• No results found

Delmål 2 Bruten försurningstrend i skogsmark

In document Bara naturlig försurning (Page 105-111)

5. Kommer målen att nås?

5.2 Delmål 2 Bruten försurningstrend i skogsmark

försurats av människan och en återhämtning skall ha påbörjats.

J

Delmålet är sannolikt uppnått redan idag. De data som finns idag visar inte på fortsatt försurning, snarare på en tendens till förbättring.

Bedömningen av uppfyllelse av delmålet grundas dels på en uppföljning av surhetstillståndet i skogsmarken utifrån Ståndortskarteringens data och dels dynamiska modellberäkningar i skogsmark.

De data som finns idag från Ståndortskarteringen visar inte på fortsatt försurning av skogsmar- ken utan på ett i det närmaste oförändrat tillstånd eller tendens till förbättring. Många av de variabler som beskriver markens surhetstillstånd visar små eller inga förändringar och en del förändringar är motstridiga. Förändringarna, mätt med Bedömningsgrundernas klassificering, antyder en relativt tydlig förbättring av surhetsläget i skogsmark. Förändringarna av markens buffertkapacitet är däremot små. Totalt pekar detta mot ett oförändrat tillstånd eller möjligen att en viss förbättring av försurningsläget skett under 1990-talet, även i sydvästra Sverige med den kraftigaste försurningen.

Dynamiska modellberäkningar gjorda på drygt 600 provpunkter i hela Sverige visar att trenden mot ökad försurning har brutits under det senaste decenniet. Återhämtningen kommer dock att vara långsam och större förändringar av skogsmarkens försurningsgrad är inte troliga i kortare

perspektiv än 50 år. Beräkningarna indikerar att intensiteten i det framtida skogsbruket kommer att inverka på markens framtida försurningsstatus. Ett ökat uttag av GROT (grenar och toppar) innebär sannolikt ett ökat försurningsbidrag till mark och ytvatten.

5.2.1 Försurningsutveckling

Ståndortskarteringens data visar på tendens till förbättring

De data som finns från Ståndortskarteringen visar inte på fortsatt försurning, utan på ett i det närmaste oförändrat tillstånd eller tendens till förbättring. Det är svårt att utifrån dessa data utläsa någon entydig trend avseende surhetstillståndets utveckling.

Många av de variabler som beskriver markens surhetstillstånd visar små eller inga förändringar och en del resultat är motstridiga. När det gäller O-horisonten (humusskik- tet) visar pH och den titrerbara aciditeten på ökad surhet medan å andra sidan baskatjoner och basmättnadsgrad har ökat Ökningen i basmättnadsgrad var dock liten och inte statistiskt säkerställd (tabell 5.2). Det är dock svårt att koppla surhetsstatusen i O- horisonten till depositionen av försurande luftföroreningar. Trädbeståndets tillväxt och förändringar i humuslagrets mäktighet ger större påverkan på markförsurningen än den sura depositionen. Skogsproduktion och skogsskötsel är emellertid också starkt påverkade av mänskliga aktiviteter och inverkar därmed också på skogsmarkens tillstånd.

I B-horisonten i markens mineraljord ökar pH (H2O) samtidigt som mängden utbytbart aluminium ökar. Övriga variabler pekar mot ett måttlig försämrat eller oförändrat

surhetstillstånd, t.ex. visar kalcium en viss ökning samtidigt som magnesium minskar signifikant. Sammantaget är surhetstillståndet relativt oförändrat, möjligen med en tendens till förbättring. Den variabel som visar den tydligaste förbättringen av surhetstill- ståndet är pH (H2O). Denna förändring är analog med det ökande pH i sjöar och

vattendrag, men motsvaras inte av en liknade förbättring i markens buffertsystem. Utgår man från bedömningsgrundernas tillståndsklasser och hur fördelningen av dessa klasser ändrats över en tioårsperiod, så visar detta på ett marktillstånd som blivit mindre surt. Andelen mark i de två högsta surhetsklasserna uppgick till 23,9 % under perioden 1983 - 87, medan den var 17,7 % under 1993 - 96 och 13,5 % under perioden 1996 - 98. I detta sammanhang bör beaktas att den viktigaste variabeln vid bestämning av tillstånds- klass är pH i B-horisonten. Eftersom den är en av få variabler som visar på en signifikant förbättring mellan inventeringarna, så bör den samlade bedömningen av förändringarna i markens surhetstillstånd vara något försiktigare än vad resultaten avseende förändringar- na i fördelningen mellan bedömningsgrundernas tillståndsklasser visar.

Tabell 5.2 Försurningsutveckling hos markvariabler i Ståndortskarteringen. Variabler inom parantes är ej signifikanta förändringar. (Al=aluminium, TA=titrerbar aciditet, BMpH7=basmättnad vid pH 7, Ca=kalcium, Mg=magnesium)

Försurningsutveckling O-horisonten (humusskiktet)

B-horisonten

Mot ett surare tillstånd TA (pH, Al) Al, Mg

Ingen förändring BMpH7 BMpH7, TA

Mot ett förbättrat tillstånd Ca, Mg, pH, (Ca)

Varför har man en oförändrad situation eller endast en svag förbättring i marken trots att man kan se en klar förbättring i sjöar och vattendrag? Det finns ett antal mekanismer i marken som kan förklara detta. I takt med den minskande depositionen minskar även jonstyrkan i marklösningen, vilket gör att aluminium binds hårdare till utbyteskomplexen än t.ex. kalcium. Aluminium är dessutom trevärt (Al3+) och är därmed svårare att

förtränga från utbyteskomplexen. Detta betyder att det behövs en mycket kraftig ökning av kalciumhalten i marklösningen för att aluminiumet skall bytas ut och variabler som t.ex. basmättnadsgrad skall visa en påtaglig förbättring. Svavelnedfallet har lett till en upplagring av sulfat i markprofilen. Det adsorberade sulfatet i marken bidrar till försuran-

de vätejoner i takt med att det frigörs från marken111. Markförsurningen har följts upp i områden med friska respektive fuktiga förhållanden. Blöta områden, ofta utsrömningsom- råden, som i ett kort tidsperspektiv är av stor betydelse för det avrinnande vattnets kvalitet har inte utvärderats.

