Landbruket i et endret klimahvilke utfordringer vil vi møte?

Transkript

1 Landbruket i et endret klimahvilke utfordringer vil vi møte? Lillian Øygarden Bioforsk

2 Endret klima nytt fokus på landbruket: Hvordan brukes jordbruksarealene- hva dyrkes - og hva skjer i jord og landskap - hvordan påvirker dette klima? Er landbruket en del av løsningen eller? Landbruk: WTO, inntektsutvikling, t ikli politiske prioriteringer Landbruket skal produsere mer mat - 20 % økning (I Norge?) -HVA skal vi spise og -HVOR MYE og HVOR skal det produseres?: -rødt kjøtt -Hvitt kjøtt -Vegetarmat -økologisk mat -KLIMAEFFEKTER???? -Miljø og klimamerking Landbruket skal redusere egne utslipp av klimagasser - metan -lystgass -CO2 Landbruket skal utnytte POSITIVE effekter av endret klima: - LENGRE vekstsesong, høyere temp -større avlinger, flere høstinger -nye arter, sorter - Utvidet dyrkingsområde HVA må til? HVOR? Hvem? Landbruket skal binde mer karbon i jord og biomasse for å redusere effektene av CO2 utslipp. Biogass- husdyrgjødsel Jordbruket må tilpasses endret klima:, nye utfordringer, - produksjonssystemer -Vekstvalg -Jordarbeiding -Gjødsling -Avrenning -Plantevern -Innhøsting

3 Endret klima endring for bonden - kan ikke gjøre som mor og bestefar - endring for veiledningstjenesten - råd fra i går er utdatert - endring for forskningen er på etterskudd eller i forkant? STORT behov for NY kunnskap: Endringer i dyrkingsforholdene jord-plante-vann- landskap- jordbrukets grunnkompetanse * forventede endringer av klima regional nedskalering, lokale varsler * effekter på landbruket * tilpasninger * raskere formidling av resultater - varslingsbehov som VIPS? Større behov for lokaltilpasning Behov for : Forskning for endringer i Nord Norge, arktis Eksempel : WINSUR- Sårbarhetsprosjektene Sortsutvikling Men er det nok?

4 Virkning av klimaendring på arealbruk Hovedpunkter fra Bioforsk rapport 109/2009. Arne Grønlund Mest positive effekter Lengre vekstsesong, større avlinger, flere avlinger, mer beite, andre arter og sorter mer dyrkingsareal- myr? Usikkert, utfordringer: * Klimatilpassede sorter * Økende behov for plantevern * Problem vinterherdighet, vekstavslutning * Åkervekster- innhøsting, jordarbeiding? * Våtere klima- innhøsting? Og hva så???? Fra 2010 må vi----??

5 Klimaendringer og landbruk Landbruk- klimagasser- utslipp og tiltak Landbruk- effekter- positive og negative Landbruk- tilpasninger og tiltak Tidsperspektiv? Vente og se eller Beredskap, risikoplanlegging g Kortsiktig: ekstremvær, Langsiktige endringer: Endring - produksjonssystemer Endringer kulturlandskapet Økt interesse fra forvaltningen om effekter og gpraktiske tiltak

6 Jordbrukets klimagassutslipp, CO 2 -ekv. Ca 7 Mt CH 4 : 2,2 Mt N 2 O: 2,1 Mt CO 2 : ca 2,7 Mt Drøvtyggere:1,9 Mt Husdyrgjødsel:0,3 Mt Kunstgjødsel:0,6 Mt Husdyrgjødsel:0,6 Mt Dyrket myr:0,3 Mt Avrenning: 0,3 Mt N-fiksering:0,1 Mt Restavlinger:0,1 Mt NH 3 -nedfall:0,1 Mt Fossilt:0,4 Mt Åkerdyrking: 0,5 Mt Dyrket myr:1,8 Mt Inngår ikke i de ofisielle i utslippene tli e. Arne Grønlund, Bioforsk Stor usikkerhet. Forbedring av estimatene like viktig som å redusere utslippene.

