Hur inverkar bioenergin på kolbalans och klimatet?? Gustaf Egnell, Skogens ekologi och skötsel Biobränsle i energisystemet - dagens kunskapsläge och framtidens utmaningar Stockholm 6 maj 2015
Mulet 15-20 o C 25-30 o C Illustration: Peter Roberntz Variation i kolbalans beroende på väder. Gröna pila symboliserar kolupptag (fotosyntes) och de röda kolavgivning (respiration). Efter Bergh et al. 2000.
Ne oflux (g kol/m 2 dag) 1 20 39 58 77 96 115 134 153 172 191 210 229 248 267 286 305 324 343 362 10 8 6 4 2 0-2 -4-6 -8 Flakaliden 2011 Variation i kolbalans över året. Nettokolflöde dag för dag från ett medelålders granbestånd i Västerbotten 2011. Röda staplar = nettoavgivning av kol, gröna staplar = nettoinbindning av kol. Källa: SLU
Kolupptag Avverkning Kolavgivning Plantskog Ungskog Fullsluten skog Plantskog Variation över omloppstiden. Principskiss på hur kolinlagringen under en omloppstid kan se ut i en skog där trakthyggesbruk praktiseras. Fritt efter Bergh et al. 2000.
Johan Bergh et al. När övergår ungskogen från att vara en kolkälla till en sänka?
Illustration: Peter Roberntz Men det är summan över landskapet/landet som är avgörande för kolbalansen i själva brukandet/biomassaproduktionen. Efter Bergh et al. 2000.
Teoretiskt maximalt kolförråd Kolförlust genom nedbrytning eller brand/förbränning Effekt av störning/avverkning Kolförråd i skog & mark Osäkerheter om hur markkolförrådet påverkas av olika åtgärder Fritt efter Moroni 2013. Australian Forestry
Kontroll Stubbskörd Fläckmarkberedning Harvning Nya försök med stubbskörd har lagts ut inom programmet
Andel av markytan (%) 100 80 60 Körspår Omrörd Tilta 40 Hög 20 0 Kontroll Fläck Harv Stubbskörd Bar mineraljord Ostörd mark Markberedning och stubbskörd orsakar olika typer och grader av markstörning. Monika Strömgren
Relativ CO 2 -avgång (%) Kontroll 100 80 60 40 20 0 Fläck Harv Stubbskörd Relativ CO 2 -avgång år 2 efter avverkning 6 olika lokaler. Monika Strömgren & Kristina Mjöfors
F CO2 (μmol/m 2 s) F CO2 (μmol/m 2 s) 5 4 3 Stubbskörd 2 1 0-1 -2 0 4 8 12 16 20 24 Timme Markberedning Kontinuerlig mätning av koldioxidflöden över hela hygget med Eddy-kovarians-teknik 5 4 3 2 1 Stubbskörd Markberedning 0-1 -2 0 4 8 12 16 20 24 Timme Dygnsmedelvärden under en sommarmånad före och efter markberedning och stubbskörd. Lillhärad, Uppland. Achim Grelle & David Hadden
Utsläpp av lustgas efter applicering av slam och N-gödsel i en salixodling för bioenergi. Leif Klemedtsson & Anna Hedenrud
2014 5 lokaler & 6 trädslag: Hybridasp Poppel Vårtbjörk Gran Lärk Salix Lövånger Bjästa Nyköping Länghem Svalöv 0" 100"m" 4 upprepningar per lokal Nya försök. Produktionspotential och kolinlagring för 6 trädslag på jordbruksmark. Lars Högbom & Rose-Marie Rytter
Totalt kolförråd (Mg/ha) 350 300 250 200 150 100 50 0 Kolförluster i marken på grund av markomrörning kompenseras av ökad trädtillväxt Djupplöjning Degerön Kontroll Djupplöjning Norrekvarn Kontroll Träd Mark Kolförråd i mark och bestånd dryga 20 år efter stubbskörd och djupplöjning jämfört med manuellt fläckmarkberedd kontroll. (Egnell, Jurevics & Peichl, 2015).
Kol (Mg) 0-5 0 20 40 60 80 100 120 Tidpunkt för samma kumula va kolflöde Posi v kolbalans jämfört med fossilt bränsle -10-15 Kolskuld biomassa v.s. fossilt bränsle = 9 ton Frigjort kol vid förbränning av fossil energi -20 Skillnad i beståndets kolförråd vid extra biomassaskörd -25 Begreppen carbon debt och payback time Källa: Biomass Sustainability and Carbon Policy Study: Report to the Commonwealth of Massachusetts Department of Energy Resources. Manomet Center for Conservation Sciences. 2010.
Det är viktigt att inte fastna i kolförrådstänket även om de finns vetenskapligt stöd att hämta det är kontraproduktivt för klimatet
Kvarvarande biomassa (%) 120 Avverkning 100 80 60 40 stubbar grot 20 0 2000 2020 2040 2060 2080 2100 2120
dt(10-15 K/MJ) 0.16 0.14 0.12 0.1 Med hänsyn tagen till: Insatsenergi Nedbrytning av stubbar då de lämnas i skogen Bränslemängd, energieffektivitet, värmevärde Samtliga viktiga växthusgaser och deras uppehållstid i atmosfären Strålningsbalansen orsakad av dessa och därmed påverkan på temperaturen 0.08 0.06 0.04 Stenkol Naturgas Stubbar 0.02 0-0.02 0 20 40 60 80 100 År Tidsmässiga aspekter på klimateffekten av skogsbränslen. Johan Stendahl m fl.
Teoretiskt maximalt kolförråd Kolförlust genom nedbrytning eller förbränning Effekt av kvalitet, marknadsföring & policy Kolförråd i skogsprodukter Fritt efter Moroni 2013. Australian Forestry
Kolförråd i skog & mark Kolförråd i skogsprodukter Kol lagrat i skog & mark 1:1 Biomassa i energisystemet ofta, men inte alltid < 1 Materialsubstitution > 1 Substitutionsvinsten Fritt efter Moroni 2013. Australian Forestry