Kunnskapsgrunnlag skog og klima, samt karbon i jordbruksjord i Trøndelag

Transkript

1 Kunnskapsgrunnlag skog og klima, samt karbon i jordbruksjord i Trøndelag Utarbeidet på oppdrag for Trøndelag fylkeskommune av Hans Christian Brede, Skogselskapet i Trøndelag Januar 2019 Foto Stort bilde Sven Erik Knoff for Arena Skog Små bilder: Kirsti Haagensli

2 Innhold Innledning... 2 Lagring av CO2 i trøndersk skog... 2 Levende biomasse... 2 Død ved... 4 Skogsjord... 4 Klimaeffekter ved høsting/hogst... 5 Jordbruk... 5 Andre utslipp enn karbon fra jord... 6 Oppsummeringstabeller størrelsesorden på karbonlager, karbonopptak og substitusjon

3 Innledning På landarealene tas det årlig opp store mengder karbon (c), og det har over tid blitt bygget opp svært store karbonlagre. Gjennom forråtnelse, brann og menneskelig bruk, avgis det også karbon. I dette notatet er det fokus på de arealene menneskene har størst innvirkning på, skog- og jordbruksarealene. Myr er tatt med fordi det er en naturtype der det er lagret mye karbon, som potensielt kan frigjøres ved menneskelig påvirkning på myra, f.eks. ved å bygge på den, oppdyrking, torvtekt, drenering, m.m. Notatet tar ikke mål av seg å gi et udiskutabelt grunnlag for klima og landbruk. På mange områder mangler en et datagrunnlag for regionen, og presisjonen bør utvikles og forbedres i takt med økt kunnskap. Det viktigste har vært å prøve å gi et bilde av landbrukets regionale påvirkning på klima, og skape en bevissthet om dette. Dette kan kanskje gi et grunnlag for prioritering hvor gir en innsats effekt av betydning? Lagring av CO2 i trøndersk skog Karbon utgjør 50 % av vekta i tørt trevirke. Gjennom fotosyntesen tar trærne opp CO 2 fra atmosfæren og omgjør det til energirike karbonforbindelser. Karbonet bindes/lagres, mens oksygen frigjøres. Derfor sier vi gjerne at skogen «tar opp og lagrer CO 2», selv om en ikke finner gassen CO 2 i trevirke. For hvert tonn produsert trevirke, tappes atmosfæren for 1.8 tonn CO 2. Trær fjerner med andre ord mer CO 2 fra atmosfæren enn sin egen vekt. Trær er de eneste vekstene som lagrer karbon som levende individer over mange år. I myr lagres karbon fordi det ikke skjer nevneverdig nedbryting av døde planterester, primært mose. Når trevirke råtner eller brenner, skjer det stikk motsatte. I en skog i likevekt, vil opptak og utslipp av CO 2 være like stort. Slik er det ikke i Trøndelag. Gjennom de siste 100 år har skogressursen blitt fordoblet gjennom lang tids innsats for å bygge opp skogressursen. Skogressursen kan bygges opp gjennom et aktivt og godt skogbruk og økning i skogareal. Skogressursen kan reduseres ved dårlig skogstell, fjerning av skogareal til andre formål eller ved storstilte insektangrep, storm og brann. Klimaendringer kan øke faren for skogskader. Samtidig kan klimaendringene, med varmere vær og lengre vekstsesong, føre til økt produksjon og økt skogareal, ved at skoggrensa flyttes høyere opp og nordover. Karbonlager i skog kan overføres til trygge, langvarige karbonlager i trebygninger. Mengden trevirke lagret i bygninger påvirkes av hvilke materialer vi velger å bygge med. Ved å bygge opp mengden stående trevirke i skogene og lageret av tre i bygninger, kan man lagre CO 2 over svært lange perioder. Vi har stor påvirkning på opptak og lagring av CO 2 i skog og treprodukter. Jo mer skog vi produserer, jo mer trevirke har vi som innsatsfaktor i en sirkulær økonomi. Levende biomasse Landskogtakseringen gir årlige oppdateringer over skogens utvikling i Trøndelag. Landskogtakseringens oversikter gjør det mulig å beregne karbonlager og årlig binding i trær ut i fra stammevolum og endringer i volum. Resultatene fra landskogtakseringen presenteres i 5- årsintervaller. Den siste oppdatering gjelder perioden Dvs at de ferskeste tallene 2

