Klimatiltak i landbruket i Sogn og Fjordane - Utslepp og aktuelle tiltak 18. april 2012 Side 1 av 56
Innhald 1.1 Samandrag... 1 1.2 Bakgrunn... 2 1.3 Mål... 2 2.0 Overordna perspektiv... 3 3.0 Klimagassar i landbruket... 5 3.1 Karbondioksid (CO 2 )... 5 3.2 Metan... 5 3.3 Lystgass (N 2 O)... 6 4.0 Utslepp frå ulike landbruksaktivitetar i S og Fj.... 7 4.1 Husdyrproduksjon... 7 4.1.1 Metanutslepp frå enterisk fermentering... 7 4.1.2 Metanutslepp frå lagring av husdyrgjødsel... 8 4.1.3 Lystgassutslepp frå lagring av husdyrgjødsel... 8 4.2 Gjødsling... 9 4.2.1 Bruk av husdyrgjødsel... 10 4.2.2 Bruk av kunstgjødsel... 10 3.2.3 Gjødsling frå husdyr på beite... 11 4.3 Dyrking av jord... 12 4.3.1 Nydyrking... 12 4.3.2 Bruk av jordbruksareala (dyrking)... 12 4.4 Kalking som kjelde til CO 2... 13 4.5 Bruk av energi som kjelde til CO 2... 13 5.0 Tiltak for å redusera utslepp av klimagassar... 14 5.1 Reduksjon i mengda enterisk metan... 14 5.2.1 Produksjon av biogass som klimatiltak... 14 5.2.2 Reduksjon av lystgassutslepp... 17 5.2.2 Gjennomføring av tiltaket... 17 5.2.3 Metanpotensialet i husdyrgjødsla... 17 5.2.4 Supplering med andre typar råstoff... 19 5.2.5 Kartfesting av ressursane... 21 5.2.6 Gardsbaserte biogassanlegg... 23 5.2.7 Sentraliserte biogassanlegg... 23 5.2.8 Potensielle sentraliserte biogassanlegg i S og Fj.... 24 Side 2 av 56
5.2.9 Etablering av biogassanlegg... 26 5.3 Gjødsling og jordarbeiding... 28 5.3.1 Betre utnytting av nitrogen i gjødsel... 28 5.3.2 Redusert jordpakking og betre drenering... 29 5.3.3 Unngå nydyrking av myr... 29 5.3.4 Grasproduksjon og husdyrgjødsel... 29 5.3.5 Gjennomføring av tiltaket... 29 5.4 Redusert bruk av (fossil) energi i landbruket... 32 5.4.1 Redusert jordarbeiding... 32 5.4.2 Bruk av bioenergi som energikjelde... 32 5.4.3 Redusert bruk av elektrisitet... 32 5.4.4 Indirekte energibruk... 32 5.5 Skogbruk og bioenergi frå skogressursar... 33 5.5.1 Skog i vekst som klimatiltak... 33 5.5.2 Bruk av trevyrke i landbruket... 35 5.5.3 Bioenergi... 35 5.5.4 Skogskjøtsel og tilplanting... 37 5.5.5 Treslagskifte som klimatiltak... 37 5.5.6 Kontroversar rundt skog og klimatiltak... 38 5.5.7 Gjennomføring av tiltaket... 38 5.6 Økologisk landbruk... 40 5.6.1 Kva skil konvensjonell og økologisk driftsform?... 40 5.6.2 Lystgassutslepp... 40 5.6.3 Metanutslepp... 41 5.6.4 Organisk materiale i jord... 41 5.6.5 Bruk av energi... 41 5.6.6 Samanlikning av økologisk og konvensjonell driftsform... 42 5.6.7 Oppsummering økologisk jordbruk som klimatiltak... 42 5.7 Jordvern... 43 5.8 Biokol... 44 5.9 Kortreist mat... 44 6.0 Klimatilpassing i landbruket... 45 6.1 Jordbruk og klima... 45 6.2 Skogbruk og klima... 46 Side 3 av 56
6.3 Klimatilpassingar jordbruk... 47 6.4 Klimatilpassingar skogbruk... 48 7.0 Samanstilling av klimagassutslepp og tiltak... 49 7.1 Politiske målsettingar og korleis desse kan nåast... 49 Litteratur:... 51 Foto på framsida: Oppe til venstre: Amund Hjelle Oppe til høgre: Wikipedia, med fråskriven opphavsrett Nede til venstre: Fylkesmannen i Sogn og Fjordane Nede til høgre: Merete Larsmon Side 4 av 56
1.1 Samandrag Det samla norske utsleppet av klimagassar sumerar seg til kring 55 millionar tonn CO 2 -ekvivalantar (CO 2 -e). Landbruket står for kring 9 prosent av det totale utsleppet. Regjeringa har som målsetting at utsleppet frå landbruket skal reduserast med 1,1 millionar tonn CO 2 -e innan 2020. Det er òg sett som ei politisk målsetting at 30 prosent av all husdyrgjødsel skal nyttast i eit biogassanlegg, og at bruken av bioenergi skal aukast med 14 TWh, innan 2020. I rapporten vert utsleppa av klimagassar frå landbruket i Sogn og Fjordane forsøkt kvantifisert. Med bakgrunn i tilgjengelege data om landbruksverksemd i fylket, er det samla utsleppet frå landbruket berekna til å vera kring 175 000 tonn CO 2 -e. Av dette står metan frå husdyr og lagring av husdyrgjødsel for 65 prosent av utsleppa. Vidare står utslepp av lystgass frå bruk av nitrogenhaldig gjødsel for kring 25 prosent av utsleppa, medan utslepp frå forbrenning av fossile brensel bidreg med kring 10 prosent av det samla utsleppet. Rapporten drøftar korleis ulike tiltak kan bidra til å redusera utsleppa av klimagassar, og for somme av tiltaka er det gjort kvantifiseringar for kor stor effekt desse vi ha. Ved bruk av tilgjengelege tal frå søknadar om produksjonstilskot og ved bruk av geografiske informasjonssystem (GIS), vert det sett nærare på moglegheita for å produsera biogass basert på husdyrgjødsel. Resultata syner at det for fylket isolert sett, er mogleg å nå regjeringa si målsetting om at 30 prosent av husdyrgjødsla skal behandlast i eit biogassanlegg, gjennom å etablera 20 sentraliserte biogassanlegg. Men det er svært vanskeleg å få til ei slik storsatsing på biogass med dagens energiprisar. Det er gjort berekningar for kor stor reduksjon ulike tiltak innan gjødselhandtering vil kunna ha, og resultatet er at slike tiltak berre vil ha ein moderat effekt på det totale utsleppet. Det er gjort ei vurdering av kor kostnadseffektive ulike tiltak er for næringa når det gjeld reduksjon i utslepp av lystgass frå jordbruksjord, og fleire av tiltaka er vurdert til å vera lønsame. Basert på total tilvekst av skogbiomasse er det berekna at det samla årlege opptaket av CO 2 på dei skogkledde areala i fylket er kring 1,3 millionar tonn CO 2. Det vert drøfta korleis ulik bruk av denne tilveksten vil påverke klimagassrekneskapen, både på kort og lang sikt. Av andre tiltak vert det reflektert rundt korleis økologisk landbruk, jordvern og kortreist mat føreheld seg til utslepp av klimagassar. Konklusjonen er at det ikkje er store skilnaddar mellom økologisk- og konvensjonelt landbruk når det gjeld utslepp av klimagassar. For jordvern vert det konkludert med at det er uklart om dette er eit direkte klimatiltak, men at jordvern vil verte svært viktig for matsikkerheita i framtida, dersom dagens klimaframskrivingar er riktige. Klima og landbruk er knytt svært tett saman. Dersom klimaet endrar seg vil òg driftsføresetnadane for landbruket endra seg i same takt. Med eit endra klima vil landbruket kunna få problem med mellom anna nye skadegjerarar, køyresvak/vassjuk jord, og utvasking av næringsemne. Skogbruket har ei særleg utfordring med å nytte plantemateriale som er tilpassa framtidas klima. Landbruksnæringa er vand med å takla vekslande vêr- og klimatilhøve, og sidan klimaendringane vil skje over lang tid vil landbruket truleg ikkje få store vanskar med å tilpasse seg til eit endra klima, so sant næringa vert følgd opp av FoU-aktivitet. 1
