Transcript Synergier och konflikter vid ett intensifierat skogsbruk

Synergier och konflikter
vid ett intensifierat skogsbruk
Cecilia Akselsson1, Jörgen Olofsson1 och Per Erik Karlsson2
tillsammans med många andra CLEO-medarbetare
1Naturgeografi
och Ekosystemvetenskap, Lunds Universitet
2IVL Svenska Miljöinstitutet, Göteborg
Synergier och konflikter vid ökat grot-uttag
och behovsanpassad gödsling (BAG) mellan…
Begränsad klimatpåverkan
och
Bara naturlig försurning
Ingen övergödning
Giftfri miljö
Parallellt med CLEO fas 1 pågick
Bränsleprogrammets syntes (Energimyndigheten)
de Jong, J. et al., 2012. Konsekvenser av
ett ökat uttag av skogsbränsle. En syntes
av Energimyndighetens forskningsprogram
inom Skogsbränsle och Miljö 2007 - 2011.
ER 2012:08
Arbetssätt
∆T (°C)
1. Avstamp i Bränsleprogrammets syntes
2. Uppdelning geografiskt
3. Hänsyn till förändrat
klimat och nedfall
4. Nya modellerings- och
uppskalningsstudier
(pågår)
∆Avr (mm)
Upplägg
 Nuläget för de tre CLEO miljömålen
 Effekter av grot-uttag
 Effekter av behovsanpassad gödsling (BAG)
 Hur påverkar störningar
 Några avslutande ord
Bara naturlig försurning – nuläget
ANC i markvatten
(buffringskapacitet)
Markförsurning
(tillståndsklass)
Från Krondroppsnätet, IVL
Från Markinventeringen,
Johan Stendahl, SLU
Ingen övergödning – kritisk belastning för kväve
och nitrathalter i markvatten i nuläget
Överskridande
kritisk
belastning
NO3N i markvatten
Från FU 2012
Från Krondroppsnätet, IVL
Giftfri miljö – halter av meHg i skog i nuläget
Potentiella synergier och konflikter mellan
Begränsad klimatpåverkan och CLEO-miljömålen
vid ökat uttag av grot
H+
H+ Ca2++ +NH+ Mg2+
K H
Bortförsel av buffringskapacitet och kväve
Bara naturlig försurning:Konflikt
(om ej bortförseln kompenseras)
Markstörning,
körskador
Giftfri miljö:Konflikt
Ingen övergödning: Synergi
(svag)
de Jong, J. et al., 2012. Konsekvenser av ett ökat uttag av skogsbränsle. En syntes av
Energimyndighetens forskningsprogram inom Skogsbränsle och Miljö 2007 - 2011. ER 2012:08
Kritiskt biomassauttag:
”Hur mycket uttag kan göras utan att ANC<0”
enbart
stam
stam+
grot
Överskridande
Område
stam
stam
+grot
S-V
14
38
S-O
21
44
C-V
9
24
C-O
0
20
N-V
-18
-12
N-M
-9
-1
N-O
-1
9
Kan ökad vittring vid ökad temperatur
motverka ökade förluster vid grot-uttag?
Vittringsökning vid ökad temperatur (till 2050) minus
extra baskatjonförluster om grot tas ut
ECHAM
HADLEY
mörkrött: enbart en
liten del av förlusterna
vid grot-uttag
kompenseras för
grönt: förlusterna
kompenseras helt
Kväveackumulering vid olika
deposition och uttag visar på kvävelättnad vid grotuttag
Dagens dep,
stamuttag
Dagens dep,
stam+grotuttag
Dep 2050,
stamuttag
Dep 2050,
stam+grotuttag
Dynamisk modellering med ForSAFE visar på
kvävelättnad i Västra Torup i norra Skåne
NO3-N i markvattnet (µekv/l)
Läs mer i Zanchi et al., 2014
Kvävelättnaden kan innebära att försurningen efter
grot-uttag motverkas under delar av omloppstiden
Skillnad i ANC mellan stam- och grot-scenario under en omloppstid
(Positiva värden: grot-uttag ger högre ANC
Negativa värden: grot-uttag ger lägre ANC)
40
30
20
10
0
-10
Kvävelättnad
vid grotuttag
ger högre ANC
-20
-30
-40
2010
2020
2030
2040
2050
2060
Förluster av
baskatjoner vid grotuttag ger lägre ANC
(större än kvävelättnadseffekten)
2070
2080
Läs mer i Zanchi et al., 2014
Kvicksilverutlaknining från markstörningar
Utlakning av metylkvicksilver (mg/ha/år)
Område
bakgrund
dagens
skogsbruk
ökad avverkningsfrekv. på
15% av marken
S-V
1.1
1.5
1.6
S-O
0.8
1.2
1.3
C-V
0.8
1.1
1.1
C-O
0.5
0.8
0.9
N-V
0.2
0.2
0.2
N-M
0.5
0.6
0.6
N-O
0.5
0.7
0.8
Sammanfattning: synergier och konflikter vid grotuttag
 De södra, mellersta och nordöstra delarna av Sverige
visar på överskridande av kritiskt biomassauttag. Samma
delar uppvisar surast markvatten.
 Ökad temperatur kommer att öka vittringen om det inte
samtidigt blir torrare. Förlusterna vid grot-uttag är dock
avsevärt större, förutom i norra Sverige.
