Skogens kolbalans ur ett klimatperspektiv



Relevanta dokument
Klimatnyttan av att använda bioenergi - hur ska vi se på källor och sänkor?

Svenska ICOS. En ny nationell forskningsinfrastruktur för mätning av växthusgaser. Maj-Lena Linderson

Hur inverkar bioenergin på kolbalans och klimatet??

Ökat nyttjande av skoglig biomassa Är det bra för klimatet?

Klimateffekter på vegetation och återkopplingar till klimatet

SKOGSBRUK UTAN HYGGEN. Rapport. Skogsbruk utan hyggen

Skogsbruket som praktisk klimatförvaltare

Europeisk satsning kartlägger kolbalansen några exempel från ICOS Swedens mätstationer

Exempel på kontinuerligt skogsbruk

Skogs och myrmark som kolkälla och/eller kolsänka.

CLEO -Klimatförändringen och miljömålen Sammanfattning och slutsatser. John Munthe IVL

Troposfäriskt ozon - Effekter på vegetation och kollagring

Havsytan och CO 2 -utbytet

Vindskador blir små och betydelselösa vid kontinuitetsskogsbruk

Kan man undvika stormskador?

ICOS Sweden mätningarochresultat

Resilienta mikroregioner

Dränerade våtmarker, storlek på emission och rapportering till UNFCCC och Kyoto. Åsa Kasimir Klemedtsson

Kommer klimatförändringen påverka återhämtning i sjöar och vattenddrag?

SCA Skog. Contortatall Umeå

Uppdrag att utarbeta prognoser för flöden av växthusgaser till och från skog och skogsmark för åren

Synergier och konflikter vid ett intensifierat skogsbruk

Gallring är viktigt för god skogsutveckling

Skog Klimat Miljö. Tillväxt eller förråd Skogsskötsel Kretslopp skog-samhälle

Kvävegödsling i Gårdsjön efter 25 år: hur mycket tål skogen?

Värdera metan ur klimatsynpunkt

Rolf Björheden Seniorforskare. Skogsbruket och klimatet en fråga om fotosyntes

Future Forests: Forskning, Fakta, Fantasi

Swedish The Swedi wood effect Sh wood effec NYckelN Till framgång T i köpenhamn1 Swe e TT global T per Spek Tiv ett initiativ av:

Proteininlagring i korn och vete årets läxa

Klimatutmaningen eller marknadsmässighet - vad ska egentligen styra energisektorns investeringar?

PER-OLA OLSSON INSTITUTIONEN FÖR NATURGEOGRAFI OCH EKOSYSTEMVETENSKAP

Kolet, klimatet och skogen. Så funkar det

Kol och klimat. David Bastviken Tema Vatten, Linköpings universitet

Skogsbruk minskar koldioxidutsläppen så länge träet ersätter annat

Ökad naturvårdshänsyn i skogsbruket (samhälls)ekonomiska konsekvenser

BRUNARE VATTEN. i Möckeln, Helge å och i världen. Emma Kritzberg. Enheten för Akvatisk Ekologi Biologiska institutionen

Hyggesfritt är bäst. Mats Hagner, professor emeritus, SLU

Effekter i skog, mark och vatten. Presenterat av Filip Moldan (IVL), Martin Rappe George (SLU) och Göran Lindström (SMHI)

Policy Brief Nummer 2018:5

Skogens klimatnytta. - Seminarium om skogens roll i klimatarbetet. KSLA, 24 november 2014 Erik Eriksson, Energimyndigheten

Skogen och koldioxid

Lustgas från mark jordbrukets stora utmaning. Hur fungerar det och vad kan vi göra?

Klimat och miljö vad är aktuellt inom forskningen. Greppa Näringen 5 okt 2011 Christel Cederberg SIK och Chalmers

klimatneutral? Konsekvenser Finlandshuset 24 jan 2013

Regeringsuppdrag Underlag till svensk Färdplan 2050 (och den marginella jordbruksmarken) Reino Abrahamsson Naturvårdsverket

Möjligheter och utmaningar i användandet av klimatscenariodata

Olle Westling Göran Örlander Ingvar Andersson

Upptäck Skogsvinge SKOGSVINGE ÄR EN PRODUKT FRÅN SCA SKOG

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Tillgång och tillgänglighet vid olika tidsperspektiv

Klimatmötet i Köpenhamn ett fall framåt för skogsbruket? Hans Nilsagård, Ämnesråd, Jordbruksdepartementet

Fosfor och kväveinteraktioner samt mulluppbyggnad i svenska långliggande försök

- Utgångspunkten för skogsproduktion måste vara att denna bedrivs inom ekosystemets ramar.