4 representerer en skogtilstand 4 år tilbake i tid. Fra perioden til er all skog og tresatt areal med i tallgrunnlaget. Treslag Produktiv skog 1000 kbm Trøndelag Uproduktiv skog 1000 kbm* SUM 1000 kbm BEF** CO 2 i tonn Gran , Furu , Lauv , SUM * Volumtall for uproduktiv skog inkluderer produktiv skog i verneområder, kraftlinjer, hyttefelt mm, beiter og tresatt areal. ** BEF Biomass expand factor regner om stammevolum til total biomasse og CO 2. I denne beregning er det benyttet en BEF som representerer et tre på 1kbm dvs et stort og gammelt tre. Siden BEF avtar med trestørrelse er dette anslaget å betrakte som et minimum. Treslag Produktiv skog 1000 kbm Trøndelag Uproduktiv skog 1000 kbm** SUM 1000 kbm BEF* CO 2 i tonn Gran , Furu , Lauv , SUM Skogvolumet i Trøndelag har økt med 17,6 millioner kbm mellom de to periodene, dvs 2,2 millioner kbm pr år. For produktiv skog utgjør dette 165 liter pr dekar år og for uproduktiv skog 48 liter pr dekar og år. CO 2-opptaket i skogene i Trøndelag har økt med 26,5 millioner tonn CO 2 mellom periodene, dvs 3,3 millioner tonn pr år. Årlig tilvekst har økt fra 2,8 mill kbm i perioden til 3,1 mill kbm i perioden Mellom og ble det for første gang registrert en nedgang i tilvekst på produktivt areal. Det kan tyde på at årlig tilvekst er i ferd med å flate ut. Fra 1920-tallet til i dag har gjennomsnittlig kubikkmasse i Trøndelag økt fra 4,7 kbm/dekar til 9,2 kbm/dekar. Trønderskogene har blitt dobbelt så trerike. Fortsatt er det potensial til å øke biomassen. I Jämtland er til sammenligning kubikkmassen i gjennomsnitt 10,4 kbm/dekar. Maksimerer man produksjonen og driver et aktivt skogbruk på 50 % av det produktive skogareal, kan en maksimalt oppnå opp mot 15 kbm/dekar i gjennomsnitt på lang sikt. Det vil utgjør et økt karbonlager på millioner tonn CO 2 i forhold til i dag. Dette inkluderer også lavproduktivt areal, der det drives minimalt med skogbruksaktivitet pga av små eller ingen inntektsmuligheter. Disse arealene domineres av gammel skog på lav bonitet, og har i dag en kubikkmasse omtrent som gjennomsnittet ellers. Dvs de tjener som karbonlager på linje med annen skog, og utgjør ca 50 % av karbonlageret i produktiv skog. En kan forvente fortsatt økning av karbonlager også på disse arealene. 3