1.2 Bakgrunn Mykje tyder på at utslepp av klimagassar fører til at klimaet på jorda vert endra, og det er i dag internasjonal semje om at det skal gjennomførast tiltak for å redusera utsleppa av klimagassar (Kyotoprotokollen og fleire). Noreg har ein klimapolitikk som gjeng fram av St.meld. nr. 34 (2006-2007) Norsk klimapolitikk. På landbruksområdet har denne seinare vorte etterfølgd av St.meld. nr. 39 (2008-2009) Klimaendringene - landbruket en del av løsningen. I denne meldinga er det peika på ei rekkje tiltak som kan utførast i landbruket, som både kan redusera utsleppa og auka opptaket av klimagassar. I Klimakur 2020 vert mange av dei føreslegne tiltaka i St.meld nr. 39 (2008-2009) utreia i meir detalj. Regionalt har vi Fylkesdelplan for klima og miljø og Melding om kystskogbruket som begge er politisk forankra i Sogn og Fjordane fylkeskommune. Gjennom embetsoppdraget frå Landbruks- og matdepartementet er vi pålagd å følgje opp innhaldet i St.meld. nr. 39 (2008-2009). Vidare er Fylkesmannen tildelt ansvaret for å følgje opp fleire punkt som vedkjem landbruk i Fylkesdelplan for klima og miljø. I 2010 vart det laga eit notat (Arealforvaltning og klimatiltak i landbruket i Sogn og Fjordane oppfølging av St.meld nr. 39 om landbruk og klima) som gjev føringar for korleis landbruksareala i fylket bør forvaltast for å oppfylla måla i St.meld. nr. 39. Denne rapporten er meint som ei vidareføring av arbeidet som vart gjort i 2010, men med fokus også på andre sider av landbruksområdet enn arealforvaltning. 1.3 Mål Ei overordna målsetting for klimaarbeidet innan landbruket, og for denne rapporten, er at ein samla innsats på best mogeleg vis skal ivaretake vårt eige og andre organismar sitt livsgrunnlag på sikt. Underordna målsetjingar er å nytte tilgjengelege data og verkty til å kvantifisere kor store utsleppa av klimagassar frå landbruket i fylket er, og å drøfte ulike tiltak som kan redusera desse utsleppa og kvantifisera i kor stor grad dei potensielt kan verke inn i positiv lei. Rapporten er først og fremst meint som ei potensialstudie der det vert peika på kva verkty vi har for å realisera tiltaka, og vil i liten grad fungera som eit strategidokument med klare målsetjingar. Årsaka til dette er at det framleis ikkje politisk er lagd opp til ei storsatsing for å understøtte klimatiltak i landbruket. Rapporten byrjar med å sjå på kva problem vi står overfor i eit overordna perspektiv. Deretter kjem ein gjennomgong av dei ulike klimagassane som er relatert til landbruket. Fordi danningsprosessane for dei ulike klimagassane heng nært saman er det vanskeleg å berre fokusera på ein einskild klimagass om gongen. Til dømes fører handtering av husdyrgjødsel til utslepp av både CO 2, metan og lystgass. Fokuset vert difor retta mot korleis ulike delar av landbruksdrifta heng saman med utslepp av klimagassar av ulike slag. På same måten vil aktuelle tiltak på problemområda verta adressert på heilskapleg vis. Hovudfokuset er spissa inn mot moglegheitene for produksjon av biogass basert på husdyrgjødsel i fylket. Vidare kjem det til å gjerast greie for kva grep som kan takast for å redusera utsleppa av lystgass frå jordbruket. Andre tema som vert omtala er skogen si rolle i klimagassdynamikken, korleis dyrking/nydyrking av myr, karbonlagring i jord, ulike driftsopplegg (mellom anna økologisk jordbruk) og jordvern verkar inn i samband med klima. Framtidige klimatilpassingar vert òg omtala. 2
2.0 Overordna perspektiv Atmosfæren kring jorda består av ei rekkje gassar. Nitrogen (N 2 ) og Oksygen (O 2 ) utgjer høvesvis om lag 78 % og 21 % av det samla volumet, medan ei rekkje andre (spor) gassar utgjer den siste resten på om lag ein prosent. Døme på slike (spor) gassar er Argon (Ar) 0,9 %, Karbondioksid (CO 2 ) 0,0385 %, metan (CH 4 ) 0,00017 %, lystgass (N 2 O) 0,0000044 % samt ei rekkje andre gassar og vasseim. Fenomenet som vi kjenner som drivhuseffekten byrjar med at kortbølgja elektromagnetisk stråling frå sola trengjer seg gjennom gassane i atmosfæren. Når solstrålar kolliderar med jordoverflata vert ein del av denne energien omdanna til varme. Varmestråling er meir langbølgja enn strålinga frå sola, og desse langbølgja strålane vert absorbert av klimagassane og sendt ut at i alle retningar, slik at ein del av varmen vert sendt ned att mot jordoverflata. I tillegg hindrar vasseim og skyer i stor grad utstråling av varmeenergi slik at også dette er ein del av drivhuseffekten. Ein del av energien vert dermed mellombels fanga i det ein kan kalla jordsystemet og bidreg til at temperaturen på jorda vert høgare enn den elles ville vore. Partiklar i atmosfæren sokalla aerosoler spelar òg ei viktig rolle både når det gjeld inn- og utstråling av energi. Drivhuseffekten er i og for seg eit ukomplisert fenomen, men i røynda er energiutvekslingssystemet på jorda særs komplisert. Gassane i atmosfæren har ulik evne til å absorbera varmestråling og dei kan difor kategoriserast etter kor stor denne evna er. Gassar som i stor grad hindrar varmestråling i å trengje ut av atmosfæren vert omtala som drivhusgassar eller klimagassar. I klimagassterminologien vert det teken utgangspunkt i klimagassen CO 2, då denne utgjer størstedelen av klimagassane. For dei andre klimagassane vert CO 2 nytta som referansegass og klimagassverknaden i høve til CO 2 vert nytta til å omrekne mengda av klimagassar til CO 2 -ekvivalentar (CO 2 -e). Mengda i kg CO 2 som eitt kg av ein bestemt klimagass motsvarar, vert rekna som klimaverknaden til gassen og denne faktoren vert nytta til å omrekne klimaverknaden av utslepp av ulike klimagassar til CO 2 -ekvivalentar. Døme på klimaverknaden til nokre viktige klimagassar er: metan 21 og lystgass 310. Drivhuseffekten er føresetnaden for at det er mogeleg å dyrka plantar i nordlege strok, og er soleis viktig for livsgrunnlaget her i landet. Om temperaturen aukar noko i vekstsesongen hjå oss vil dette truleg ikkje vera nokon bakdel. Verre er det i strok lenger sør, som vert ulevelege med auka temperatur. Ein auka konsentrasjon av CO 2 som jo er substrat for fotosyntesen er heller ingen bakdel (tvert imot). Problemet er berre det at ein temperaturauke endrar heile klimasystemet slik at vi truleg vil oppleva meir ekstremvêr, noko som kan vera øydeleggjande for produksjonsgrunnlaget vårt også her i nord, sjølv om ei temperaturauke isolert sett er positivt. Dei naturlege økosystema får nye føresetnadar med eit endra klima, noko som kan føra til at dei endrar karakter. Det er difor ønskjeleg å redusera utsleppa av klimagassar, både med omsyn til å sikra livsgrunnlaget til jordas befolkning og for å oppretthalda naturmangfaldet, men kanskje mest av alt fordi vi ikkje veit kva konsekvensar det kan få dersom dagens utvikling held fram. Klimagassane inngår i ein dynamikk som er unik for den einskilde gassen. I tillegg til å inngå i biologiske prosessar vert metan og lystgass også påverka av tilhøva i atmosfæren og dei vil på sikt verte brotne ned og uskadeleggjort. Levetida til metan og lystgass i atmosfæren er høvesvis om lag 10 år og om lag 120-150 år. CO 2 i atmosfæren er derimot særs stabilt og har difor uavgrensa levetid med mindre den vert teken opp i autotrofe organismar som til dømes plantar. Klimagassverknaden vert som regel rekna som middelverdi over ein 100-års periode. Som biologisk system er både areala som landbruket disponerar (både innmark, utmark/skog) og husdyrhald ein del av klimagassdynamikken. Døme på kjelder til klimagassar er metan og lystgass frå 3
husdyrproduksjon, lystgass frå jordbruksareal og CO 2 frå dyrking av jordbruksjord. I tillegg kjem utslepp frå bruk av energi, utslepp relatert til produksjon av kunstgjødsel, sement, andre driftsmidlar og kalking. Dei skogkledde utmarksareala har på si side eit stort netto opptak av CO 2 og bidreg soleis i positiv lei. Det totale norske utsleppet av klimagassar som vert rekna som menneskeskapte, summerar seg til 55 millionar tonn CO 2 -ekvivalentar. Om ein ser bort frå opptaket av CO 2 i skog, bidreg landbruket med om lag 9 % av dei totale utsleppa av klimagassar i Noreg. Dei skogkledde areala har eit netto opptak på 25-32 millionar tonn CO 2, og dersom dette vert teken med i rekneskapen bidreg landbruket derimot med eit vesentleg netto opptak av CO 2. Regjeringa har sett som mål at utsleppa frå landbruket skal reduserast med 1,1 millionar tonn CO 2 -ekvivalentar innan 2020. Korleis areala vert forvalta og måten landbruket vert driven på har innverknad på kva sluttsummen for klimagassrekneskapen vert. Vi bør likevel ikkje berre sjå kategorisk på å maksimera reduksjon/opptak av klimagassar for ein kvar pris, men samstundes bevara omsynet til andre viktige område som biologisk mangfald, berekraftig produksjon, matsikkerheit og stabile driftsføresetnader for bønder og andre som er involverte i landbruksrelaterte verksemder. 4
