LUSTGAS FRÅN MARK HUR MINSKA?

Relevanta dokument
Lustgas från mark - jordbrukets stora utmaning

Lustgas från mark - jordbrukets stora utmaning

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

Grass to biogas turns arable land to carbon sink LOVISA BJÖRNSSON

Växthusgasernas kemi och biologi

Klimatpåverkan och de stora osäkerheterna - I Pathways bör CO2-reduktion/mål hanteras inom ett osäkerhetsintervall

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

Åkermark som kolsänka - att inkludera kolinbindning i analys av biogassystem LOVISA BJÖRNSSON

Klimat och Mat. Fil.dr. Åsa Kasimir Klemedtsson vik. Universitetslektor vid Inst. för Växt- och Miljövetenskaper, Göteborgs Universitet

Kväveeffektiv jordbearbetning resultat av 10 års forskning, Uddevallakonferensen, januari 2015 Åsa Myrbeck

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

Arbetstillfällen

Mikronäringsämnen i spannmålsgrödor

Fossilförbannelse? Filip Johnsson Institutionen för Energi och Miljö Pathways to Sustainable European Energy Systems

Klimat och klimatgaser. Anna Hagerberg Jordbruksverket Greppa Näringen

Potatisodling och dess påverkan på klimatet

Publikationslista för Lena Engström

Biogas som värdeskapare

Värdera metan ur klimatsynpunkt

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

Jordbrukets klimatpåverkan

Kväve-efterverkan i höstvete efter höstraps. Lena Engström Institutionen för Mark och Miljö Sveriges Lantbruksuniversitet, Skara

Jordbrukets klimatpåverkan och det ekologiska jordbrukets utmaningar

Gräs till biogas gör åkermark till kolsänka LOVISA BJÖRNSSON

Konsumtion, energi och klimat. Annika Carlsson-Kanyama FOI och LTH

Klimatsmart utfodring Kol i mark sänka eller utsläpp i foderproduktionen? Christel Cederberg, SIK/Chalmers Greppa Skövde 24/1 2013

Country report: Sweden

Baljväxter en förutsättning för framtidens hållbara jordbruk?

Vad betyder slam för markens bördighet? Gunnar Börjesson & Thomas Kätterer, SLU

Jordbrukets klimatpåverkan

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

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

Bioenergi från jordbruket i ett systemperspektiv

Klimatmål, fossila bränslen och CCS

Ett fossilfritt och klimatsmart lantbruk Hur ser det ut? Hur når vi dit?

Stadsbyggnadsdagarna. Attraktiv hållbarhet! 4 februari, Johan Kuylenstierna Executive Director

Remiss-svar från Göteborgs Universitet på förslag till Ramprogram för forskning inom ekologisk produktion och konsumtion

12 Jordbrukets miljöpåverkan

Räkna med vallen i växtföljden

Att påverka eller påverkas om vikten av att verka inom EU

Klimatnyttor från skog och landskap Peter Holmgren Director General Center for International Forestry Research, CIFOR 13 November 2014

Klimatförändringar Hur exakt kan vi förutsäga. Markku Rummukainen Lunds universitet

Vad ska vi äta i framtiden? Hur ska det produceras? Hur kan ekolantbruket bli mer en del av lösningen?

SYFTET med presentationen är att den ska vara ett underlag för vidare diskussion i KLIMATFRÅGAN.

Vi arbetar för att öka användningen av bioenergi på ett ekonomiskt och miljömässigt optimalt sätt.

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

Biogasens möjligheter i Skåne. Desirée Grahn Verksamhetsledare, Biogas Syd Landskrona,

Långvariga odlingssystemförsök. Nyttjande av existerande långvariga försök och behov av nya försök. Maria Stenberg Hushållningssällskapet Skaraborg

Klimatpåverkan av rötning av gödsel

Rörflen som biogassubstrat

Täckt ytmyllning av flytgödsel i vall teknikutveckling, ammoniakavgång, växthusgaser och avkastning.

Varför lokal och regional energi- och klimatstatistik? Fördelar för kommuner och andra aktörer inom energiområdet

Regional Carbon Budgets

Hållbara biodrivmedel

Kommer klimatförändringen påverka återhämtning i sjöar och vattenddrag?

Kvävedynamik vid organisk gödsling

I korta drag. Åkerarealens användning 2003 JO 10 SM Preliminära uppgifter i mars 2003

Idisslarnas klimatpåverkan Stor eller liten? Stefan Wirsenius Chalmers tekniska högskola Elin Röös Sveriges lantbruksuniversitet

Styrkor och svagheter i jordbrukets klimatpåverkan

Klimateffekter i omvärlden: Hur påverkas Sverige? Adis Dzebo, Stockholm Environment Institute Adis.dzebo@sei-international.org

Visst finns det mark och vatten för biobränslen!