5 Skogskader og underoptimal foryngelse vil inntreffe, og dette reduserer potensialet. En realistisk langsiktig målsetting mot år 2100 kan være en tilsvarende utvikling som forrige 100-årsperiode, med en økning på 50 millioner tonn CO 2. Dvs en stående kubikkmasse på det produktive areal på ca 150 millioner kubikkmeter og en årlig hogst på 2-3 millioner kbm. Dette vil kreve et strengere regime i forhold til foryngelse, ungskogpleie og alder ved hogst enn dagens praksis. Klimaendringer medfører økt temperatur og vil gi effekt på våre skoger der temperaturen fra før er en av minimumsfaktorene. En grad høyere sommertemperatur vil minimum gi % økt produksjonsevne på dagens skogareal. Skogene kan bli tettere ved at frøproduksjon vil øke og frømodning vil skje oftere. Økt bruk av foredlet plantemateriale vil øke potensialet for skogproduksjon ytterligere. Uproduktive skoger kan bli produktive og skoggrensen vil flytte seg oppover fjellsider. Potensialet for skogproduksjon og karbonbinding er ikke statisk, men vil sannsynligvis øke betydelig. Død ved Gjennom landskogtakseringen registreres også død ved (til bruk i forbindelse med vurdering av biologisk mangfold). Arealet med liggende død ved som når terskelverdiene for registrering har økt med 0,56 % i året mellom periodene til Dette utgjør et areal på ca dekar pr år. Stormene Ivar og Hilde førte til omfattende vindfall. Det er grunn til å anta at disse stormene har hatt påvirkning på utviklingen av stående volum og mengden død ved. Død ved på produktivt skogareal utgjorde 10 mill kbm i og 13 mill kbm i Økningen av død ved i perioden var ca kbm pr år. For perioden utgjorde død ved 14,3 mill kbm, og det var en årlig økning siden forrige periode på kbm. I uproduktiv skog er det registrert 1,9 mill kbm død ved i siste takst. Mengden død ved i våre skoger er omtrent på nivå med stående kubikkmasse på uproduktive skogareal, og årlig økning av død ved er for tiden større en årlig tilvekst på det uproduktive skogareal. Årlig tilførsel av død ved og strøfall utgjør ca 0,3 millioner tonn CO 2. Mengden død ved vil ha nær sammenheng med skogsvolumet, og mengden strø vil ha nær sammenheng med tilvekst. Karbonet i strøfallet lagres i lang tid i humus, men deler brytes ned etter hogst,når sol og varme slipper til. Skogsjord Skogsjorda utgjør et svært stort karbonlager; bygd opp etter siste istid. Skogsjorda på produktivt skogareal, uproduktivt areal og lauv og furumyrer utgjør et karbonlager som tilsvarer anslagsvis 1 milliard tonn CO 2, og har en årlig økning på ca 0,4 millioner tonn CO % av jordkarbonet i skog er på produktivt skogareal. Skogbruket i dag benytter kun stammen av trær, og dette utgjør ca 50 % av biomassen. Dvs at ca 50 % av biomassen blir igjen etter hogst. En økende andel av hogst av kulturskog vil øke tilførsel av karbon til jord. Volumet pr arealenhet er gjerne 2-3 ganger høyere enn skogen som stod der før, og biomassen (stubbe, røtter, kvist, topper) som blir igjen etter hogst er tilsvarende høy og har lang nedbrytningstid. Karbonet i biomassen er økende, men vil etter hvert stabilisere seg på et høyere nivå. Jordkarbonet på skogarealene vil fortsette å øke i lang tid etter dette. Uttak av GROT (greiner, røtter og topp) til bioenergi vil redusere potensialet for økning av jordkarbon, men vil øke klimaeffekten i bruk av tre. 4