7 Landbrukets bidrag til reduserte klimagassutslipp Redusere egne utslipp Lagre karbon i jord og biomasse Produsere bioenergi og trematerialer for å erstatte fossilt karbon Utnytte fotosyntesen

8 Eks: Pågående utredninger for KLIMAKUR 2020 (SFT). Hvordan redusere jordbrukets utslipp med 2 mill tonn CO2? Lystgass: Reduserte nitrogenutslipp gjennom bedre spredningsrutiner for gjødsel- utslippsreduksjon og kostnader ut fra et samfunnsperspektiv. Mindre lystgassutslipp gjennom mindre N-tilførsel til jordbruksareal (mer presis gjødsling og optimalisering av dyrkingsforhold ). Behandling av husdyrgjødsel og våtorganisk avfall - i biogassanlegg. Binding av karbon i jordbruksjord: Delutredning : Tiltak - oppdyrket myr Delutredning: Binding av karbon i eng Delutredning: Økt karbonbinding i åkerjord ved tilførsel av biokull Delutredning: Bakkeplanert åkerjord i spesielt erosjonsutsatte områder (SLF) Husdyrmiljøet; Fokus metangass- muligheter for reduksjoner UMB: 3.nov: Odd Magne Harstad: Økt produksjon pr dyr, kan gi reduserte klimagass utslipp HOLOS modellen- startet forskning og utviklingsarbeid for tilpasning til norske forhold

9 Potensial for C-binding i norsk jordbruksjord j d (Grønlund m fl.2009) Tap ved Mill. Reduksjon /binding Mill. dagens tonn tonn drift CO 2 CO 2 Dyrket myr 1,8 Restaurering myr 0,2-0,4 Åkerdyrking 0,5 Redusert jordarb.+fangvekst Gras på planert jord 0,2-0,4 0,1 Biokull fra halm 1,1 Sum tap 23 2,3 Sum potensial ,6 2,0 jordbrukstiltak Biokull fra skog 1,0? Totalt potensial 2,6-3,0? Redusert utslipp Rd Redusert utslipp Husdyrgjødsel til biogass: utredes 30 % - 60 % av husdyrgjødsel mengden (Briseid mfl. 2009)

10 Tiltak for reduksjon av lystgass Bedre utnyttelse av husdyrgjødsel: -Bruk av stripespreder, nedfeller -Tilsetning av vann -Økt lagerkapasitet (1,25 % av tilført mengde N) -Bedre gjødselplanlegging: -Unngå overforbruk- gjødsle til norm -Både eng og åker -Endre gjødselplanprogrammer (gjennomsnitt av oppnådd avling ) -Kontroll gjødselplaner -Redusert jordpakking -Bedre drenering økt utnyttelse av nitrogengjødsel, mindre lystgass -Total reduksjon: 0,285 mill tonn CO2. Kostnader kr /tonn CO2 (gjødsellager kr /tonn CO2 ). (Nesheim m.fl2009)

11 Hvordan kan vi øke C- opptaket? Omlegging fra åker til gras Endret praksis i myrdyrking Bruk av biokull llij jord

12 Omlegging fra åker til gras Gras gir større C-binding enn åker Kan bare utnyttes av drøvtyggere Åpen åker fører til større C-tap enn vegetasjonsdekt jord M Mat og konsentrert fôr

13 Landbrukets miljødilemma Positive miljø- effekter Negative miljøeffekter Åkerareal Mat som kan konsumeres direkte og konsentrert fôr som kan gi stor energiutnyttelse Øker med økt produksjon Erosjon, utvasking av næringsstoffer, bruk av plantevern-midler, karbontap fra jord Øker med økt åkerareal Grasareal Kulturlandskap, biologisk mangfold, karbonbinding Øker med økt grasareal Metanutslipp fra drøvtyggere Øker med økt produksjon Vi ønsker: Mer åkervekster, men ikke større åkerareal Større grasareal, men ikke mer gras Ekstensivering av grasdyrking og intensivering av åkerdyrking: Den mest produktive jorda til åker, den minst produktive til gras