3.0 Klimagassar i landbruket Landbruksverksemd inneber alt frå biologiske prosessar, via syntetisk nitrogenfiksering til forbrenning av fossile brensler. Dette medfører at landbruket bidreg til utslepp av ulike drivhusgassar, og dei av desse som har størst betyding er karbondioksid (CO 2 ), metan (CH 4 ) og lystgass (N 2 O). 3.1 Karbondioksid (CO 2 ) Etter at CO 2 gjennom fotosyntesen har vorte omdanna til organisk karbon kan lagnaden til karbonet vera mangfaldig. I fyrste omgong vert det organiske karbonet nytta som mellom anna strukturelle einingar og som energikjelde for plantane (algane) sjølv. Deretter vert energien som er bunden opp i dei karbonhaldige einingane i plantar (algar) nytta til å halde liv i alle levande organismar som ikkje sjølv har evna til å utføra fotosyntese. Gjennom denne prosessen vert mesteparten av karbonet omdanna til CO 2, medan ein mindre part endar opp som metan og andre karbonhaldige bindingar. På liknande vis kan energien i karbonhaldige bindingar frigjerast gjennom brenning. Mengda organisk bunde karbon til ei kvar tid er eit resultat av dei oppbyggjande og dei nedbrytande faktorane som verkar inn. Av ulike årsaker vert det ikkje alltid brote ned (eller brent) like mykje organisk materiale som det vert danna, og dette fører til ein ubalanse i rekneskapen; mengda organisk karbon har mange stadar på jorda ein naturleg tendens til å auke over tid. Det er denne tendensen som har ført til at vi i dag finn store reservar av fossilt karbon. Ved brenning av dette fossile karbonet vert det frigjeve store mengder karbon (i form av CO 2 ) som elles ville vore lagra i ulike former. CO 2 i atmosfæren er særs stabilt, og vert ikkje omdanna til andre bindingar med mindre det vert teken opp i levande organismar. Dei siste 250 åra har mengda CO 2 i atmosfæren totalt auka med 110 ppm (parts per million) frå 275 ppm til dagens 385 ppm. Havet har evne til å ta opp (løyse) store mengder CO 2, og fungerer soleis som ein buffer for CO 2 -innhaldet i atmosfæren. CO 2 som klimagass CO 2 vert nytta som referanse for klimaverknaden av dei andre klimagassane. Til samanlikning med metan og lystgass, er CO 2 ein førehaldsvis snill klimagass. Det vert derimot slept ut så store mengder av gassen at det likevel er nettopp CO 2 som dominerar i det samla klimagassbilete. 3.2 Metan Metan (CH 4 ) vert danna ved brenning av organisk materiale eller av bakteriar ved nedbryting av organisk materiale utan oksygen. Slike tilhøve har ein mellom anna ved lagring av gjødsel, i myr, ved dårleg drenering og fleire. Mesteparten av karbonet i CH 4 stammar dermed frå CO 2 som er teken opp av biologiske organismar (t.d. plantar). Somme av bakteriane som dannar metan nyttar karbon frå CO 2 som substrat for metansyntese, men også desse bakteriane hentar energien sin frå nedbryting av organisk materiale. Fossilt metan kan også verte frigjort ved vulkanske utbrot og ved gruvedrift og oljeutvinning. Metan kan fjernast frå lufta av bakteriar som nyttar metan som energikjelde. Metan vert òg nedbroten i atmosfæren og ein reknar at levetida til gassen er omlag 10 år. Metan som klimagass Metan i atmosfæren har ein klimagassverknad på 21. Dette er middelverknaden for 100 år. Middelverknaden for 20 år er derimot heile 72. Fordi metangass i atmosfæren har avgrensa levetid vil det etter ei tid innstilla seg ei jamvekt, der tilførselen av metan ligg på same nivå som mengda som vert fjerna frå atmosfæren. Fordi metantilførsel etter ei tid ikkje lenger er additativ er ikkje stoda like 5
ille for metanutslepp som for CO 2 -utslepp. Mengda metan har dei siste 250 åra auka frå 700 ppb (parts per billion) til dagens 1700 ppb. 3.3 Lystgass (N 2 O) Nitrogen er særs viktig for oppbygning og funksjon av alt levande materiale. Sjølv om atmosfæren inneheld om lag 78 % nitrogen i form av N 2, så kan ikkje dette nitrogenet nyttast direkte. Nitrogen vert tilførd til økosystema gjennom biologisk nitrogenfiksering, lynnedslag og ved bruk av kunstgjødsel (som hentar nitrogen frå atmosfæren ved hjelp av energi). Ved nedbryting av organisk nitrogen vert det danna ammonium (NH 4 + )/ammoniakk (NH 3 ), som ved tilgong på luft vert omdanna, av somme bakteriar, til nitrat (NO 3 - ). Ved dårleg tilgong på oksygen vil mesteparten av nitratet verta redusert (i kjemisk forstand) til inert nitrogen (N 2 ), som lufta alt inneheld om lag 78 prosent av (denitrifisering): NO 3 - NO 2 - NO N 2 O N 2 Ein part av nitratet vil derimot enda opp som lystgass (N 2 O), som er ein kraftig klimagass. Lystgass vert òg danna ved overgongen frå ammonium til nitrat (nitrifisering), ved forbrenning og ved ei rekkje kjemiske prosessar i industrien. All tilførsel av det ein kan kalla for reaktivt nitrogen gjennom gjødsling (organisk nitrogen og uorganisk nitrogen som NH 4 +, NO 3 - og urea) vil dermed føra til utslepp av lystgass. Det internasjonale klimapanelet (IPCC) reknar med at i middel vert om lag ein prosent av alt nitrogen som vert tilført til jord, omdanna til lystgass. Det er dermed eit proporsjonal samanheng mellom tilført mengd nitrogen og mengd utslepp av lystgass. Ein del nitrogen vert tapt i form av ammoniakk (NH 3 ), og dette tapet fører til ein gjødslingseffekt, og dermed utslepp av lystgass, når det ein gong landar ein stad. Denne forma for lystgassutslepp vert kalla for indirekte utslepp. Likeeins vil nitrat som endar opp i vassførekomstar etter avrenning bidra med eit tilsvarande indirekte utslepp av lystgass. IPCC reknar med at 1 prosent av nitrogenet som gjeng tapt som ammoniakk, og 0,75 prosent av nitrogenet som gjeng tapt ved avrenning, vert omdanna til lystgass. Lystgass som klimagass Som klimagass har lystgass ein klimaverknad på heile 310. Middel levetid for gassen i atmosfæren er 120-150 år. Som for metan vil det difor etter ei viss tid instilla seg ei jamvekt, der nedbrytinga av gassen er like stor som tilførsla. Som fylgje av mellom anna jordbruksverksemd har mengda lystgass auka frå 270 ppb til 314 ppb dei siste 250 åra. 6
4.0 Utslepp frå ulike landbruksaktivitetar i S og Fj. 4.1 Husdyrproduksjon Om ein ser bort frå ein stor fruktproduksjon somme stader i fylket, kan det hevdast at Sogn og Fjordane er eit husdyrfylke. I 2010 bestod den samla bølingen av om lag: 95 000 vinterfôra suer, 10 000 vinterfôra geiter (mjølkegeiter + andre geiter), 17 500 mjølkekyr, 1 740 ammekyr, 33 850 øvrige storfe, 1 070 hestar, 84 000 verpehøns, 1 500 avlsgrisar og det vart slakta 21 500 slaktegrisar. Husdyrproduksjonen fører til utslepp av både metan og lystgass. I tillegg vert det indirekte slept ut lystgass i samband med produksjon av fôr til dyra. Desse utsleppa vert omtala i eit eige avsnitt. Utsleppa av metan og lystgass frå husdyrproduksjonen i Sogn og fjordane baserar seg på tal frå søknadar om produksjonstilskot frå januar 2010. 