6 Myr er også et viktig karbonlager Myrarealene i Trøndelag utgjør et karbonlager tilsvarende skogsjord, med ca 1 milliard tonn CO 2. Det er usikkert om det skjer netto karbonbinding i myr i Norge i dag. Klimaeffekter ved høsting/hogst Gjennomsnittlig årlig avvirkning av bartrær fra skogen i Trøndelag var i perioden ca kbm. Skogressursanalyser viser at hogstpotensialet per år i Trøndelag er ca. 1,1 million kbm. Med et forsiktig anslag på 1 million kubikkmeter tømmerhogst per år, kan klimaeffekten anskueliggjøres gjennom disse eksemplene: - Representerer en energimengde, hvis brukt som energi, på 2 TWh. Dette tilsvarer 30 % av dagens trønderske vannkraftproduksjon og er 4 ganger mer enn dagens vindkraftproduksjon. - Denne energimengden har potensial til å gi reduksjon i utslipp på 0,05-1 mill. tonn CO 2 dersom produktene ender opp som energi (dette er avhengig av hva som erstattes). - 0,4 millioner tonn CO 2 i reduserte utslipp, der treprodukter erstatter stål og betong. - 0,175 millioner tonn CO 2 kan lagres i bygg, eksl. rivningsvirke. - Substitusjonseffektene kan i sum være i samme størrelsesorden som karbonbinding i tilsvarende biomasse i stående skog. - Klimaeffektene spres dit produktene anvendes og til slutt forbrennes. En betydelig del av dette eksporteres/importeres ut og inn av fylket gjennom produkter. - Det norske lageret av CO 2 i bygningsmassen av tre er estimert til 67 millioner tonn CO 2. Trøndelag har 9 % av norsk bygningsmasse, så det utgjør anslagsvis 6 millioner tonn CO 2 eller 8,6 millioner kbm trelast. Årlig økning av bygningsmassen i Trøndelag er på ca enheter. Dette utgjør en årlig netto økning på ca kbm trelast i bygg. Det tilsvarer ca tonn CO 2. En evt økning i trebruk i renoverte bygg kommer i tillegg. Anslagsvis kbm trelast ( tonn trevirke) blir revet. Hovedtyngden av dette blir gjenvunnet som energi eller levert til materialgjenvinning. Trelastproduksjonen er på ca kbm der 98 % av energien som brukes i foredlingen er fornybar herav 76 % bioenergi. Jordbruk Matproduksjon er et basalt behov for mennesket. Produksjon av mat har samtidig påvirkning på klimaet. Biologiske prosesser gir opptak av karbon fra atmosfæren, men også utslipp fra det karbonet som finnes i jorda, på linje med det som skjer i skogen. Gjennom de siste mange år har det vært et netto utslipp av karbon, og dermed en netto nedbygging av karboninnholdet i dyrka jorda i Norge. Dette kommer for en stor del av omlegging til dyrking av store arealer med ensidig kornproduksjon og oppdyrking av myr. Men det er store forskjeller mellom arealer. Generelt sett gir ensidig korndyrking størst netto tap, mens eng og beite kan gi netto opptak. Tap av karbon fra jord, enten som følge av biologisk nedbryting eller erosjon, er på sikt en trussel mot landbruksjordas produksjonsevne. Karbonet har nemlig mange viktige funksjoner i jorda, slik som vannhusholdning og lagring av næringsstoffer. 5