14 Reduksjon av klimagassutslipp fra myr Unngå nydyrking av myr Forventet areal av dyrket myr, km 2 Årlig nydyrking

15 Restaurering av myr Utfordring: Øke C-bindingen Begrense B CH 4 -tap Tilbakeføring til naturtilstand Tiltetting av grøfter og heving av vannstand Gjeninnføre myrvegetasjon Mest aktuelt for areal som tas ut av produksjon på grunn av: Grunn myr over fjell Lite fall for drenering Problemer med pakking og dårlig bæreevne

16 Eksempel: Biokull fra halm (per dekar og år) Pyrolyse: Termisk nedbryting av biomasse under begrenset O 2 -tilgang (T <700 o C). 400 kg biomasse 160 kg C Nedmolding i jord Pyrolyse CO 2 -utslipp fra jord: 50 kg C Alt nedbrutt etter 100 år Ca 50 kg C i olje (50 % drivstoff) Ca 80 kg C i biokull Total C-effekt: >100 kg >dobbelt så stor som CO 2 -utslipp fra jord

17 Potensialet for biokull Jordas lagringskapasitet Tilgjengelig biomasse Opp til 9 % C fra biokull i naturlig jord 1 mill. tonn halm ubegrenset kapasitet 0,44 mill. tonn C Effekt (70 %): 0,3 mill. tonn C=1,1 1 mill. tonn CO 2 (15 % av landbrukets utslipp) Like store mengder fra skogsavfall? Kostnader?

18 PERMASOM: Organic matter in permafrost molecular l composition and associated response to increasing temperature Neiden, Finnmark Neiden 1 Neiden 1: Palsa; Cryic fibric Histosol; Neiden 2 frozen layer appears at 55 cm Neiden 2: Collapsed palsa; Fibric Histosol; Bioforsk and UMB (Daniel P. Rasse, Katrin Knoth de Zarruk, and Line Tau Strand )

19 Adventdalen, Svalbard Advent 2 Advent 2 Adv1: fluvial and eolian sediments, dry, no cryotrubation, permafrost at 70 cm, WRB: Haplic Cryosols Adv2: Polygonal structure, fluvial and eolian sediments, moist, no cryoturbation, permafrost at 50 cm, WRB: Haplic Cryosols Advent 1 Advent 1

20 Vorkuta, Russia WRB Classification: Vorkuta 1:Thixotropic Turbic Cryosol, permafrost at 37 cm Vorkuta 2: Stagnic Regosol, no permafrost Vorkuta 3: Cryic Histosol, permafrost at 51 cm Vorkuta 4: Thixotropic Turbic Cryosol, permafrost at 70 cm

21 Andøya: Målinger- Flux av CO2, metan Andøya: Ecosystem CO2 flux measurements Methane. First in Norway. Possible; link- ICOS Established 2008 LMT stations Cooperation Smithsonian Environmenta l Research center Bert Drake Norwegian Institute for Air Research NILU, Andøya Rocket Range..

22 Målinger av lystgass (N 2 O) 2 -sesong variasjoner fra ulike produksjonssystemer New project 2009: Creating a scientific basis for an integrated evaluation of soil-borne GHG emissions in Norwegian agriculture. Mitigation strategies UMB. Lars Bakken, Peter Dorch, Marina Bleken Bioforsk; Daniel Rasse, Katrin K. de Zarruck, Sissel Hansen Audun Korsæth Link to Holos project. Odd Magne Harstad, UMB

23 Naurstadbekken, Bodø Overvåking, vannkvalitet, driftsformer, jordbruksaktivitet. Grasproduksjon Effekter av endret klima: -Vekstsesong -Vekster Vkt -Gjødsling -Jordarbeiding- husdyrhold -Avrenning, vannkvalitet -?? - f k no/jova. -

24 35 3,5 20 Mineralgjødsel Mineralgjødsel Husdyrgjødsel fra lager 3,0 Husdyrgjødsel fra beitedyr 2,5 15 2,0 10 Tilførsel av P (kg/daa) Tilførsel av N (kg/daa) 1,5 1,0 0, ,

25 Rapport fra Klima21-arbeidsgruppe 2: Innspill til prioritering av norsk forskning på konsekvenser av klimaendringer og klimatilpasninger