Om kväve i mark och gröda förekomst, omsättning och förlustvägar till luft och vatten. speciellt om fånggrödor och jordbearbetning

Hållbar Grönsaksodling - klimatcertifiering enligt den svenska modellen Enar Magnusson, Findus Grönsaker

Jordbrukets utsläpp och trender

Kväve i ett internationellt perspektiv. Peringe Grennfelt IVL Svenska M iljöinstitutet

Kunskap om markkolsbidrag har betydelse för beräkning av biomassatillgång och växthuseffekt

Trygg Energi. Pathways to Sustainable European Energy Systems. Filip Johnsson

Vad orsakar brunifieringen av svenska vatten detta vet vi idag Lars J. Tranvik Núria Catalan Anne Kellerman Dolly Kothawala Gesa Weyhenmeyer

Innehåll

11 Ekologisk produktion

11 Ekologisk produktion

11 Ekologisk produktion

WATER JPI Mats Svensson, Havs och vattenmyndigheten

Utveckling av energimarknader i EU. politik och framgångsrika medlemsstater

SWESIAQ Swedish Chapter of International Society of Indoor Air Quality and Climate

State Examinations Commission

Varför ett nytt energisystem?

Vad är ett hållbart jordbruk?

11 Ekologisk produktion

Kunskapsintensiva företagstjänster en förutsättning för en konkurrenskraftig industri. HLG on Business Services 2014

Energi- och klimatpolitiken i EU

Hur kan djurhållningens klimatpåverkan minska? Elin Röös, Postdoc, Institutionen för energi och teknik, SLU, Uppsala

KOL med primärvårdsperspektiv ERS Björn Ställberg Gagnef vårdcentral

Skogs och myrmark som kolkälla och/eller kolsänka.

Är passivhus lämpliga i fjärrvärmeområden?

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

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

Utvärdering av kommande landsbygdsprogram. Lars Pettersson

Klimat och miljö utmaningar och möjligheter för svensk mjölk och nötkött. Christel Cederberg Växadagarna 2018

Det våras för CCS? Klimatarbete och det globala perspektivet. Filip Johnsson, Chalmers NEPP:s halvtidskonferens,

Indikatorer för utvecklingen av de Europeiska energisystemen

Lönsam hållbarhet i biogas Är det möjligt? Thomas Prade, Biosystem och teknologi, Alnarp

IPCC Guidelines for national greenhouse gas inventoriesi

Biogasens samhällsnyttor i en cirkulär ekonomi

Biogasproduktion från vall på marginalmark

Implication of the Selfoss declaration for regeneration

STATISTIK FRÅN JORDBRUKSVERKET

Verksamhetsidé. SLU utvecklar kunskapen om de biologiska naturresurserna och människans förvaltning och hållbara nyttjande av dessa.

Fosfor och kväveinteraktioner samt mulluppbyggnad i svenska långliggande försök

Inhemsk biomassa för biodrivmedelsproduktion

Transkript:

LUSTGAS FRÅN MARK HUR MINSKA? ÅSA KASIMIR INSTITUTIONEN FÖR GEOVETENSKAPER GÖTEBORGS UNIVERSITET asa.kasimir@gu.se Hole in the Pipe NO N 2 O NO N 2 O N 2 NH 4 + NO 3 - Nitrifikation Denitrifikation Utlakning (Firestone & Davidsson, 1989) 1

N-fixering Global tillförsel av kväve från atmosfärens N 2 till "reaktivt N" Terra=10 12 500 Tg N år -1 400 300 200 100 Fossila bränslen BNF odlade Haber-Bosch BNF, hav BNF, land Åska 0 1860 1990 2050 (Galloway et al. 2004, Biogeochemistry) AR5 I, Climate Change 2013, the Physical Science Basis Chapter 6 2

Global population growth projections of 2 3 billion people over the next 40 years, combined with changing diets, result in a predicted increase in food demand of 70% by 2050. European N budget from: European Nitrogen Assessment 3

Nr = reaktivt kväve (till skillnad mot N 2 ) Immobilization Bundet Organiskt N Mineral N NH 4 + NO 2 - NO 3 - Mineralization 4

Markfuktens betydelse Falköping björkskog 5

Controls on nitrification Controls on denitrification 6

Med vetskap från processer som producerar N 2 O: Ge förslag på hur man kan göra för att minimera N 2 O emissionen! IPCC Assessment Report 5 (AR5), Working Group I (The Physical Science Basis) 7