7 Gjennom opptak av karbon i fotosyntesen i vegetasjonen siden siste istid, har det blitt bygget opp et karbonlager i jordbruksarealene. Karbonlageret i jorda (inkl. biomasse) på jordbruksarealene i Trøndelag anslås å være 130 mill tonn CO2. Dette utgjør 17 % av karbonlageret på jordbruksarealene på 750 mill tonn CO2 på landsbasis. Tapet av karbon fra dyrka jord, dvs åkerjord og dyrka myr, er på ca 0,3 mill tonn CO2 per år. Dette er basert på nasjonale tall, og anslaget for Trøndelag er gjort ut fra andelen av jordbruksvirksomheten i landet. Nøyaktigheten av tallene kan forbedres ved en mer finmasket analyse, der en skaffer oversikt over våre arealer med myrjord, åkerdyrking og grasproduksjon. På dyrkamarka er det et potensiale for karbonbinding. Valg av vekster og hvordan agronomien utføres i praksis har betydning. Man kan ikke gi en fasit som gjelder over alt for hva man skal dyrke eller hvordan, men NIBIO gir disse generelle rådene: Grasdyrking gir større C-binding enn korndyrking. Åpen åker fører til større C-tap enn vegetasjonsdekt jord. Vi bør derfor øke grasarealet og ekstensivere grasdyrkingen, mens vi intensiverer åkerdyrkingen på de arealene vi bruker til dette. Den mest produktive jorda brukes til korn, den minst produktive til gras. Det er ingen enkel løsning som snur den negative trenden mht karboninnhold i jordbruksjord, som har vært i lang tid. For samtidig som man ut fra ønsket om økt karboninnhold i jord vil ha mer grasdekt areal, er det en utfordring at det nesten kun er drøvtyggerne som kan utnytte gras, og omdanne dette til menneskemat. Og diskusjonen omkring metangassutslipp fra drøvtyggernes fordøyelsessystem og husdyrgjødsel bør være vel kjent! Kylling og gris lever fortrinnsvis på kornprodukter, som dyrkes slik at karboninnholdet i jorda jevnt over går ned. Avskoging til nydyrking og beite gir betydelige klimagassutslipp. Det er antydet en arealavgang av skog i Trøndelag på ca dekar årlig gjennom skogbrukets resultatkontroller for foryngelse. Såfremt dette stemmer, utgjør dette et klimagassutslipp på minimum tonn CO2 pr år såfremt skogtilstanden er rundt 20 kbm/dekar. Dvs det er i samme størrelsesorden som karbontapet på hele jordbruksarealet i Trøndelag! Andre utslipp enn karbon fra jord Ut over endring i karboninnholdet i jorda, skjer jordbrukets påvirkning på klimaet først og fremst gjennom utslipp av klimagassene metan fra husdyrenes fordøyelsessystem og lystgass fra jordbruksarealene. Dette utgjorde et utslipp på 0,75 mill tonn CO2 i 2016, i hht statistikk fra Miljødirektoratet. I tilegg er det noe utslipp fra fossil energi til maskiner og oppvarming av veksthus, m.m. Nasjonale tall angir ca 0,4 mill tonn CO2. Et anslag for Trøndelag er ca 0,07 mill tonn CO2. 6

8 Oppsummeringstabeller -størrelsesorden på karbonlager, karbonopptak og substitusjon. Utgangspunkt for flere av fylkestallene er nasjonale tall for karbonlager og karbonbinding, med unntak av Landskogtakseringen. Tallene er derfor ikke eksakte, men angir størrelsesorden. For at det skal være lettere å få en forståelse av mengden det er snakk om, er CO2-mengden omregnet til tonn pr innbygger i Trøndelag. Karbonlager i skog og jord Millioner Tonn pr innbygger tonn CO 2 C i skogsjord Biomasse trær Død ved Trelast 6 13 Papir/papp 1 2 SUM SKOG Myr Jordbruksareal Årlig karbonopptak i skog, skogsjord og treprodukter (dagens situasjon), samt utslipp fra myr og jordbruk. Millioner Tonn pr innbygger tonn CO 2 Skogsjord 0,4 0,9 Biomasse trær 3,3 7,2 Død ved og strø 0,3 0,7 Trelast i bygg 0,1 0,2 Papir/papp - - SUM 4,1 8,9 Myr +/- 0 C i jordbruksjord -0,3-0,7 Jordbruk (metan/lystgass) -0,7-1,7 Årlig substitusjon* ved trebruk Millioner Tonn pr innbygger tonn CO 2 Trelast vs stål/betong 0,4 0,9 Bioenergi, sammenlikna 0,05 0,1 med norsk el Bioeenergi, jfr tiltakspakke Miljødirektoratet 0,5 1,1 7

9 Bioenergi, sammenlikna 1,0 2,2 med EU el mix SUM 0,5-1,5 1-3 Sum årlig karbonopptak i skog og substitusjon ved trebruk Millioner Tonn pr innbygger tonn CO 2 Årlig karbonopptak i skog 4,1 8,9 Årlig substitusjon ved 0,45-1,0 1-2 trebruk SUM 4,45-5,1 9,9-10,9 * Med substitusjon mener man effekten av at man ved å bruke treprodukter erstatter (substituerer) produkter som gir mer klimagassutslipp. Kilder: Landbruk og klimaendringer arbeidsgruppas rapport 2016 CO 2-opptak i jord og vegetasjon i Norge. BIOFORSK 2010 Landskogtakseringen/SSB Trelastindustriens lille grønne NIBIO 8