt vid stam- och helträdsuttag. Överskottsaciditeten har beräknats med N-scenario 1. 25

26 Figur 2. Det viktade medianvärdet på överskottsaciditeten (ekv ha -1 år -1 ) för varje EMEP ruta för gran- och tallbestånd vid stam- och helträdsuttag. Överskottsaciditeten har beräknats med N- scenario 2. Metodiken för beräkning enligt scenario 2 innebär att det inte går att skilja på depositionens och skogsbrukets bidrag. 26

27 Figur 3. Det viktade medianvärdet på överskottsaciditeten (ekv ha -1 år -1 ) för varje EMEP ruta för gran- och tallbestånd utan skogsbruk, samt vid stam- och helträdsuttag. Överskottsaciditeten har beräknats med N-scenario 3. Bedömning av skogsbrukets försurningspåverkan Bedömning av skogsbrukets försurningspåverkan, som i denna studie definieras som skördens försurningspåverkan, gjordes med de antaganden som gäller i kvävescenario 1, det vill säga att bara det kväve som inte tas upp och immobiliseras bidrar till försurningen. Detta överensstämmer bäst med nuvarande förhållanden. Svaveldepositionen och den lilla del av kvävedeposition som verkar försurande enligt scenario 1 (motsvarande den delen som lakas ut) jämfördes med det baskatjonupptaget, som motsvarar skogsbrukets försurningesbidrag, i EMEP-rutorna i Sverige. I de EMEP-rutor där överskotssaciditeten var negativ gjordes ingen jämförelse. Resultaten visar att skogsbrukets bidrar utgör upp till 50% i tallskog vid stamuttag, och upp till 60% vid GROT-uttag (Figur 4). I områdena som har störst deposition i sydvästra Sverige bidrar skogsbruket med mindre än 30 % vid stam-uttag och strax över 30% vid GROT-uttag. I granskog är bidraget större och skillnaden mellan stam- och GROT-scenarierna är större (Figur 27