N 2 O, nu den tredje viktigaste långlivade växthusgasen Koncentration av N 2 O vid WMO/GAW luftprovtagningsstationer, som funktion av latitud och år 1980-2010. October 2014 European Council and the European Commission's blueprint for tackling global climate change beyond 2020.3 The EU has set an ambitious economy-wide domestic target of at least 40% greenhouse gas emission reduction for 2030. The 2014 European Council conclusions also mandated the European Commission to put forward policy to include Land Use, Land Use Change and Forestry (LULUCF) into the EU's 2030 climate and energy framework. The European Council specifically acknowledged "the multiple objectives of the agriculture and land use sector, with their lower mitigation potential, and the need to ensure coherence between the EU's food security and climate change objectives". The European Council invited the Commission "to examine the best means of encouraging the sustainable intensification of food production, while optimising the sector's contribution to greenhouse gas mitigation and sequestration, including through afforestation". 8

N 2 O i atmosfären För-industriell [N 2 O]=270 nmol / mol Tillförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år Bortförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år Steady-state Atmosfär Ekosystem Crutzen et al. (2008) Atmos. Chem. Phys. 8, 389-395 9

N 2 O i atmosfären För-industriell [N 2 O]=270 nmol / mol Tillförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år Bortförsel: 10,2 Tg N 2 O-N / år År 1995 [N 2 O]=315 nmol / mol Tillförsel: 15,8 Tg N 2 O-N / år Bortförsel: 11,9 Tg N 2 O-N / år Antropogen global tillförsel: 5,6-6,5 Tg N 2 O-N / år Därav jordbruk: 4,3-5,8 Tg N 2 O-N / år IPCC WG-I (2013) 10

NIR Sweden 2016 11

TABLE 3.D SECTORAL BACKGROUND DATA FOR AGRICULTURE Direct and indirect N2O emissions from agricultural soils (Sheet 1 of 1) Inventory 2014 Submission 2016 v3 SWEDEN GREENHOUSE GAS SOURCE AND SINK CATEGORIES ACTIVITY DATA AND OTHER RELATED INFORMATION IMPLIED EMISSION FACTORS EMISSIONS Description Value N2O kg N/yr kg N2O-N/kg N (1)(2) (kt) a. Direct N2O emissions from managed soils 10,05 1. Inorganic N fertilizers (3) m application of inorganic fertilizers to cropland and grassland 181090000,00 0,01 2,85 2. Organic N fertilizers (3) N input from organic N fertilizers to cropland and grassland 82002683,50 0,01 1,29 a. Animal manure applied to soils N input from manure applied to soils 75640811,20 0,01 1,19 b. Sewage sludge applied to soils N input from sewage sludge applied to soils 2079586,80 0,01 0,03 c. Other organic fertilizers applied to soils N input from application of other organic fertilizers 4282285,50 0,01 0,07 3. Urine and dung deposited by grazing animals N excretion on pasture, range and paddock 44209769,68 0,02 1,18 4. Crop residues N in crop residues returned to soils 87324457,09 0,01 1,37 5. Mineralization/immobilization associated with loss/gain of soil organic matter (4)(5) ineral soils that is mineralized in association with loss of soil C 23126366,67 0,01 0,36 6. Cultivation of organic soils (i.e. histosols) (2) Area of cultivated organic soils (ha/yr) 146919,00 13,00 3,00 7. Other NO NO NO b. Indirect N2O Emissions from managed soils 0,98 1. Atmospheric deposition (6) Volatilized N from agricultural inputs of N 21619264,02 0,01 0,34 2. Nitrogen leaching and run-off her agricultural inputs that is lost through leaching and run-off 54262708,00 0,01 0,64 Hur kopplar N-cykeln till atmosfärens N 2 O? Decoupling N-cykeln - N 2 O emission? Hur stoppa ökningen av N 2 O i atmosfären? 12

Nr-cycle connected to C-cycle C N Kol Kväve kvot, mått på bördighet C/N 13

Undvik överflöd av Nr! Skog på organogen mark 14

NUE, Nitrogen-Use Efficiency N 2 O handelsgödsel NH 4 NO 3 SOM NH 4 + 50% 50% 2000-4000 kg N ha -1 i matjorden NO 3 - Flöden och process-täthet avgör om det blir N över för andra processer; upplagring, nitrifikation, denitrifikation, ammonikavdunstning, utlakning Wetlands store carbon and plant nutrients But release methane N 2 O zero CH 4 C N CO 2 Peat asa.kasimir@gu.se 15

