Ett finskt perspektiv på näringsbalans

Transkript

1 Ett finskt perspektiv på näringsbalans och intensivt skogsbruk Martin Forsius Finlands miljöcentral (SYKE) , Skogsmarksvittringen i fokus för framtida god vattenkvalitet och skogsproduktion

2 Innehåll Bakgrund: planer för användning av bioenergi i Finland Modellsystem och data för integrerad modellering av effekter av intensivt skogsbruk och sur nederbörd Centrala resultat från modellkörningar g Slutsatser

3 Bioenergi i Finland Total skogstillväxt ca. 100 milj. m 3 /år Denna tillväxt motsvarar potentiellt ca. 50 % av det totala energibehovet I nuläget utgör den skogsbaserade energin ca. 20 % av den totala energiproduktionen (biprodukter+direkt bioenergi) g) Målet är att höja användningen av flis från ca. 7.5 milj. m 3 /år 15 milj. m 3 /år till år 2020

4 Integrerad modellering av effekter av intensivt skogsbruk och sur nederbörd Skogstillväkt: MELA-modellen+inventeringsdata+ biomassafunktioner (Marklund), 10x10 km Biogeokemiska processer i mark och vatten: MAGIC modellen Deposition och scenarier: EMEP 50x50 km 2 matriser och CLescenariet för SO 2 och NO x utsläpp Klimatscenarier: ECHAM4 med CO 2 utsläpp enligt A2 Hydrologi: WSFS-modellsystem MAGIC-kalibrering på 1066 avrinningsområden Aherne J Posch M Forsius M Lehtonen A and Härkönen K (2012) Aherne, J., Posch, M., Forsius, M. Lehtonen, A. and Härkönen K. (2012). Impacts of forest biomass removal on soil nutrient status under climate change: a catchment-based modelling study for Finland. Biogeochemistry 107:

5 Datakällor: avrinngsområden, markinventering och upptag av baskatjoner från skogsbruk +3.4 o 69 o 19 o ANC (meq m -3 ) < > o C -2 o C -1 o C 0 o C 1 o C Bsat (%) < > o +3.6 o Bc upt (meq m -2 a -1 ) < > 12 > o C 3 o C +4.0 o 4 o C 5 o C +3.4 o +3.6 o +3.8o 100 km 30 o 60 o

6 Uttag av biomassa m 3 a -1 Bioma ass remo oval (10 6 ) Ttlt Totalt Gran+tall Lövträd

7 Utvärderade skogsbruksscenarier BAU = business as usual SuC = sustainable cuttings 4 SuC-baserade scenarier: SOH = stem-only harvesting SBH = stems plus branches harvesting AGH = above-ground harvesting (SBH + foliage) = whole-tree harvesting (AGH + stubbar och rötter)

8 Uttag av biomassa och baskatjoner Biomass harvested (t ha -1 a -1 ) Ca+Mg+K removed (meq m -2 a -1 ) BAU-1950 BAU BAU SuC-2050-A BAU SuC-2050-A SuC SuC-2050 (n = 1066, SOH-scenariet)

9 Uttag av biomassa, baskatjoner och N för de 4 SuC-scenarierna år 2050 Biomass harvested (t ha -1 a -1 ) SOH Ca+Mg+K and N removed (meq m -2 a -1 ) SOH SBH 20 SBH AGH 60 AGH Svart = Ca+Mg+K Grå = N

10 Skogsmarksvittring från MAGIC 100 % 80 K = blå 60 Mg = grön Ca = röd 40 Totalt =svart 20 Totalt med A2-klimat år 2050 = grått Weathering rates (meq m -2 a -1 ) (n = 1066)

11 Basmättnadsgrad och ANC på avrinningsområdena (n = 1066) 44 Without climate change With climate change (A2) Bas se saturatio on (%) BAU SOH SBH AGH BAU SOH SBH AGH (meq/m 3 ) ANC BAU SOH SBH AGH BAU SOH SBH AGH ANC= acid neutralising capacity = buffertkapacitet i sjöar

12 Statisk input-output budget för K och N år 2050 för 4 SuC-scenarier (nutida och A2-klimat) Kdep+Kw we-kupt Kdep+K +Kwe-Kupt SOH SBH AGH SOH A2 SBH A2 AGH A2 A N dep +N fix -N upt (meq m a ) N dep +N fix -N upt (meq m a ) N dep +N fix -N upt (meq m a ) N dep +N fix -N upt (meq m a ) 118

13 Slutsatser t 1. Ett hållbart skogsbruk k kräver utvärdering av samtliga centrala faktorer: näringsupptag, deposition, vittringshastighet, i ti h t klimatförändring, i avrinning i mm. De olika skogsbruksscenarierna skiljer sig stort beträffande näringsupptag: SOH vs. : Biomassa x 2 Baskatjoner x 3 Kväve x 4 Utan tillskott tt av näringsämnen ä skulle enbart SOH och SBH-scenarierna vara ekologiskt hållbara

14 Slutsatser 2. Enligt MAGIC-resultaten skulle klimatförändring enligt A2- scenariet leda till minskad miljöpåverkan (basmättnadsgrad, sjö-anc) pga. att vittringshastigheten ökar mera en näringsupptaget pga. ökad skogstillväxt Trots denna klimateffekt skulle de mest intensiva scenarierna (AGH, ) inte vara ekologiskt hållbara utan tillsats av näringsämnen Nya resultat om bioenergi i Finland också från Skogs- forskningsinstitutet METLA ( fi/ohjelma/bio/index-en.htm)

15 Tack