26 Lengre vekstsesong- kan utnyttes? Håp om større avling Gjødselbehov? Utnytte økt temp, hva med daglengde? Riktige sorter- sortsforedling Kritiske perioder risikoplanlegging: g Knoppfrost- Overvintring høstsådde vekster Overlevelse vinterperioden og før det? Snømugg- overvintringsopper Høst: Innhøsting- avlingsikkerhet- avlingskvalitet Jordarbeiding- våte høster- risiko for avrenning( Nitrogen, erosjon, fosfor, plantevernmidler ) - risiko for soppsykdommer- konflikt med redusert jordarbeiding (fusarium ) Mulighet for tilsåing høstkulturer- værforbehold?

27 Hvordan vil dette jordbrukslandskapet se ut om et par tiår? Nye muligheter Lengre vekstsesong Større avlinger Nye sorternye kulturer mat, energi, andre formål Økt utbredelsesområde noen vekster Bedre kvalitet Miljø og klimamerking

28 Nye muligheter??? men var de gode?s Sortstilpassing i?

29 Noen nye muligheter Og i Nord Norge.?

30 Planteskadegjørere i et endret klima Generelt: Planteskadegjørere liker varme og fuktighet. Det vil øke omfanget av etablerte skadegjørere (både kvalitetsskadegjørere og karanteneskadegjørere) og gi økt mulighet for etablering av nye skadegjørere, dersom de introduseres Kvalitetsskadegjørere kan introduseres på ulike måter, bl. a. gjennom lovlig import av planter, som følge av økt handel og økt reisevirksomhet Skadegjørere som til nå har vært begrenset til områder lengre sør i Europa vil kunne komme til Norge og etablere seg. De vil kunne forårsake kvalitetsskader, endringer i kulturlandskapet og få følger for biodiversitet

31 Etablering av fremmede arter Klimaet i Norge er i dag mildt nok for mange arter til å etablere seg bare de blir introdusert Et fremtidig varmere klima vil gi gode forhold for nye skadegjørere En økt planteimport vil gi større muligheter for introduksjoner

32 Plantevern- Tørråte på Kjerringøy, Bodø e. Atle Hauge, Bioforsk Behov for økt varsling om plantevern: -Nettbaserte tjenester som VIPS. - Indikatorer - risiko modeller -råd om tiltak -beredskap

33 Økende nedbør- Innhøsting? Potetene regner vekk September har vært en eneste lang regnbyge. Vestlandet, Trøndelag, dl deler av N-Norge. NN 210 % av normal mengde Foto: Arnulf Gresseth Jæren: 200 mm, dobbelt så mye om normalt, 2 mnd. Potet og kornavlingene regner bort.

34 Vått og trått for bønder med slått Foto: Bjørn Asle Grimstad Om det ikke blir en bedring kommende uke er det slutt på håpet om å få inn graset. Vi slår nedbørrekordene d til enhver tid

35 Jordbruk i bratte fjellsider ; bekker i fjellsider, vannmettet, ras.. Jordbruk på elvesletter - flomutsatt.kartlegge ulike typer risikoareal vannets strømningsveier? i

36 Endret vinter, endret nedbør, temperatur, endret avrenning og miljøeffekter

37 Ekstremepisoder - ustabilitet, effekter i mange år? ØKT FOKUS PÅ HYDROTEKNIKK.og jordpakking drenering

38 Profilering, Andøy

39 Prinsipp for profilering

40 Er de gamle rørene godt nok dimensjonert? Fornying av grøfter- behov allerede nå Endret nedbør- større Fornying av grøfter- behov allerede nå. Endret nedbør- større behov drenering- både vår og ved innhøsting?

41 Flomdam/rensedam i Bodø

42 Flom og ekstremvær Flomsikring- flomsonekart store elver tilpasning aktivitet flomvarsling bruk av vegetasjonssoner for å kontrollere inn og utløpsarealer ved kontrollert neddemming

43 Høstkorn- Østlandet - stor avling, beskyttende plantedekke? - lengre vekstsesong-utvidete dyrkingsmuligheter? - erosjon ved ulike jordarbeidingsmetoder?

