Effekter av marknära ozon på skog hur bör det beaktas vid val av trädslag?

Transkript

1 Effekter av marknära ozon på skog hur bör det beaktas vid val av trädslag? Per Erik Karlsson IVL Svenska Miljöinstitutet/ Inst. f. Biologi och Miljövetenskap Göteborgs Universitet. Forskningen som redovisas har finansierats bl a av: Naturvårdsverket, MISTRA, FORMAS (SJFR), Nordiska Ministerrådet, Östads Säteri samt Länsstyrelserna i södra Sverige.

2 Innehåll 1 Ozonbildning. Ozon; variationer i tid och rum. Klimatets betydelse för ozonets toxicitet Vad vet vi om ozontoleransen hos olika trädslag? Sammanfattning och rekommendationer

3 Varför bildas ozon nära marken? 2 Höga ozonhalter uppstår genom reaktioner mellan ozonbildande ämnen, främst kväveoxider och flyktiga organiska kolväten Reaktionerna drivs av energin från solljuset Ozonbildande ämnen kommer främst från trafiken och olika industriprocesser λ <420 nm λ <420 nm NO 2 O NO O 2 O 3 NO O NO O 2 O 3 RO RO 2 Ren luft Förorenad luft

4 Hur varierar ozonförekomsten geografiskt över Sverige? 3 År 2010 Ozon i Sverige beror till största delen av en långdistanstransport av ozonbildande ämnen, från Europa och hela norra halvklotet Ozonförekomsten är som högst i södra Sverige och avtar mot norr. Målvärdet, 5000 ppb timmar, överskrids i Götaland, Svealand och södra Norrland

5 Hur varierar ozonförekomsten lokalt i landskapet? 4 Hur mycket ozon som förekommer vid en viss plats vid en viss tidpunkt beror på balansen mellan förbrukning och tillförsel Tillförsel av ozon sker genom en vertikal transport från högre till lägre liggande luftlager Särskilt utsatta platser vad gäller ozonförekomst utgörs av kustnäraoch lokalt höglänta platser Klassad ozonförekomst: Kustnära, <20 km från kust Höglänt, > 20m över omgivningen Låglänt 3 km [O 3 ] Rött: hög ozonrisk

6 Förändras ozonproblematiken över tid? 5 Korta perioder med mycket höga ozonhalter, s.k. ozonepisoder, blir färre genom minskade utsläpp av ozonbildande ämnen i Europa Bakgrundshalterna av ozon ökar över hela norra halvklotet, beroende bl a på långväga transport av ozonbildande ämnen från Asien och Nordamerika Den sammanlagda effekten av dessa båda förändringar för den framtida ozonförekomsten över Sverige är svårbedömd ppb Max ozonhalt under 8 timmar ppb Medelhalt av ozon sommarhalvår dygnet runt 20 Vavihill, Skåne 10 Esrange, Norrbotten

7 Hur påverkar klimatet ozonets toxicitet? 6 Ozonet måsta tas upp genom klyvöppningarna (stomata) till bladens inre för att vara toxiskt. ozon Ett fuktigt klimat, både vad gäller luft och mark, gynnar öppna klyvöppningar och därmed ett högt upptag av ozon Samma lufthalt av ozon kan därför vara mer toxiskt för växtligheten i norra Europas fuktiga klimat, jämfört med det torra klimat som råder t ex sommartid i Medelhavsområdet. En framtida varmare klimat i Sverige medför ett ytterligare ökat ozonupptag genom klyvöppningarna.

8 Vad vet vi om ozontoleransen hos olika trädslag? 7 Gran: Unga träd (Sverige): Stamvolymtillväxen minskar ca 2%, efter tre år i en ozonförekomst som södra Sverige Vuxna träd (Sverige): En statistiskt säkerställd relation mellan minskad stamtillväxt (relativ grundyta) och ökad ozonexponering (AOT40) 8 års exponering Vuxna träd (Tyskland): En tillväxtförändring mot ökad höjdtillväxt på bekostnad av minskad diametertillväxt. gran Vol * -44% bok

9 Vad vet vi om ozontoleransen hos olika trädslag? 8 Björk: Unga träd (Sverige): Tillväxen minskar ca 8%, efter två år i en ozonförekomst som södra Sverige Unga träd (Sverige): Ozon orsakar ett för tidigt åldrande av bladen, som faller utan att kvävet har återtagits till stammen Unga träd (Finland): Ökad kvot skott/rot, minskad rottillväxt; mer kol allokeras till olika försvarssubstanser ; Vuxna träd: Ingen information Även bok är ett ozonkänsligt trädslag, Nordiska studier saknas. Ozon ca 2.5* omgivningshalt, Östads säteri

10 Vad vet vi om ozontoleransen hos olika trädslag? 9 Hybridasp (Populus tremuloides x tremula): Resultat främst från finska försök Betydande variation mellan kloner Ozonförekomst i nivå med södra Sverige resulterade i minskad stamtillväxt på 14% och minskad rotbiomassa 24%. Kvoten skott/rot ökade, minskad allokering till rötterna Allokering av kol från tillväxt till olika försvars -metaboliter Poppel är också ett relativt ozonkänsligt trädslag

11 Vad vet vi om ozontoleransen hos olika trädslag? 10 Tall, Sitkagran och lärk : Relativt lite är känt vad gäller ozontoleransen hos tall, Sitkagran och lärk Ozonkänsligheten är sannolikt ungefär densamma som för gran Contorta : (inte tillåten söder om 60:e breddgraden) ozonkänsligheten okänd

12 Slutsatser och rekommendationer: Utvecklingen för framtida ozonförekomst i Sverige är osäker; genomförs beslutade åtgärder i Europa kan ozonförekomsten minska, men utvecklingen globalt kan motverka detta. Lövträd är generellt känsligare för ozon än barrträd Snabbväxande lövträd har genomgående en mycket hög ozonkänslighet Det finns en betydande genetisk variation i ozontolerans mellan provenienser. Skall snabbväxande lövträd öka i södra Sverige bör ett förädlingsarbete ta hänsyn till ozontolerans Etablering av ozonkänsliga trädslag bör undvikas på utsatta platser, t ex kustnära eller högt belägna Ett varmare klimat ökar ozonets toxicitet.

13 Tack för att ni lyssnade!