Skogen Nyckeln till ett framgångsrikt klimat- och energiarbete Nils-Olov Lindfors

skogsbränsle för klimatet?

Kvävedynamik vid organisk gödsling

Skogen i ett förändrat klimat

Skogens roll för klimatet - Att bidra med material och energi i ett hållbart samhälle. Hillevi Eriksson, klimat- och bioenergispecialist

Simulering av möjliga klimatförändringar

SWETHRO. Gunilla Pihl Karlsson, Per Erik Karlsson, Sofie Hellsten & Cecilia Akselsson* IVL Svenska Miljöinstitutet *Lunds Universitet

STOCKHOLMS UNIVERSITET BIG VÄXTFYSIOLOGI (BL2016 och BL3005)

MILJÖVÄNLIGT SKOGSBRUK ÄR LÖNSAMT! - Detaljregler måste därför revideras. Optimalt kontinuerligt skogsbruk:

Hur påverkar vår köttkonsumtion klimatet? idag och i framtiden

NordGens Miljösamordningsgrupp 2011

Marin försurning ett nytt hot mot Östersjöns och Västerhavets ekosystem. Anders Omstedt och BONUS/Baltic-C gruppen

Utveckling av vattenreningskärr för rening av avloppsvatten (Sammanfattning och slutsatser)

Tommy Lennartsson. Biobränsle och klimat


Försurande effekter av skörd av stamved, grot och stubbar i Sverige

EU:s klimat- och energipolitik ur ett skogsindustriellt perspektiv. LULUCF-förordningen

Vilken klimatnytta gör svensk skog och hur man hävda att den inte gör det?

Varför askåterföring till skog? VÄRMEKS årsmöte 23 januari 2014 Stefan Anderson Skogsstyrelsen

Solaktivitet och klimat under de senaste åren när började den mänskliga växthuseffekten ta över?

Askåterföring till skog några erfarenheter från Sverige

Baljväxtrika vallar på marginalmark som biogassubstrat

Energiomställning utifrån klimathotet

Statens energiverk FBA-85/8. Radioaktiva ämnen i aska från förbränning av torv - en preliminär studie. Bengt Erlandsson Robert Hedvall

Tillväxtreaktion och ekonomi efter gallring enligt principen Naturkultur Mats Hagner

Övervakning av vegetation med lågupplösande satellitdata

Ekosystemtjänster i svenska skogar. Micael Jonsson, institutionen för Ekologi, miljö och geovetenskap, Umeå universitet

Erfarenheter från matavfallskvarnar på Fullriggaren, Malmö. Mimmi Bissmont, VA SYD Åsa Davidsson, Lunds universitet

Water Profile för den svenska skogsindustrin

Ekonomiska, miljömässiga och sociala aspekter på vårt skogsbruk. Hur påverkar skogsbruket vår ekonomi? Vår miljö? Vår vardag, vår bygd, vår framtid?

Motion till årsmöte Birdlife Sverige 2016.

Koldioxidinfångning och lagring (CCS)

Hyggesfritt Skogsbruk.

Naturvård på nya sätt: Vad krävs för att klara biologisk mångfald?

Hög volymproduktion uppnås om bladytan är stor och virkesförrådet litet

Reglerbar dränering mindre kvävebelastning och högre skörd

Urban biologisk mångfald - Ska vi bygga täta eller glesa städer? ANNA SOFIE PERSSON, CEC, LUNDS UNIVERSITET

Sammanställning av SFV:s skogsbruk 2012

- Vilka mängder tas upp och vilka faktorer påverkar upptaget? Karin Hamnér Inst. för mark och miljö, SLU

Vad är ekosystemtjänster? Anna Sofie Persson, Ekologigruppen

Mikronäringsämnen i svenska grödor - Vilka mängder tas upp och vilka faktorer påverkar upptaget?

Klimatet ett globalt problem som måste lösas via global samverkan

Stockholm

Läckage av vattenlösligt organiskt material (DOM) i skogsmark - Påverkan av platsens egenskaper, klimat och surt regn.

