Synergier och konflikter vid ett intensifierat skogsbruk

Transkript

1 Synergier och konflikter vid ett intensifierat skogsbruk Cecilia Akselsson 1, Jörgen Olofsson 1 och Per Erik Karlsson 2 tillsammans med många andra CLEO-medarbetare 1 Naturgeografi och Ekosystemvetenskap, Lunds Universitet 2 IVL Svenska Miljöinstitutet, Göteborg

2 Synergier och konflikter vid ökat grot-uttag och behovsanpassad gödsling (BAG) mellan Begränsad klimatpåverkan och Bara naturlig försurning Ingen övergödning Giftfri miljö

3 Parallellt med CLEO fas 1 pågick Bränsleprogrammets syntes (Energimyndigheten) de Jong, J. et al., Konsekvenser av ett ökat uttag av skogsbränsle. En syntes av Energimyndighetens forskningsprogram inom Skogsbränsle och Miljö ER 2012:08

4 Arbetssätt 1. Avstamp i Bränsleprogrammets syntes 2. Uppdelning geografiskt 3. Hänsyn till förändrat klimat och nedfall 4. Nya modellerings- och uppskalningsstudier (pågår) T ( C) Avr (mm)

5 Upplägg Nuläget för de tre CLEO miljömålen Effekter av grot-uttag Effekter av behovsanpassad gödsling (BAG) Hur påverkar störningar Några avslutande ord

6 Bara naturlig försurning nuläget ANC i markvatten (buffringskapacitet) Markförsurning (tillståndsklass) Från Krondroppsnätet, IVL Från Markinventeringen, Johan Stendahl, SLU

7 Ingen övergödning kritisk belastning för kväve och nitrathalter i markvatten i nuläget Överskridande kritisk belastning NO 3 N i markvatten Från FU 2012 Från Krondroppsnätet, IVL

8 Giftfri miljö halter av mehg i skog i nuläget

9 Potentiella synergier och konflikter mellan Begränsad klimatpåverkan och CLEO-miljömålen vid ökat uttag av grot H + Ca 2+ NH + Mg 2+ K + H + H + Bortförsel av buffringskapacitet och kväve Bara naturlig försurning:konflikt (om ej bortförseln kompenseras) Ingen övergödning: Synergi (svag) Markstörning, körskador Giftfri miljö:konflikt de Jong, J. et al., Konsekvenser av ett ökat uttag av skogsbränsle. En syntes av Energimyndighetens forskningsprogram inom Skogsbränsle och Miljö ER 2012:08

10 Kritiskt biomassauttag: Hur mycket uttag kan göras utan att ANC<0 enbart stam stam+ grot Överskridande Område stam stam +grot S-V S-O C-V 9 24 C-O 0 20 N-V N-M -9-1 N-O -1 9

11 Kan ökad vittring vid ökad temperatur motverka ökade förluster vid grot-uttag? Vittringsökning vid ökad temperatur (till 2050) minus extra baskatjonförluster om grot tas ut ECHAM HADLEY mörkrött: enbart en liten del av förlusterna vid grot-uttag kompenseras för grönt: förlusterna kompenseras helt

12 Kväveackumulering vid olika deposition och uttag visar på kvävelättnad vid grotuttag Dagens dep, stamuttag Dagens dep, stam+grotuttag Dep 2050, stamuttag Dep 2050, stam+grotuttag

13 Dynamisk modellering med ForSAFE visar på kvävelättnad i Västra Torup i norra Skåne NO 3 -N i markvattnet (µekv/l) Läs mer i Zanchi et al., 2014

14 Kvävelättnaden kan innebära att försurningen efter grot-uttag motverkas under delar av omloppstiden Skillnad i ANC mellan stam- och grot-scenario under en omloppstid (Positiva värden: grot-uttag ger högre ANC Negativa värden: grot-uttag ger lägre ANC) Förluster av baskatjoner vid grotuttag ger lägre ANC (större än kvävelättnadseffekten) Kvävelättnad vid grotuttag ger högre ANC Läs mer i Zanchi et al., 2014

15 Kvicksilverutlaknining från markstörningar Utlakning av metylkvicksilver (mg/ha/år) Område bakgrund dagens skogsbruk S-V S-O C-V C-O N-V N-M N-O ökad avverkningsfrekv. på 15% av marken

16 Sammanfattning: synergier och konflikter vid grotuttag De södra, mellersta och nordöstra delarna av Sverige visar på överskridande av kritiskt biomassauttag. Samma delar uppvisar surast markvatten. Ökad temperatur kommer att öka vittringen om det inte samtidigt blir torrare. Förlusterna vid grot-uttag är dock avsevärt större, förutom i norra Sverige. I nuläget kan kvävelättnadseffekter vid grot-uttag främst uppstå i sydvästra Sverige. Baskatjonförlusterna är dock ett problem, även i dessa delar. Om grot-uttag leder till ökade körskador kan det leda till ökad kvicksilverutlakning.