4.1.1 Metanutslepp frå enterisk fermentering Vomma til drøvtyggjarar, og tjukktarmen til hestar, utgjer eit oksygenfritt miljø der bakteriar, protozoar og sopp bryt ned fôret til frie feittsyrer som vert teken opp av dyret og nytta som energikjelde. I denne prosessen vert det danna eit overskot av hydrogen, fordi hydrogenet ikkje kan reagera med oksygen og danna vatn (H 2 O). Metan kan dannast enten ved at bakteriar kombinerar CO 2 og H 2, eller ved omdanning av frie feittsyrer. Metan som vert danna inneheld energi, og representerar difor eit energitap for dyret som slepp ut gassen, og dermed også for bonden. Ein reknar med at 4-12 prosent (kjem an på dietten) av bruttoenergien som dyret et, gjeng tapt som metan gjennom det som kallast enterisk fermentering. Det er denne (uheldige) prosessen som gjer at drøvtyggjarane (og hestane) våre er skuld i 85 % av utsleppa av metan frå landbruket! For gris og fjørfe er utsleppa moderate. Det vert nytta to måtar å kvantifisera utsleppa frå enterisk fermentering. Den eine, og forenkla måten, nyttar standardverdiar (frå IPCC) for kor mykje kvart individ av eit dyreslag slepp ut i løpet av eit år, og ein meir komplisert metode som tek utgangspunkt i kor mykje bruttoenergi dyra tek inn. Her er det nytta den forenkla metoden. Totalt summerar utsleppa av metan seg til 4 968 tonn (tabell 1). Omrekna tilsvarar dette 104 325 tonn CO 2 -ekvivalentar. Tabell 1. Tal dyr, utsleppsfaktorar for metan per dyr og utslepp av metan og CO 2 -e i tonn per år for ulike husdyr i S og Fj. Utsleppsfaktorane er henta frå tabell 10.10 og 10.11 i 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories Tal dyr Kg CH 4 per dyr og år Tonn CH 4 per år Tonn CO 2 -e Mjølkekyr 17664 117 2067 43400 Øvrige storfe 35575 57 2028 42583 Småfe 105346 8 843 17698 Gris 7487 1,5 11 236 Verpehøns 83618 0,002 0,17 3,5 Hest 1068 18 19 404 Totalt - - 4968 104325 7
4.1.2 Metanutslepp frå lagring av husdyrgjødsel Gjødsla frå husdyr inneheld mykje ufordøydd organisk materiale. Dersom gjødsla vert lagra på ein måte som fører til oksygenfrie tilhøve i gjødsla, vil dei same mekanismane som gjeng føre seg i vomma til drøvtyggjarar også inntreffe her, med danning og utslepp av metangass som resultat. Den mengda metan som kan dannast under optimale tilhøve for mikroorganismane som dannar gassen vert kalla metanpotensialet til gjødsla (med nemninga B 0 ). Gjødsel frå ulike husdyr har ulikt metanpotensial. Parten av B 0 som vert omdanna til metan vert kalla MCF (Methane Conversion Factor). Storleiken på MCF kjem an på korleis gjødsla vert lagra. Talle og fast gjødsel inneheld mykje oksygen, og ved slik lagring er MCF berre eit par prosent. Blautgjødsel og vassblanda gjødsel inneheld mindre oksygen, og MCF er difor høgare ved slik lagring. Kor mykje metan som faktisk vert danna kjem i stor grad an på temperaturen under lagringa, og på lagringstida. IPCC har laga tabellar som angir B 0 og MCF ved ulike temperaturar og for ulike husdyr, og desse vert nytta ved berekning av kor mykje metan som vert slept ut ved lagring av husdyrgjødsel. Tabell 2 syner storleiken på utsleppa av metan frå lagring av husdyrgjødsel. Me ser her at utsleppa av metan frå lagring av husdyrgjødsel utgjer om lag 10 % av tapa frå husdyra direkte. Tabell 2: Utslepp av metan frå lagring av husdyrgjødsel i S og Fj. VS = flyktig tørrstoff, B 0 = metanpotensialet til gjødsla, MCF = Methane Conversion Factor. Faktorane B 0 og MCF er henta frå The Norwegian emission inventory 2009. Tonn VS B 0 MCF m 3 metan Tonn metan Tonn CO 2 -e Mjølkekyr 14838 0,18 0,08 213664 140,2 2943 Øvrige storfe 21623 0,21 0,08 363260 238,3 5004 Småfe 19384 0,19 0,05 184145 120,8 2537 Gris 2104 0,21 0,08 35353 23,2 487 Verpehøns 1171 0,25 0,08 23413 15,4 323 Hest 684 0,21 0,08 11483 7,5 158 Totalt 59803 - - 831317 545 11452 4.1.3 Lystgassutslepp frå lagring av husdyrgjødsel Ved lagring av gjødsel vil om lag 0,1 prosent av nitrogenet i gjødsla verta omdanna til lystgass-n (The Norwegian emission inventory 2009, tabell 6.7), og dette tapet vert kalla direkte lystgasstap. Den totale mengda nitrogen som vert utskild av husdyra i løpet av eitt år vert nytta som utgangspunkt for å rekna ut kor mykje nitrogen som vert omdanna til lystgass under lagring. For dyr som beitar deler av året vert det korrigert for den tida dyra ikkje står inne. Dei direkte tapa av lystgass frå lagring av husdyrgjødsel er oppsummert i tabell 3. Tabell 3. Direkte utslepp av lystgass frå lagring av husdyrgjødsel i S og Fj. Tonn N i gjødsel Tonn N 2 O-N Tonn N 2 O Tonn CO 2 -e Storfe 2266 2,27 3,60 1115 Småfe 632 0,63 1,00 311 Gris 93 0,09 0,15 46 Verpehøns 59 0,06 0,09 29 Hest 40 0,04 0,06 20 Totalt 3090 3,09 4,91 1521 8
Frå nitrogen vert skilt ut av dyra og til gjødsla vert spreidd, gjeng ein del av nitrogenet tapt som ammoniakk. Desse tapa skriv seg både frå gjødsel i husdyrrom og frå lagring av gjødsel. Kor store desse tapa er kjem både an på dyreslag og på måten gjødsla vert handtert og lagra på. Kort opphaldstid for gjødsel i husdyrrom er positivt med omsyn til tap av ammoniakk. Likeeins er blautgjødsel og vassblanda blautgjødsel gunstig. Lagring som fastgjødsel/talle gjev dei største tapa av ammoniakk under lagring. Nitrogenet i ammoniakk som er tapt frå handtering/lagring av husdyrgjødsel fører til ein gjødslingseffekt når ammoniakken vert teken opp av plantar ein stad, og ein prosent av dette nitrogenet vert omdanna til N 2 O-N. Tabell 4 oppsummerar dei indirekte utsleppa av lystgass frå handtering/lagring av husdyrgjødsel. Tabell 4. Indirekte årleg utslepp av lystgass frå gjødsel i husdyrrom og lager i S og Fj. Tonn N i % omdanning Tonn NH 3 -N Tonn Tonn CO 2 -e gjødsel til NH 3 -N tap N 2 O Storfe 2266,3 8 181,3 2,9 892 Småfe 632,1 10 63,2 1,0 311 Gris 93,5 20 18,7 0,3 92 Verpehøns 58,5 37 21,7 0,3 107 Hest 40,1 19 7,6 0,1 37 Totalt 3090 292,5 4,6 1439 4.1.4 Samla utslepp frå husdyrproduksjonen Dei samla utsleppa av klimagassar frå husdyrproduksjonen summerar seg til 118 938 tonn CO 2 - ekvivalentar. Heile 88 prosent av desse utsleppa skriv seg frå meltingskanalen til husdyra, medan utslepp av metan frå lagring av husdyrgjødsel utgjer om lag 10 prosent. Dei resterande 2 prosentane er nitrogenrelaterte. Utsleppa av lystgass frå bruk av den same gjødsla er derimot langt større, og desse utsleppa vert oppsummert i avsnittet om gjødsling. 4.2 Gjødsling Anten det er tale om husdyrgjødsel, kunstgjødsel eller kompost/grøngjødsel, so vil lagnaden til nitrogenet i gjødsla verte påverka av ei rekkje faktorar. Målet med gjødslinga er sjølvsagt at mest mogeleg av det tilførte nitrogenet skal enda opp i plantane som vert gjødsla. Likevel vil store delar av nitrogenet i gjødsla ende opp andre stadar enn der me ynskjer. Noko av det tilførte nitrogenet vil, som følgje av ulike årsaker, enda opp som klimagassen N 2 O. Under kjem ei gjennomgong av dei ulike vegane nitrogenet i gjødsla kan ta for å enda opp som N 2 O. Av den totale mengda nitrogen som vert spreidd på jord, reknar IPCC at 1 prosent vert omdanna til N 2 O-N, og dette vert omtala som direkte utslepp av N 2 O. For å unngå at nitrogen som vert tapt som ammoniakk skal bidra dobbelt opp med utslepp av N 2 O, vert dette tapet trekt ifrå, slik at berre den mengda nitrogen som faktisk endar opp i jorda vert nytta i berekningane. Ved spreiing av husdyrgjødsel vil ein del av nitrogenet gå tapt som ammoniakk. Kor stort dette tapet er kjem an på mellom anna spreiemetode, temperatur ved spreiing, grad av vassinnblanding og nedmolding. Ved breispreiing ved høg temperatur og vind, kan størsteparten av ammoniakken i husdyrgjødsla gå tapt til atmosfæren. For ammonium som er tilført jorda enten ved naturgjødsel eller kunstgjødsel vil tapet som ammoniakk kome an på mellom anna ph i jorda og 9