44 Høstkorn- beskytter mot partikkeltransport?

45 Øsaker Rute 2: Høstharvet + sådd høstkorn SS-kons: 1110 mg/l Rute 3: Direktesådd høstkorn SS-kons: 5 mg/l Rute 4: Høstpløyd + sådd høstkorn SS-kons: 5820 mg/l (Foto: R. Skjevdal) 105 mm nedbør (16 sept- 5 okt) Sådato : 10 Sept

46 Høstkorn direkte grensende til bekk

47 Høsth ete med Høsthvete med buffersoner

48 Risikoarealer Dersom: Mildere høster, økende nedbør, mer ekstremvær Mildere vintre med vekslende fryse og tineepisoder: Hvilke arealer anbefales/prioriteres/tillates til høstkorndyrking?? Arealer med ulik erosjonsrisiko arealer direkte grensende til vannforekomster, bekker, vann, restriksjoner på jordarbeiding der høstkorn prioriteres? Eller vil det bli så mye mildere og lengre vekstsesong at høstkorn blir en reell erosjonsbeskytter? Tidshorisont??

49 Spesielle utfordringer for økologisk? Næringstoffutnyttelse ved våte høster og økt avrenning- bruk av husdyrgjødsel, grønngjødsel Økt mineraliseringsrate, frigjør næring, utvasking *Ugras mekanisk bekjempelse- erosjonsrisiko også vurdert for økologisk drift? Regionale miljøprogram. Våtere jord- mekanisk bekjemping- jordpakking Skadegjørere- større problem, flere nye Overvintring av eks rødkløver Tilpasset sortsmateriale

50 Er det behovet for klimatiltak som endrer miljøpolitikken Husdyrgjødsel- biogass- Forurensning- spredearealkravet (fosforbasert). Husdyrområdene bl.a Jærenhøye fosforverdier- avrenning- eutrofiering. Husdyrgjødsel til biogass- 30 % foreslått, økende? Transporteres tilbake til gårdsbrukene eller ut av området? Kan ta inn flere dyr? Spredearealkrav- vil fosforverdiene gå ned? Tilsetting av nitrogen- pelletert ny fullgjødsel? Fokus lystgass- ny fokus på total gjødsling i jordbruket- nitrogentap både med avrenning og gasstap ) Ønske om økt karbonbinding- økt fokus på redusert jordarbeiding- nytt fokus jordarbeiding og soppsykdommer (fusarium )- økende ved endret klima?

51 Bruk av scenarier -utvikling i ulike typer landskap -grunnlag gfor tilpasning. -Kan velge tilpasning! -Men trenger kunnskap k

52 Apelsvoll Behov for forskning og overvåking av dyrkingssystemer Vekster- jordarbeiding- gjødsling- avlinger- Miljøeffekter, Effekter av endrer klima- tilpasning Utslipp klimagasser- binding av karbon Bærekraftige dyrkingssystemer

53 St.meld. nr. 39 ( ) 2009) Klimautfordringene landbruket en del av løsningen LMD Prioritert forskning på økt karbonlagring i jord og biomasse. Økt fokus JORD Husdyrgjødsel til biogass

54

55 PERMASOM Organic matter in permafrost: molecular composition and associated response to increasing temperature Formål: 1. to characterize the molecular composition of the soil organic matter (SOM) contained in selected arctic and permafrost soil profiles. 2. to analyze relationships between SOM molecular composition and potential mineralization rates. 3. to determine temperature sensitivity functions (TSF) for SOM mineralization across ranges of unfrozen arctic soils and permafrost soils, through incubation experiments. 4. to test the improved temperature sensitivity parameters in terms of GHG production in the land scheme of an earth system model. Ongoing g incubations, first results expected in fall Bioforsk and UMB (Daniel P. Rasse, Katrin Knoth de Zarruk, and Line Tau Strand )

56 Synlig overflateavrenning om høsten- ofte på felter med høstkorn. Oktober episoder Kontroll med overflateavrenning -høstkornareal