17 Potentiella synergier och konflikter mellan Begränsad klimatpåverkan och CLEO-miljömålen vid en ökning av behovsanpassad gödsling (BAG) Ökad risk för kvävemättnad, nitrifiering Ingen övergödning:konflikt Markstörning, körskador Giftfri miljö:konflikt Bara naturlig försurning: Konflikt (om kraftig nitrifiering) de Jong, J. et al., Konsekvenser av ett ökat uttag av skogsbränsle. En syntes av Energimyndighetens forskningsprogram inom Skogsbränsle och Miljö ER 2012:08

18 mg/l ph Konventionell gödsling i Sör-Digertjärn, tallskog i Jämtlands län nitrattopp och surstöt i markvattnet Sör-Digertjärn NO3-N oorg Al ph Från Krondroppsnätet, IVL

19 Befintliga BAG-experiment Effekter efter gödsling vartannat år >10 kg NO 3 -N/ha: -Hällefors, 14,7 kg/ha -Tranemo, 92,9 kg/ha -Ljungby: 32,8 kg/ha 2-4 kg NO 3 -N/ha: -Ebbegärde, 3,1 kg/ha -Gullspång, 2,2 kg/ha < 2 kg NO 3 -N/ha: -Bräcke, 1,7 kg/ha -Grängshammar, 1,0 kg/ha -Valbo, 0,3 kg/ha -Mölnbacka, 1,6 kg/ha Nordin m.fl., 2009a & b (MINT & Miljöanalys STEM) Gödslades varje år: -Flakaliden, 0,03 kg/ha -Asa, 0,67 kg/ha

20 Uppskalning baserat på typhalter från experiment och miljöövervakning Nordin m.fl., 2009 MINT-utredningen: Ökning av N-utlakning med 2% om BAG på 5% av marken Kronnäs m.fl., 2012: Ökning med 60% i Östersjöns och Västerhavets avrinningsområden om BAG på 5% av marken Dagens skogsbruk BAG-gödsling på 5% av arealen Kronnäs m.fl., 2012

21 Sammanfattning: synergier och konflikter vid gödsling Gradienten i kväveackmulering och i nitratkvävehalter i markvatten stödjer befinitliga kvävegödslingsrekommendationer. Stora variationer i utlakning efter BAG och i resultat av uppskalningar. Mer experiment och modellering behövs för att öka kunskaper om hur beståndsegenskaper och metodik påverkar risken för utlakning efter BAG. Om gödslingen leder till en kraftig nitrifiering innebär det även en surstöt. Om gödslingen leder till körskador kan det även innebära kvicksilverutlakning

22 ph mg/l ph Störningar exempel 1: N-utlakning och surstöt efter stormskador Granskogar i Alandsryd (Jönköpings län) och Timrilt (Halland) Alandsryd 2 6 Kallgårdsmåla, Blekinge Timrilt NO3-N_(mg/l) ooal_(mg/l) ph Från Krondroppsnätet, IVL

23 mg/l ph Störningar exempel 2: N-utlakning och surstöt efter barkborre-angrepp Granskog i Klippan i Västra Götalands län Klippan NO3-N oorg Al ph Från Krondroppsnätet, IVL

24 mg/l ph mg/l ph Störningar exempel 3: Surstöt 10vid havssaltsepisod Granskog 5 0 i Hjärtsjömåla i Blekinge Hjärtsjömåla, Cl (mg/l) Blekinge ph Från Krondroppsnätet, IVL

25 Några avslutande ord Gradient från sydväst mot norr, både när det gäller utgångsläge och risker vid grot-uttag och gödsling. Kväve har avgörande betydelse i sydväst. Förändring i temperatur och nederbörd varierar i olika delar av Sverge. Detta kan påverka tillväxt, nedbrytning och vittring, men även risken för körskador och skogsskador, och påverka risken för synergier och konflikter (fortsättning följer ). Skogsekosystemen är känsliga för störningar, speciellt i södra och mellersta Sverige (sura marker, mycket kväve upplagrat, mycket kvicksilver).