kationebytekapasiteten til jorda. Som middel for Vestlandet vert det rekna med at om lag 23 prosent av totalt nitrogen i husdyrgjødsel gjeng tapt som ammoniakk. For dyr som gjeng på beite vert det rekna med at 6 prosent av nitrogenet gjeng tapt som ammoniakk. For spreiing av kunstgjødsel-n reknar ein med at om lag 1 prosent gjeng tapt som ammoniakk. Nitrogenet i den tapte ammoniakken vil få ein gjødslingseffekt når den ein gong landar ein stad. IPCC reknar at som middel vert 1 prosent av nitrogenet i ammoniakk omdanna til N 2 O-N. Noko av nitrogenet (stort sett nitrat-n) gjeng tapt via avrenning, og som middel for Vestlandet reknar ein at 14 % av tilført N gjeng tapt via avrenning. IPCC reknar med at 0,75 prosent av dette nitrogenet vert omdanna til N 2 O-N, og saman med N 2 O-utsleppa relatert til tap av ammoniakk utgjer dette dei indirekte utsleppa av N 2 O frå bruk av nitrogenhaldig gjødsel. 4.2.1 Bruk av husdyrgjødsel Den samla mengda nitrogen i gjødsel som er samla opp i driftsbygningar i S og Fj. er berekna til å vera 2 728 tonn. Det er då teken omsyn til at storfe er på beite i 2 månadar og at småfe er på beite i 6 månadar (og at denne gjødsla dermed ikkje vert samla opp). Etter at 23 prosent har gjenge tapt under og like etter spreiing sit ein att med 1 910 tonn nitrogen som vert tilført jorda. Av dette gjeng 14 prosent tapt som avrenning. Dei direkte og indirekte utsleppa av N 2 O som fylgje av gjødsling med husdyrgjødsel er oppsummert i tabell 5. Tabell 5. Årleg utslepp av N 2 O og CO 2 -e som fylgje av gjødsling med husdyrgjødsel i S og Fj. Her vert det rekna med at 23 % av totalnitrogen gjeng tapt ved spreiing og at 14 % av tilført nitrogen til jord gjeng tapt som avrenning. tonn N etter lagringstap Tonn NH 3 - N tapt ved spreiing Tonn N tilført jord Tonn N avrenning Tonn N 2 O direkte Tonn N 2 O indirekte Samla tonn CO 2 -e Storfe 2085 480 1605 225 25 10 11089 Småfe 569 131 438 61 7 2,81 3026 Gris 75 17 58 8 1 0,37 398 Verpehøns 37 8 28 4 0 0,18 196 Hest 32 7 25 3 0 0,16 173 Totalt 2798 644 2154 302 34 14 14881 4.2.2 Bruk av kunstgjødsel Som for bruk av husdyrgjødsel vert det rekna at ein prosent av tilførd N vert omdanna til N 2 O-N i jorda. Likeeins vert det rekna at 14 prosent gjeng tapt ved avrenning, og at 0,75 prosent av dette vert omdanna til N 2 O-N. Tapet av nitrogen som ammoniakk ved bruk av kunstgjødsel varierar, men er her sett til ein prosent, og av dette vert ein prosent omdanna til N 2 O-N. Ifølgje statistisk sentralbyrå vart det i 2006 tilførd 3 376 tonn N i form av kunstgjødsel i S og Fj. Av dette gjekk 33,8 tonn tapt som NH 3 - N og 468 tonn tapt som avrenning. Tabell 6 oppsummerar utsleppa av N 2 O relatert til bruk av kunstgjødsel i S og Fj. 10
Tabell 6. Årleg utslepp av N 2 O og CO 2 -e som fylgje av gjødsling med kunstgjødsel i S og Fj. Her vert det rekna med at 1 % av totalnitrogen gjeng tapt ved spreiing og at 14 % av tilført nitrogen til jord gjeng tapt som avrenning. Tonn N i gjødsel Tonn NH 3 - N tapt ved spreiing Tonn N tilført jord Tonn N avrenning Tonn N 2 O direkte Tonn N 2 O indirekte Samla tonn CO 2 -e Kunstgjødsel 3376 34 3342 468 53 6 18339 3.2.3 Gjødsling frå husdyr på beite Somme av husdyra gjeng delar av året på beite. Småfe er jamt over på beite heile seks månadar i året. Grunna lamming om våren doblar småfebestanden seg og vel så det i beitesesongen i høve til om vinteren. Vinterbestanden er utgangspunkt for berekningane av nitrogen i gjødsel, og desse verdiane vert multiplisert med 1,5 for å ta høgde for den ekstra nitrogenbelastninga lamma bidreg med i beitesesongen. Mjølkekyr har i utgangspunktet krav på å få vera ute to månadar årleg, men for lausdrift er det førebels gjeve unntak frå dette kravet. Kor lenge andre storfe enn mjølkekyr er ute på beite varierar; til dømes står oksar i snitt meir inne enn kalvar, kviger og ammekyr. Det som er interessant i samband med gjødsling frå beitedyr er ikkje kor mange dagar dyra er ute, men snarare kor stor mengd gjødsel dei slepp frå seg ute på bøen. For mjølkekyr er det ofte slik at dei gjeng på beite om dagen, og står inne om kvelden/natta og gjer frå seg gjødsel her; reknestykket vert soleis vanskeleg. Som middel er det difor sett at storfe legg frå seg gjødsel tilsvarande 2/12 av årsproduksjonen og for hest gjeld 3/12. Som middel gjeng 6 % av N i gjødsla tapt som NH 3 -N. Av det nitrogenet som vert tilført jorda gjeng 1 prosent tapt som N 2 O-N (som for anna gjødsling). 14 prosent av tilført N gjeng tapt som avrenning, og 0,75 prosent av dette vert omdanna til N 2 O-N (også som for anna gjødsling). Det samla utsleppet av N 2 O frå beiting er oppsummert i tabell 7. Tabell 7. Utslepp av lystgass (direkte og indirekte) frå husdyrbeiting. Her vert det rekna med at 6 % av totalnitrogen gjeng tapt ved tilførsel og at 14 % av tilført nitrogen til jord gjeng tapt som avrenning. Tonn N på beite Tonn NH 3 - N tapt Tonn N tilført jord Tonn N avrenning Tonn N 2 O direkte Tonn N 2 O- N indir. Samla tonn CO 2 -e Storfe 453 27 426 60 7 1 2450 Småfe 790 47 743 104 12 2 4271 Hest 13 0,8 13 2 0,2 0,03 72 Totalt 1257 75 1181 165 19 3 6794 11
4.3 Dyrking av jord Med dyrking av jord meinast her alle handlingar som tek sikte på produksjon av ein eller annan form for avling. Døme på slike handlingar er nydyrking, drenering, jordarbeiding og gjødsling (som alt er omtala). I tillegg kjem utilsikta konsekvensar som til dømes jordpakking. All dyrking av jord fører til utslepp av lystgass. Alt etter korleis tilhøva ligg til rette for det, kan dyrking av jord enten føra til at det vert frigjort CO 2, eller at det skjer ei netto CO 2 -fangst frå atmosfæren. 4.3.1 Nydyrking Det naturlege opphavsmaterialet og dei jordfysiske tilhøva på ein stad, avgjer i stor grad og korleis utsleppa av klimagassar vert ved nydyrking. Ved nydyrking meinast opparbeiding av areal som tidlegare ikkje har vore nytta til jordbruksproduksjon. Nydyrking inneber ofte rydding av vegetasjon/skog på staden, drenering, kultivering og introduksjon av gjødsel til arealet. Jord med høgt innhald av organisk materiale og dårleg lufttilgong (myrjord) vil føra til høge utslepp av CO 2 ved nydyrking, fordi dei endra tilhøva (betre tilgong på oksygen og auka temperatur som fylgje av drenering og jordarbeiding) vil føra til auka nedbryting av det organiske materialet. Utsleppa vil vera høgast kort tid etter dyrking og vil etter ei tid verta redusert/stabilisera seg. I tillegg vil nydyrking av myr føra til auka utslepp av lystgass fordi kombinasjonen med mykje organisk materiale, gjødsling og endra tilhøve for reduksjon/oksidasjon er ideelle for danning av lystgass. På den andre enden av skalaen er nydyrking av godt drenert sandjord. Denne vil i utgangspunktet innehalde lite organisk materiale, og i kombinasjon med god lufttilgong vil dette føra til at tilhøva for nedbryting av det organiske materialet ein finn i jorda ikkje vert endra noko særleg ved dyrking. Mellom desse ytterpunkta finn vi dei andre jordartane, og ulike kombinasjonar av desse. Til sjuande og sist er det dei unike tilhøva på ein stad som avgjer nøyaktig kva som vil skje ved nydyrking av eit areal. I tillegg til utsleppa frå jordbruksarealet etter at det er dyrka, kjem utsleppet av CO 2 frå eventuell skog som stod på arealet tidlegare, og som ikkje kjem til å veksa opp att. Denne CO 2 -en kan difor ikkje reknast som CO 2 -nøytral, og lyt reknast som eit utslepp. Dette gjeld òg for all anna omdisponering av areal frå skog til anna bruk. 4.3.2 Bruk av jordbruksareala (dyrking) Når eit areal først er oppdyrka, vil prosessar som vedlikehald av drenering, jordpakking og jordarbeiding påverke korleis utsleppa av klimagassar frå jorda vert. Utslepp av lystgass Tilførsel av nitrogenhaldig gjødsel er, særs forenkla, rekna for å føra til utslepp av lystgass som er proporsjonal med tilført mengd nitrogen, jamfør eige avsnitt om gjødsling. Organisk jord (myrjord) inneheld nitrogen, og ein del av dette nitrogenet vert årleg frigjort i takt med nedbrytingshastigheita på det organiske materialet. I røynda vil drenering og jordfysiske eigenskapar påverka både nedbrytingshastigheita av det organiske materialet og utsleppa av lystgass, og desse vert påverka av korleis jorda vert dyrka/driven. Døme på korleis dyrking påverkar utsleppa av lystgass: - Jordpakking fører til auka utslepp - Dårleg drenering fører til auka utslepp - Plantekulturar med god utnytting av nitrogen reduserer utsleppa - Kor vidt nitrogenfikserande vokstrar reduserar/aukar utsleppa er komplisert/uavklara 12