 I nuläget kan kvävelättnadseffekter vid grot-uttag främst
uppstå i sydvästra Sverige. Baskatjonförlusterna är dock
ett problem, även i dessa delar.
 Om grot-uttag leder till ökade körskador kan det leda till
ökad kvicksilverutlakning.
Potentiella synergier och konflikter mellan
Begränsad klimatpåverkan och CLEO-miljömålen
vid en ökning av behovsanpassad gödsling (BAG)
Ökad risk för kvävemättnad,
nitrifiering
Ingen övergödning:Konflikt
Markstörning,
körskador
Giftfri miljö:Konflikt
Bara naturlig försurning: Konflikt
(om kraftig nitrifiering)
de Jong, J. et al., 2012. Konsekvenser av ett ökat uttag av skogsbränsle. En syntes av
Energimyndighetens forskningsprogram inom Skogsbränsle och Miljö 2007 - 2011. ER 2012:08
Konventionell gödsling i Sör-Digertjärn,
tallskog i Jämtlands län – nitrattopp och
surstöt i markvattnet
70
7
Sör-Digertjärn
60
mg/l
40
5
30
20
10
0
1998
NO3-N
oorg Al
4
pH
2002
pH
6
50
2006
2010
↑
3
2014
Från Krondroppsnätet, IVL
Befintliga BAG-experiment
Effekter efter gödsling vartannat år
>10 kg NO3-N/ha:
-Hällefors, 14,7 kg/ha
-Tranemo, 92,9 kg/ha
-Ljungby: 32,8 kg/ha
2-4 kg NO3-N/ha:
-Ebbegärde, 3,1 kg/ha
-Gullspång, 2,2 kg/ha
< 2 kg NO3-N/ha:
-Bräcke, 1,7 kg/ha
-Grängshammar, 1,0 kg/ha
-Valbo, 0,3 kg/ha
-Mölnbacka, 1,6 kg/ha
Nordin m.fl., 2009a & b (MINT & Miljöanalys STEM)
Gödslades varje år:
-Flakaliden, 0,03 kg/ha
-Asa, 0,67 kg/ha
Uppskalning baserat på typhalter från
experiment och miljöövervakning
 Nordin m.fl., 2009 – MINT-utredningen:
Ökning av N-utlakning med 2% om BAG
på 5% av marken
 Kronnäs m.fl., 2012:
Ökning med 60% i
Östersjöns och Västerhavets avrinningsområden
om BAG på 5% av
marken
Dagens
skogsbruk
BAG-gödsling
på 5% av
arealen
Kronnäs m.fl., 2012
Sammanfattning: synergier och konflikter vid gödsling
 Gradienten i kväveackmulering och i nitratkvävehalter i
markvatten stödjer befinitliga kvävegödslingsrekommendationer.
 Stora variationer i utlakning efter BAG och i resultat av
uppskalningar. Mer experiment och modellering behövs för
att öka kunskaper om hur beståndsegenskaper och metodik
påverkar risken för utlakning efter BAG.
 Om gödslingen leder till en kraftig nitrifiering innebär det
även en surstöt.
 Om gödslingen leder till körskador kan det även innebära
kvicksilverutlakning
Störningar exempel 1:
N-utlakning och surstöt efter stormskador
Granskogar i Alandsryd (Jönköpings län) och Timrilt (Halland)
Alandsryd
6
mg/l
8
10
8
5
6
6
Timrilt
7
6
pH
10
5
4
4
2
6
5
Kallgårdsmåla,
4
0
3
Blekinge
3
1998 20022014
2006 2010 2014
98 2002 20062010
2
pH
4
4
0
3
1998 2002 2006 2010 2014
NO3-N_(mg/l)
ooAl_(mg/l)
pH
Från Krondroppsnätet, IVL
Störningar exempel 2:
N-utlakning och surstöt efter barkborre-angrepp
Granskog i Klippan i Västra Götalands län
30
NO3-N
oorg Al
pH
Klippan
6
5
10
4
pH
mg/l
20
0
1998
3
2002
2006
2010
2014
Från Krondroppsnätet, IVL
15
Störningar
exempel 3:
Surstöt10
5vid havssaltsepisod
15
pH
mg/l
5
4
Granskog 0
i Hjärtsjömåla i Blekinge
3
1998 2002 2006 2010 2014
6.0
Cl (mg/l)
Hjärtsjömåla,
Blekinge
pH
5.5
5.0
pH
mg/l
10
5
4.5
0
1986
1990
1994
1998
2002
2006
2010
4.0
2014
Från Krondroppsnätet, IVL
Några avslutande ord…
 Gradient från sydväst mot norr, både när det gäller
utgångsläge och risker vid grot-uttag och gödsling. Kväve
har avgörande betydelse i sydväst.
 Förändring i temperatur och nederbörd varierar i olika delar
av Sverge. Detta kan påverka tillväxt, nedbrytning och
vittring, men även risken för körskador och skogsskador,
och påverka risken för synergier och konflikter (fortsättning
följer…).
 Skogsekosystemen är känsliga för störningar, speciellt i
södra och mellersta Sverige (sura marker, mycket kväve
upplagrat, mycket kvicksilver).