Oxic peat CO 2 N 2 O Ditch CH 4 Anoxic peat C N 16

Four scenarios modelled by Coup aim; to assess emissions and economy 80 year rotation 1. Spruce, GWL ~40 cm depth (business as usual scenario), 2. Salix, GWL ~20 cm depth, 3. Reed Canary Grass, GWL ~10 cm depth, 4. Rewetting, GWL in the soil surface (~0 cm) 30 25 CO 2 Spruce Willow RCG Wet 20 CH 4 Mg CO 2 ha -1 yr -1 20 15 10 5 Mg CO 2 eq ha -1 yr -1 15 10 5 0 0 N 2 O 60 CO 2 +N 2 O+CH 4 20 Mg CO 2 eq ha -1 yr -1 10 Mg CO 2 eq ha -1 yr -1 40 20 0 0-0,8-0,6-0,4-0,2 0,0 GWL, meter -0,8-0,6-0,4-0,2 0,0 GWL, meter 17

Rewetting Marken lagrar kol och kväve (upptag av GHG) Nitrous oxide and nitrate losses in willow cropping on clay soil investigated by COUP modelling Hongxing He, Per-Erik Jansson, Anna Hedenrud, Sophie Rychlik, Per Weslien, Leif Klemedtsson and Åsa Kasimir 1. N 2 O was mainly produced by nitrification in the soil surface. regulated by soil water, N addition and N uptake by plants. 2. To minimize N 2 O emissions related to biomass gain - fertilizer or sewage sludge should be added carefully. 18

N 2 O från Sandjord, Mellby i Halland. Två led med 120 kg N ha -1 år -1, Kalcium Ammonium Nitrat, och en ogödslad kontroll. Samma emission från alla led: 2 kg N 2 O-N ha -1 år -1. Markens brukningshistoria avgörande, inte gödslingen. 200 150 1995 1996 1996 1997 1997 Control Broadcasting Drilling µg N 2 O-N m -2 h -1 100 50 0 May June May June July August September October November December February March April May June Spannmål odlad på mineraljord i norra Europa Medelemission kg N 2 O-N ha -1 yr -1 Ogödslat: 2,2 ± 0,3 Gödslat 3,4 ± 0,7 Logården: 0,9 ± 0,1 Kasimir Klemedtsson & Smith, 2011 Biogeosciences 19

N 2 O intensity, + Logården data Lustgasemission i förhållande till skördens kväveupptag g N 2 O-N per kg N i biomassa ovan jord 40 B = Beans W= Wheat = integrated 30 = organic 20 10 B W B W 0 100 200 300 400 Kvävegödsling, Kg N ha -1 år -1 efter Van Groenigen et al. 2010, Towards an agronomic assessment of N 2 O emissions: a case study for arable crops. European Journal of Soil Sciences Kvävefrigörelse har stor betydelse Egna mätningar under minst ett år Organogen jord Sandjord Lerjord integr. odling Lerjord ekologisk odling 20

Produktion styr Bleken and Bakken, 1997: Mängd N som behöver tillsättas i primärproduktionen för att erhålla en produkt som innehåller 1 kg N: 1 kg N i Produkt Kg kväve till åker: Grönsaker och spannmål 3 kg N Mjölkprodukter 14 kg N Köttprodukter, ätbara delar 21 kg N 1 kg N i Mjöl 2 kg N sprids 1 kg N i Mjölk 13 kg N sprids 1 kg N i Kött 20 kg N sprids Åtgärder i jordbruket Effektiv kväveanvändning? Dränera kontra blötlägga? Kan ökad organisk halt i jorden vara en väg att hålla låg N 2 O emission? Andra åtgärder? 21

Logården experimental farm Organic Spring Wheat Green Manure Ley Winter Oil Seed Rape Winter Wheat Green Manure Ley Winter Rye Field Beans Integrated Spring Wheat Green Manure Ley Green Manure Ley Winter or Spring Rape Winter Wheat Oats Field Beans Manual Chambers 600 400 N 2 O emission C2 and B1 B7 B4 B5 Integrerad odling, C Ekologisk odling, B Winter Rye (C2 = Oats) Råg (Havre) 200 0 1000 900 400 C6 and B2 C2 and B1 C5 and B7 C3 and B4 Field Beans Åkerböna 200 µg N2O-N m -2 h -1 0 400 200 0 400 B4 B7 C6 and B2 B4 600 400 C2 and B1 B2 B5 C5 and B7 B1 Vårvete Wheat Green Manure Gröngödsling 200 Y Data 200 0 0 Oct Jan Apr Jul Oct Jan 2005 2006 Apr Jul Oct Jan 2007 Apr Jul Oct 22