I den norske rettleiaren for klimagassutslepp (The Norwegian emission inventory 2009) vert det oppgjeve at bruk (dyrking) av myrjord fører til eit årleg utslepp på 0,8 kg N 2 O-N (394 kg CO 2 -e) per daa. Sidan vi ikkje har noka god oversikt over kor mykje areal som tilhøyrer denne kategorien i fylket, er det vanskeleg å gje eit godt overslag over kor stort dette utsleppet er. 4.3.3 Karbondynamikk: mengda organisk materiale i jorda Karbonbalansen i jorda kjem ganske enkelt an på om det netto vert tilført eller fjerna organisk materiale frå jorda. Kjelder til organisk materiale (karbon) er tilførsel av husdyrgjødsel, plantemateriale og anna organisk materiale, som til dømes slam. Organisk materiale vert fjerna få jorda enten ved fysisk fjerning av plantemateriale eller ved biologisk nedbryting av organisk materiale i jorda. Faktorar som er avgjerande for kor fort organisk materiale i jorda vert broten ned er: temperatur, lufttilgong/vassinnhald, samansetninga av det organiske materialet (C/N forhold, mengd lignin og fleire), jordas tekstur/struktur, mengda frie næringsemne i jorda og fleire. Nedbryting av organisk materiale er med andre ord komplisert. Sidan lufttilgong/vassinnhald og temperatur er særs avgjerande for nedbrytinga av organisk materiale i jord vil dårleg drenering og låg temperatur vera gunstig med omsyn til å byggja opp mengda organisk materiale i jorda. Frå eit agronomisk perspektiv er dette derimot lite ynskjelege/eigna tilhøve for jordbruksproduksjon. I tillegg vil dårleg drenering som nemnd føra til auka utslepp av lystgass. Jordarbeiding som til dømes fresing og pløying fører ofte til auka nedbryting av organisk materiale i jorda fordi det tilfører meir oksygen, men òg fordi det eksponerar organisk materiale som tidlegare har vore fysisk beskytta inne i jordaggregat. Dyrking av vokstrar som har mykje og djuptgåande røter er positivt andsynes oppbygging av organisk materiale i jorda. Likeeins er tilførsel av husdyrgjødsel positivt. Kombinasjonen med grasproduksjon, lite jordarbeiding og husdyrbruk er difor (isolert sett) ein god kombinasjon andsynes oppbygging av organisk materiale i jorda. 4.4 Kalking som kjelde til CO 2 Når vi tilfører kalk til eit areal for å auke ph, er ph-aukinga i røynda eit resultat av at karbonat i kalken reagerar med H + -ionar i jordveska og dannar CO 2 og vatn (H 2 O). Kalking fører dermed til utslepp av CO 2. Av agronomiske årsaker er det fordelaktig å ha ein ph i jorda på 5,5-6,5, og sidan jorda dei fleste stadar naturleg har ein ph som ligg under dette, lyt det difor tilførast kalk. I tillegg kan ein ph-auke i mange tilfelle føra til at det vert sett fart på nedbrytinga av organisk materiale i jorda slik at CO 2 -utsleppet aukar ytterlegare. Sjølv om CO 2 -utslepp er ein noko uheldig effekt av kalking, kan det likevel ikkje anbefalast å unngå kalking. På den andre sida er det mykje som tyder på at høg ph reduserer lystgassutsleppa betydeleg, slik at dette kanskje veg opp for utsleppet av CO 2. 4.5 Bruk av energi som kjelde til CO 2 Forbrenning av fossile brensel frigjer CO 2 til atmosfæren. Likeeins vil elektrisitet som stammar frå kraftverk som er drivne av fossile brensler, indirekte føra til utslepp av CO 2. Nasjonalt sett reknar ein med at bruk av fossile brensel står for om lag 10 prosent av dei samla utsleppa frå landbruket. Frå driftsgranskinga til NILF for 2009 har vi at det som middel vart nytta 13 300 kroner på drivstoff per gardsbruk på Vestlandet. Med ein drivstoffpris på 6,5 kr per liter og for 3 018 bruk gjev dette eit drivstofforbruk i landbruket i S og Fj. på grovt rekna 6 175 292 liter, noko som tilsvarar eit CO 2 - utslepp på 16 363 tonn. 13
5.0 Tiltak for å redusera utslepp av klimagassar I denne delen vert det presentert ulike tiltak som kan gjennomførast både for å redusera dei landbruksrelaterte utsleppa av klimagassar og for å auka opptaket av CO 2 til jord og skog. Sidan metan og lystgass er dei dominerande klimagassane frå landbruket, vil det difor og vera her vi finn det største potensialet for å redusera utsleppa. Tiltak som kan påverke prosessane som fører til utslepp av desse gassane vil difor ha ei sentral rolle i dei tiltaka som vert vurdert. Både produksjonsskog og attgroingsvegetasjon bidreg til opptak av CO 2, og skogens rolle som karbonsluk vert difor teken med som eit klimatiltak. Likeeins vert det sett på potensialet som ligg i bruk av bioenergi frå skogressursar som eit klimatiltak. 5.1 Reduksjon i mengda enterisk metan Sidan enterisk metan vert danna som eit resultat av biologiske prosessar i meltingskanalen til husdyr, kan dette utsleppet reduserast ved å påverke desse prosessane. Av tiltak kan det nemnast alt frå bruk av antibiotika, via tilførsel av kjemikaliar til fôret, til endra samansetting av dietten. Fleire av desse tiltaka hindrar danning av metan, men har òg uheldige verknadar som gjer at dei ikkje er aktuelle i eit produksjonslandbruk. Det har synt seg at ein diett med høg part stivelse fører til lågare utslepp av metan enn ein diett med mykje cellulose. Dette betyr i praksis at ein fôrrasjon med mykje kraftfôr, og særleg mask, er gunstig med omsyn til utslepp av metan. Det er òg slik at utsleppa per produsert eining mat vert lågare ved eit intensivt driftsopplegg med rask framfôring. Likeeins vil kombinert mjølk- og kjøtproduksjon vera positivt fordi dette gjev ei betre utnytting av fôrressursane enn spesialisert kjøtproduksjon med storfe. 5.2.1 Produksjon av biogass som klimatiltak Som vist under avsnittet om utslepp av metan frå lagring av husdyrgjødsel, vert under 10 prosent av metanpotensialet til gjødsla realisert og fører til eit årleg utslepp av metan som summerar seg til 545 tonn metan (11 452 tonn CO 2 -e). Ved å behandla gjødselråvara i eit biogassanlegg er det mogeleg å auke mengda utvunne metan utover det som vert danna naturleg. Dette er fordi gjødsla gjeng i gjennom ein aktiv prosess, der mellom anna temperaturen er ideell for bakteriane som dannar metangassen. Kor mykje av metanpotensialet som faktisk vert realisert kjem an på kva for prosess som vert nytta. Metan som er produsert i eit biogassanlegg vert samla opp og fører dermed ikkje til det utsleppet ein elles ville hatt under lagring av gjødsla. Dette betyr at vi har ein klimagevinst i basis som tilsvarar det naturlege utsleppet. All metan som vert samla opp i eit biogassanlegg (det ein elles ville slept ut + den meirproduksjonen ein får) kan nyttast til energiføremål; metan har gjenge frå å vera ein klimagass som vert slept ut, til å verta ein ressurs. Når metan vert nytta til energiføremål erstattar den (ideelt sett) bruk at fossile brensler. Sidan CO 2 som vert danna/slept ut ved forbrenning av biometan vert rekna for å vera klimanøytral, vil det reduserte utsleppet av CO 2 kunne godskrivast som ein klimagassreduksjon. Kor stor CO 2 -reduksjonen vert kjem an på kva for type fossilt brensel som vert erstatta. Det kan reknast med at forbrenning av eitt kg metan reduserar CO 2 -utsleppa med: - 2,75 kg ved erstatting av naturgass - 3,9 kg ved erstatting av bensin - 4,2 kg ved erstatting av fyringsolje 14