Biogasproduktion från vall på marginalmark

Näringsförluster från svenskt skogsbruk begränsad åtgärdspotential i ett havsperspektiv. Göran Örlander Södra Skog

Transkript:

Skogens kolbalans ur ett klimatperspektiv Anders Lindroth Institutionen för naturgeografi och ekosystemanalys Lunds universitet Sölvegatan 12, 22362 Lund 046-2220474, 070-5738633 Anders.lindroth@nateko.lu.se www.nateko.lu.se www.lucci.lu.se www.necc.nu

Kolflöden i skogsekosystem Bruttofotosyntes (GPP) NEE (-) (+) (+) Autotrof Respiration (Ra) Heterotrof Respiration (Rh) Förnafall Rotförna Markkol DOC = Partikelflöde = Gasflöde 2 Anders Lindroth, Lunds universitet

Definitioner NEE = Nettoutbyte = GPP + Reko GPP = Bruttofotosyntes Reko = Total respiration = Rh + Ra Teckenkonvention: Negativt = Nedåtriktat flöde Positivt = Uppåtriktat flöde Negativt NEE = nettoupptag av CO2 i skogen Positivt NEE = utsläpp av CO2 från skogen 3

Hur kan man mäta ett ekosystems kolbalans? Traditionellt (kolförrådsmätning): C = Mängd C (t) - Mängd C (t+10 år) (Klave, spade, provcylinder, labanalyser) Ny teknologi (gasutbytesmätning): C = NEE = w c Där w = vertikal vindhastighet, c = CO 2 koncentration (Ultrasonisk anemometer, gasanalysator, dator, in situ) 4

Metoden som vi använder baseras på mikrometorologiska teorier och kallas eddy covariance -metoden (EC) EC är en fjärranalysmetod med vilken vi kan mäta samtliga kolförrådsförändringar i hela ekosystemet inklusive mark och markvegetation Vind Vertikalt flöde 5

Exempel på mätuppsättning Mogen skog i Norunda, Uppland Trädhöjd 28 m Mäthöjd 33 m 6

Exempel på mätuppsättning: Hygge, Skyttorp, Uppland Mäthöjd 5 m (Ansvarig A. Grelle, SLU) 7

Gasanalysator CO 2 (5 Hz) Pump 8-10 l/min Massflödesregulator 8

EC metoden ger kontinuerliga data med 30 minuters tidsupplösning Net ecosystem CO 2 flux (mg m -2 s -1 ) Mean daily NEE (g C m -2 d -1 ) 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0-0.2-0.4-0.6-0.8 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 Kontinuerliga mätningar ger dygnssummor 8 6 4 2 0-2 -4-6 Half-hour no. 0 50 100 150 200 250 300 350 Day no. Cumulated NEE (g C m -2 ) 100-100 -150-200 Utsläpp till atmosfären Upptag från atmosfären 50 0-50 Col 8 Half hourly CO2 fluxes (mg/m2/s) Plot 1 Mean 0 50 100 150 200 250 300 350 Day no. Summering över tid = årets resultat 9 Anders Lindroth, Lunds universitet

Exempel på årsbalans från ett 30-årigt tallbestånd i Asa, Småland Asa 2002 1500 Cumulated fluxes (g C m -2 ) 1000 500 0-500 -1000 Net flux Respiration Gross uptake Reko NEE GPP -1500 0 50 100 150 200 250 300 350 Day no. 10 Anders Lindroth, Lunds universitet

NEE från vårt Nordiska Center of Excellence, NECC 11

1500 1000 Summary all existing sites Annual NEE (g C m -2 y -1 ) 500 0-500 -1000-1500 Disturbance by mother nature (windthrow) Disturbance by management (clearcut) Coniferous forests Mires Deciduous forests Grassland Cereals Short-rotation forests 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 Site Ranking number 12

Sveriges kolbalans baserat på uppskattningar av NEE Ca 29 M ton C (modell, fluxdata, inventeringsdata) 1 18 M ton C = 1 Lagergren et al., 2006 Ecosystems. 9: 894-908. 11 M ton C ( 40 M ton CO 2 jfr. Sveriges totala emission av CO2 65 M ton CO2) 13 Anders Lindroth, Lunds universitet

NEE som funktion av beståndsålder vid kalhyggesbruk 300 200 Utsläpp Nettoupptag (g C m -2 år -1 ) 100 0-100 -200 Medelupptag Potential Upptag -300 0 20 40 60 80 100 Beståndsålder (år) Beståndsålder (Lindroth et al, 2009 Global Change Biology 15:346-355) 14

Ålderskurvan visar att det finns en stor potential att öka medelupptaget över omloppstiden (medel endast ca 50% av max). Några tänkbara åtgärder: - undvika förlusterna i början genom att undvika kalavverkning där förhållandena i övrigt så tillåter (återbeskogning måste säkras) - reducera förlusterna genom skonsammare markberedning (Asa-metoden?) 15