Den største klimagevinsten får vi difor ved å la bio-metan erstatta fyringsolje. For å ikkje velje å ta utgangspunkt i klimaverstingen fyringsolje, vert det nytta ein middelverdi på 3,6 kg redusert utslepp av CO 2 for kvar kg metan som vert nytta til å erstatte fossilt brensle. For å oppnå ynskjeleg temperatur i biogassanlegget, vert det nytta metan som vert produsert i anlegget, som energikjelde. Ein reknar med at om lag 10 prosent av brutto energien gjeng med til dette føremålet. Sjølv om husdyrgjødsla vert behandla i eit biogassanlegg, trengst det både føre- og etterlagring av gjødsla. I løpet av denne lagringstida vil det verte slept ut noko metan. Kor mykje dette er kjem mellom anna an på lagringstid, men som middel kan det reknast at 10 prosent av det naturlege utsleppet vil finne stad sjølv om gjødsla vert behandla i eit biogassanlegg. I St.meld nr. 39 (2008-2009) er det sett som mål at 30 prosent av all husdyrgjødsel i landet skal nyttast til produksjon av biogass innan 2020. I klimakur 2020, vert det lagt opp til to ulike nivå i samband med gjennomføring av framstilling av biogass som eit klimatiltak, nemleg 30 og 60 prosent gjennomføring av tiltaket. Denne tilnærminga vert også nytta for vurderinga av tiltaket for S og Fj. Tabell 8 gjev ei oversikt over dei naturlege utsleppa av metan i kommunane i S og Fj. og den teoretiske klimagevinsten som kan oppnåast ved å gjennomføra ulike nivå av tiltaket. 15
Tabell 8. Naturleg utslepp av metan frå lagring av husdyrgjødsel og netto klimagevinst ved gjennomføring av 30, 60 og 100 prosent behandling i biogassanlegg. Mengdar i tonn. Kommune Naturleg metanutslepp Naturleg metanutslepp (CO2-e) Metanpotensial Utslepp (CO 2 - e) ved 30% Utslepp (CO 2 -e) ved 60 % Utslepp (CO 2 -e) ved 100 % Flora 21,2 445 239-217 -854-772 Gulen 24,8 520 274-249 -1000-887 Solund 3,9 83 54-49 -159-173 Hyllestad 8,4 175 89-80 -337-286 Høyanger 13,0 273 136-123 -524-439 Vik 24,8 521 261-236 -1002-844 Balestrand 3,8 80 41-37 -154-132 Leikanger 2,6 54 31-29 -104-102 Sogndal 25,3 532 271-244 -1022-874 Aurland 6,5 138 77-70 -264-248 Lærdal 10,5 220 117-106 -424-379 Årdal 0,8 18 11-10 -34-35 Luster 35,7 749 380-343 -1439-1226 Askvoll 26,1 548 285-258 -1052-920 Fjaler 21,2 445 226-205 -856-732 Gaular 35,0 736 367-331 -1415-1185 Jølster 37,2 782 386-348 -1503-1247 Førde 28,5 598 306-277 -1150-989 Naustdal 21,9 459 221-199 -883-713 Bremanger 9,3 195 106-96 -376-342 Vågsøy 3,6 75 38-34 -143-122 Selje 9,4 198 104-94 -381-337 Eid 31,5 660 320-289 -1269-1035 Hornindal 20,4 429 227-205 -825-732 Gloppen 65,3 1370 731-663 -2634-2363 Stryn 54,8 1151 591-535 -2213-1911 Sum 545,5 11452 5888-5325 -22018-19024 Tala i tabell 8 syner at det naturlege utsleppet av metan frå lagring av husdyrgjødsel sumerar seg til 11452 tonn CO 2 -e. Grøne (minus) tal syner netto klimagevinst av tiltaket. Årsaka til at klimagevinsten er større enn det naturlege utsleppet, er at den produserte metangassen erstattar fossilt brensle. Netto teoretisk klimagevinst ved innføring av 30, 60 og 100 prosent i fylket summerar seg høvesvis til 5 325, 22 018 og 19 024 tonn CO 2 -ekvivalentar. 16
5.2.2 Reduksjon av lystgassutslepp Lystgassutsleppa frå lagring av husdyrgjødsel skriv seg hovudsakleg frå mikrobiologiske prosessar som finn stad i flytesjiktet i gjødsellageret, fordi vi her finn vekselvis aerobe- og anaerobe tilhøve. Ved å nytta husdyrgjødsla i eit biogassanlegg vert tilhøva endra slik at det i teorien ikkje vert danna lystgass, og dette utsleppet vert dermed eliminert. Det kan difor reknast med at 30, 60 og 100 prosent innføring av tiltaket vil føra til ein reduksjon i direkte lysgasstap på høvesvis 456, 913 og 1 521 tonn CO 2 -ekvivalentar. Det som er att av den opphavlege husdyrgjødsla etter at biogassprosessen har gått sin gang, vert gjerne omtala som biorest eller råtnerest. Ammoniakk som vert danna i biogassprosessen vert ikkje slept ut fordi heile prosessen gjeng føre seg i eit lukka system. Bioresten inneheld difor langt meir ammonium enn det den opphavlege husdyrgjødsla ville ha inneheldt. Når bioresten sidan vert spreidd kan denne auka mengda ammonium føra til auka tap av nitrogen til luft, og dermed også auka indirekte utslepp av lystgass (jamfør avsnitt om indirekte utslepp). Ved å nytta DGI, anna nedleggings/nedfellingsutstyr eller ved rask nedmolding (miljøvennleg gjødselspreiing) kan desse tapa reduserast. Ved bruk av slike metodar vert gjødsla plassert nedi jorda, noko som aukar faren for danning av lystgass samanlikna med gjødsel på jordoverflata. Dersom tapa av ammoniakk ved spreiing av husdyrgjødsel vert redusert vil dette teoretisk medføra ein tilsvarande reduksjon i mengda kunstgjødsel-n som vert nytta, som på si side vil medføra at det samla utsleppet av lystgass vert redusert. I følgje Hansen et. al 2009 konkluderer ei studie frå Nederland med at den samla reduksjonen av lystgassutslepp ved å nytta nedfelling av gjødsel berre er 8 prosent. Essensen er dermed at ein potensielt oppnår eit redusert utslepp av lystgass ved å gjennomføra biogasstiltaket, gitt at bioresten vert spreidd med ein miljøvennleg metode, men at ein derimot kan få eit auka utslepp av lystgass dersom breispreiing vert nytta. Sidan ein eventuell reduksjon eigentleg handlar om å redusera tapa av ammoniakk ved spreiing, enten det no dreiar seg om biorest eller husdyrgjødsel, vil ikkje denne reduksjonen her reknast som ein del av biogasstiltaket. 5.2.2 Gjennomføring av tiltaket Det er to ulike innfallsvinklar som kan nyttast som grunngjeving for å gjennomføra tiltaket med produksjon av biogass basert på husdyrgjødsel; nemleg biogass som klimatiltak og biogass som energiressurs. Vi har til no sett på klimagevinsten av å gjennomføra ulike gradar av tiltaket. Det som derimot til sjuande og sist er viktigast for å få til ei gjennomføring av tiltaket er kor mykje biogass som kan produserast, til kva kostnad og til kva pris. Dette avsnittet tek difor føre seg korleis utsiktene er for å få til produksjon av biogass i S og Fj. 5.2.3 Metanpotensialet i husdyrgjødsla Gjødsel frå dei ulike husdyra inneheld ulikt potensial for produksjon/danning av metan (jamfør avsnitt om utslepp frå lagring av husdyrgjødsel). Kor godt gjødsla er eigna for produksjon av biogass kjem òg an på faktorar som til dømes fiberinnhald, og gjødsel frå hest er difor halden utanfor grunnlaget i denne kartlegginga. Dei årlege gjødselmengdene som vert produsert av husdyr som står oppstalla kjem an på ei rekkje faktorar som til dømes fôringsintensitet og tid på beite. Tala som ligg til grunn for berekningane av metanpotensialet til husdyrgjødsla i fylket baserar seg på Briseid et. al 2010, og desse tala er oppsummert i tabell 9. 17
Tabell 9. Talgrunnlag for utrekning av biogasspotensial for husdyrgjødsel i S og Fj. Ts = tørrstoff, VS = flyktig tørrstoff Kg Ts per dyr og år % VS Biogasspotansial m 3 per tonn VS % metan i biogass Metanpotensial m 3 per tonn VS Mjølkeku 1050 80 250 60 150 Ammeku 950 80 250 60 150 Øvrige storfe 750 80 250 60 150 Småfe 230 80 200 60 120 Slaktegris 430 70 450 65 292,5 Avlsdyr gris 290 70 450 65 292,5 Verpehøns 20 70 500 65 325 Det er gjort nokre endringar samanlikna med tala Briseid m. fl. har nytta. Mengda i kg tørrstoff per dyr og år er endra noko for storfe. Mengda for mjølkeku er oppjustert frå 950 til 1 050 kg ts per dyr og år, mengda for ammeku er nedjustert frå 1 170 til 950 kg ts per dyr og år, og mengda for øvrige storfe er nedjustert frå 950 til 750 kg ts per dyr og år. Alle tala tek høgde for tida dyra eventuelt er på beite. Tala for slaktegris og verpehøns tek med i berekninga at det er fleire innsett per år. Tala for slaktegris og småfe kan verka noko høge i høve til det ein kan forventa i praksis. Det samla teoretiske portensialet for å produsera biogass basert gjødsel frå ulike husdyr er gjeve i tabell 10. Brutto GWh er energipotensialet til sjølve metanen som vert danna, medan netto GWh tek høgde for at 10 prosent av metana gjeng med til å halda biogassprosessen gåande. Tabell 10. Årleg mengd VS (flyktig tørrstoff), mengd metan som teoretisk kan produserast ved behandling av all gjødsel i biogassanlegg og brutto/netto energiutbyte av oppsamla metan. Tal dyr Tonn VS m 3 metan Tonn metan Brutto GWh Netto GWh Mjølkeku 17664 14 838 2225664 1491 21,6 19,5 Ammeku 1735 1 319 197790 133 1,9 1,7 Øvrige storfe 33840 20 304 3045600 2041 29,6 26,6 Småfe 105346 19 384 2326040 1558 22,6 20,3 Slaktegris 5964 1 795 525085 352 5,1 4,6 Avlsdyr gris 1523 309 90432 61 0,9 0,8 Verpehøns 83618 1 171 380462 255 3,7 3,3 Sum 8791073 5890 85,4 76,9 Tala i tabell 10 gir det teoretisk oppnåelege energipotensialet i all husdyrgjødsel i fylket. I røynda er mogelegheitene for å handtere husdyrgjødsla på denne måten avgrensa av ei rekkje faktorar. Døme på slike er geografiske avstandar mellom driftseiningar, storleik på besetningar og fleire. Det mest aktuelle er kanskje at fleire mellomstore driftseiningar kan gå saman om å levere gjødsel til eit fellesanlegg, medan somme driftseiningar er store nok til å understøtta eit eige gardsbasert anlegg (meir om slike føresetnadar i eit anna avsnitt). Som ein rimeleg føresetnad kan vi setje krav om at ein driftseining lyt ha eit samla metanpotensial på 1000 m 3 per bruk år (denne mengda tilsvarar 8 mjølkekyr eller 45 vinterfora småfe) for å kunna vera med i eit opplegg med produksjon av biogass. Tabell 11 gjev oversikt over det teoretiske potensialet til å produsera metan i kommunane i fylket, der denne føresetnaden er teken med i talgrunnlaget. 18
5.2.4 Supplering med andre typar råstoff Husdyrgjødsel har eit førehaldsvis lågt potensial for produksjon av biogass per kg tørrstoff i gjødsla, og enda lågare per volumeining gjødsel. Ved å supplera biogassprosessen med andre typar substrat som til dømes matavfall, slam, fiskeriavfall, slakteriavfall, avfall frå fruktkonserves og fleire er det mogeleg å auka utbyttet av biogass. Kor stort metanpotensiale ein kan oppnå med tilførsle av ulike typar substrat kjem heilt an på kvaliteten på substratet og korleis det fungerar i kombinasjon med husdyrgjødsel. Fordi bioresten vert nytta som gjødslingsemne på jordbruksareal vil bruk av slike supplement gje eit monaleg tilskot av næringsemne til jordbruket, som då kan redusera bruken av kunstgjødsel tilsvarande. Ved bruk av matavfall og slam vert dessutan næringsemne som opphavleg stammar frå jordbruksjord, resirkulert. Sogn og Fjordane er eit fylke med førehaldsvis lågt innbyggjartal, og det finst ingen store byar. Mogelegheitene for bruk av matavfall og slam til biogassproduksjon er difor avgrensa. På kysten vert det foredla mykje fisk, og avfallet frå denne industrien kan nyttast til å supplera husdyrgjødsel. Likeeins har vi fleire slakteri, meieri og konservesfabrikkar som kan bidra med råstoff. Mogelegheitene for supplering med ulike råstoff vil ikkje verte utreia i meir detalj her. For meir informasjon om potensialet for biogassproduksjon generelt syner vi til rapporten Potensialstudie for biogass i Norge, der det mellom anna er teken med ei oversikt over biogasspotensialet for S og Fj. 19
Tabell 11. Oversikt over det teoretiske potensialet for produksjon av metangass basert på husdyrgjødsel i kommunane i S og Fj. For brutto metanpotensial er all husdyrgjødsel medrekna, medan energipotensiala i GWh er rekna utifrå føresetnaden at berre bruk med eit samla potensial på over 1000 m 3 er teken med. Netto potensial i GWh tek høgde for at 10 prosent av energien vert nytta i prosessen (oppvarming). Kommune Brutto metanpotensial (tonn metan) Metanpotensial 1000 m 3 per bruk (tonn metan) Brutto potensial GWh Netto potensial GWh Flora 239 222 3,21 2,89 Gulen 274 270 3,91 3,52 Solund 54 51 0,74 0,67 Hyllestad 89 84 1,22 1,09 Høyanger 136 129 1,87 1,69 Vik 261 244 3,53 3,18 Balestrand 41 33 0,48 0,44 Leikanger 31 26 0,38 0,34 Sogndal 271 263 3,82 3,44 Aurland 77 69 1,01 0,91 Lærdal 117 112 1,62 1,46 Årdal 11 10 0,14 0,13 Luster 380 367 5,32 4,79 Askvoll 285 276 4,00 3,60 Fjaler 226 214 3,10 2,79 Gaular 367 354 5,13 4,62 Jølster 386 377 5,47 4,92 Førde 306 298 4,33 3,90 Naustdal 221 208 3,01 2,71 Bremanger 106 91 1,32 1,19 Vågsøy 38 34 0,50 0,45 Selje 104 98 1,42 1,27 Eid 320 300 4,35 3,91 Hornindal 227 222 3,22 2,90 Gloppen 731 717 10,40 9,36 Stryn 591 572 8,30 7,47 Sum 5888 5642 81,8 73,6 20
5.2.5 Kartfesting av ressursane Ved å kopla informasjonen om metanpotensialet for ulike søkjarar om produksjonstilskot opp mot den geografiske plasseringa av dei aktuelle bruka, er det mogeleg å kartfesta den romlege fordelinga av metanpotensialet i fylket. Vi har nytta GIS som ein reiskap til å sjå nærare på nettopp dette. Som utgangspunkt for den geografiske plasseringa har vi nytta eit punkt som er sentrert rundt eit gardsog bruksnummer. Dette punktet utgjer eit sett med UTM koordinatar, og saman med opplysningane om metanpotensialet til gards- og bruksnummeret som ligg bak punktet oppnår vi den punktvise fordelinga av metanpotensialet. Vidare har fylket vorte delt inn i eit rutenettverk med ruter som utgjer 1 x 1 km. Summen av metanpotensialet for alle punkta som fell innanfor ei rute utgjer metanpotensialet for ei rute, og sidan ruta er 1 x 1 km representerar summen også metanpotensialet per km 2. Summen for rutene er delt inn i tre ulike klassar som kvar vert uttrykt med kvar sin farge. Rutene med ulike fargar gjev dermed ei visuell framstilling av korleis metanpotensialet fordelar seg i fylket (figur 1). Metoden gjev oss mogelegheit til å sjå nærare på område i fylket som umerkar seg med ruter som har høgt metanpotensial. Dersom summen av rutene i eit avgrensa område overstig ein viss verdi, kan området vera aktuelt for plassering av eit sentralisert biogassanlegg. Kva som ligg i kriteriet eit avgrensa område kjem ikkje berre an på avstand og areal, men også faktorar som vegar, og fleire. Kor stort må metanpotensialet vera for at det kan etablerast eit biogassanlegg? I India nyttar dei lufttette plastpølser fylde med eit par tonn husdyrgjødsel til produksjon av metan til ein einskild husstand. Dette dømet syner at det ikkje er eit teknisk hinder for å etablera ei rekkje små biogassanlegg rundt om kring på gardane (og kanskje er det til og med her framtida ligg). For at det skal verta kommersielt lønsamt å produsera biogass (metan) med dagens føresetnader lyt anlegget derimot ha ein viss storleik (kjem an på stadeigne tilhøve) og det kan dessutan ikkje plasserast kvar som helst. Fordi metan er ein brennbar (eksplosiv) gass er det knytt ein viss risiko til produksjon og handtering av gassen. Dessutan er det visse luktproblem knytt til drifta av biogassanlegg. Av sikkerheitsmessige og andre årsaker bør eit biogassanlegg plasserast i ein viss avstand frå tett busetnad. I Tyskland vert det tilrådd 300 meter frå anlegg til busetnad, medan Sverige og Danmark tilrår 500 m (Lilleengen 2009). Vi skil i grove trekk mellom gardsbaserte anlegg og sentraliserte anlegg. Eit gardsbasert biogassanlegg nyttar husdyrgjødsel frå eit einskild gardsbruk medan sentraliserte anlegg er basert på at husdyrgjødsel frå fleire einingar med husdyr vert samla i eit sentralisert anlegg. 21
Figur 1. Kart over fylket inndelt i ruter på 1 x 1 km der potensialet for å produsera metan basert på husdyrgjødsel er gradert i ulike fargar. 22