Hur påverkas NEE av gallring? 1. Trädskiktets bladyta minskar borde resultera i minskat GPP 2. Ljusklimatet i beståndet förbättras vilket ger kvarvarande kronor och markvegetationen ökad ljustillgång borde kompensera en del för den minskade bladytan och därmed reducera minskningen av GPP 3. Avverkade trädens rotsystem börjar att brytas ner, snabbt för finrötter och mykorhizza och långsammare för grövre rotfraktioner/stubbar borde resultera i ökad Rh 4. Avverkade trädens autotrofa respiration upphör borde resultera i minskad Ra 5. Markskador efter avverkningen borde leda till ökad Rh 6. Ökad tillgång på organiskt material i marken vilket ger ökad näringsfrigörelse och därmed ökad N-halt i blad i krona och markvegetation borde leda till ökad fotosyntes och därmed ökad GPP samt minskad Ra Slutsats: Flera faktorer som verkar i olika riktningar både för fotosyntesen och för respirationen svårt att dra en entydig slutsats för hur detta sammantaget påverkat NEE 16

Exempel 1: Vesala et al., 2005, Global Biogeochemical Cycles, 19, doi:10.1029/2004gb002316 Tallskog Finland, etablerad 1962, 8 m 3 /ha/år, grundyta 24,3 m 2 /ha, gallring 26% Resultat: Ingen nettoeffekt på varken avdunstning eller NEE. Ökad fotosyntes hos markvegetationen kompenserade nästan fullt ut för minskat upptag i kronan. Ingen nettoeffekt på Reko. Jämförelse NEE mot PAR för ogallrade (fyllda symboler) och gallrade (ofyllda): a, samma yta olika före/efter gallring och b, gallarde resp ogallrade sektorer 17

Exempel 2: Lindroth et al., pågående studie i Norunda Tall/granskog Sverige, etablerad 1900, 5 m 3 /ha/år, grundyta 41,7 m 2 /ha, gallring ca 25% Resultat: Ingen nettoeffekt av gallring på total ekosystemrespiration två första månaderna efter gallring; liten minskning av GPP Övre: Reko mot temperatur före (svart) och efter (rött) gallring Nedre: NEE mot PAR före och efter gallring 18

Exempel 3: Lagergren et al., 2008 Forest Ecology and Management, 255, 2312 2323 Tall/granskog Sverige, etablerad 1952, 6 m 3 /ha/år, grundyta 29,1 m 2 /ha, gallring 24% Resultat: Transpirationen minskade första året efter gallring med ca 25% utom vid torka då den överskred den ogallrade ytans transpiration. Andra året efter gallring hade den gallrade ytan 20% högre transpiration än den ogallrade. Slutsats: GPP minskade något direkt efter gallring men blev därefter högre än den ogallrade ytan. Inga respirationsmätningar gjordes. Kvot mellan transpiration (proxy för fotosyntes) gallrad/ogallrad yta första 1999) respektive andra (2000) året efter gallring. 1999a resp 1999b samma data, olika skalor. 19

Exempel 4: Granier et al., 2008, Annals of Forest Science, 64, DOI:10.1051/forest:2008052 Bokskog Frankrike, etablerad 1965,? m 3 /ha/år, LAI 4,8 7,6, gallring 23-26% biomassa 1500 annual fluxes g C m-2 yr-1 1000 500 0-500 -1000-1500 NEE GPP Reco Resultat: Ingen detekterbar effekt av gallring på någon av komponenterna. Mellanårsvariationen större än effekten av gallring. -2000 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Resultat av 11 års fluxmätningar i Hesse. NEE uppdelat på komponenter. Röda linjer indikerar gallringstillfälle. 20

Jämförelse hygge hyggesfritt 1 ton C/år ton C/år ha 1-1 Opåverkad -0,8 25% uttag ha 2-1 Opåverkad -0,8 25% uttag ha 3-1 Opåverkad -0,8 25% uttag ha 4 2 Kalhygge -0,8 25% uttag Totalt 4 ha -1-3,2 1 Antagande: Ett biomassauttag om 25% minskar nettoupptaget med 20% (Det skulle krävas 75% minskning av NEE för att nå break even ) 21

Slutsatser Fåtal studier visar att effekten av gallring på nettoutbytet av CO 2 är liten. Detta antyder att ett kontinuitetsskogsbruk på lämpliga marker kan vara ett alternativ till kalhyggesbruk Fler studier av hela ekosystemets utbyte av CO 2, och hur detta beror av olika typer av skötselåtgärder behövs 22