Hur snabbt återhämtas kraftigt försurad skogsmark?

Frågan vilken återhämtning som sker när nedfallet av försurande luftföroreningar minskar är svår att besvara med korta tidsserier av mätningar. Ståndortskarteringens data har också använts för att med hjälp av dynamiska modellberäkningar indikera utveckling- en av markens tillstånd med antaganden om framtida nedfall av luftföroreningar och skogens tillväxt. Ett exempel visas i figur 5.3 som beskriver pH-utvecklingen i övre delen av mineraljorden från 1850 till år 2100. Beräkningen med SAFE baseras på 664 punkter fördelade över hela landet. Samtliga percentilklasser uppvisar en försurningsutveckling där trenden bryts under 1990-talet när nedfallet minskar. Återhämtningen är dock begränsad enligt beräkningarna. Figur 5.3 visar utvecklingen av pH, men bilden är likartad även för andra parametrar som indikerar markförsurning, som utbytbart alumini- um och basmättnad. Det beror framför allt på att även ett framtida lågt nedfall av luftföroreningar tillsammans med skogens tillväxt i stort sett balanserar med processer som motverkar försurning, nedfall av baskatjoner och markens vittring. Det lämnar inget utrymme för en omfattande återhämtning, även om den kritiska belastningsgränsen för försurning inte överskrids.

Figur 5.3 Percentiler för beräknat (SAFE) pH i den övre delen av mineraljorden mellan 1860 och 2100. Beräkningar på 664 punkter som ingår i Ståndortskarteringen. Data från ASTA-programmet112.

111 Karltun E (1995): Sulphate adsorption on variable-charge minerals in podsolized soils in relation to

sulphur deposition and soil acidity. Ph D thesis. Swed. Univ. of Agricultural Sciences, Uppsala Sweden

112 Munthe J, Grennfelt P, Sverdrup H, Sundqvist G (2002): New concepts and methods for effect-based

Skogsbrukets framtida bidrag

Det minskade nedfallet av luftföroreningar fram till 2010 ger utrymme för en viss

återhämtning, men markanvändningen får en allt större relativ betydelse för utvecklingen. Ökad tillväxt och uttag av biomassa kan minska utrymmet för återhämtning från

försurning.

Figur 5.4 visar ett exempel på den stora spännvidd som finns i försurningspåverkan mellan inget till intensivt uttag av biomassa i en bördig granskog på försurad skogsmark i södra Sverige. Depositionen av luftföroreningar i beräkningarna är situationen år 2010 enligt Göteborgsprotokollet Modellberäkningen omfattar en framtida skogsgeneration där skogen avverkas i början av 2000-talet. Exemplet utan avverkning ger enligt modellbe- räkningarna ett teoretiskt överskott i balansen av baskatjoner som kan bidra till återhämt- ning. Överskottet som kan motverka försurning är relativt stort och av samma storleks- ordning som till exempel syratillskottet i det förväntade genomsnittliga nedfallet av svavel år 2010 i Sverige. Avverkning av enbart stamved i både den tidigare och

kommande generationen ger en liten påverkan på markförsurningen. Konsekvent uttag av avverkningsrester på en praktiskt möjlig nivå i den kommande skogsgenerationen ger dock en påtaglig försurningseffekt enligt beräkningarna, om den inte kompenseras med till exempel askåterföring.

Figur 5.4 Genomsnittligt beräknat (MAGIC) årligt underskott eller överskott av baskatjo- ner under en framtida skogsgeneration (70-80 år) med olika avverkningsalter- nativ i ett bördigt granbestånd på försurad mark i södra Sverige113.

Kvävedepositionens framtida bidrag

Stora delar av landet, i synnerhet den sydvästra delen har sannolikt haft en onormalt snabb upplagring av kväve i skogsmark under senare delen av 1900-talet. Den framtida utvecklingen påverkas av kvävedepositionens storlek och omfattningen av uttaget av biomassa vid avverkningar. Den framtida depositionen förväntas minska med ca 15 % från dagens nivå till år 2010. Därefter är utvecklingen osäker. Med den förutsättningen att

113 Modifierad från Westling O (2002): Skogsbrukets roll för försurningstrycket. I ASTAs årsrapport 2001. -0.044 -0.141 0.2 -0.2 -0.1 0 0.1 0.2 0.3 ke kv p e r ha oc h år Avverkning stammar

Avverkning stammar samt grenar (70 %) och barr (30 %) Utan avverkning

depositionen minskar med 15 % visar figur 5.5 genomsnittliga massbalanser för kväve i skogsmark med enbart stamvedsskörd och ett scenario med konsekvent uttag av

avverkningsrester på en praktisk möjlig nivå. Enbart stamvedsskörd kommer sannolikt att innebära att upplagringen i marken fortsätter i stora delar av landet om inte nedfallet minskar kraftigt på grund av utsläppsminskningar i Europa utöver avtalade nivåer. Intensivare skogsbruk kan motverka detta och på sikt även minska tillgången på kväve, främst i norra Sverige. ASTA-programmet har utfört länsvisa beräkningar av framtida kvävebalanser där de flesta länen uppvisar minskande kväveförråd med ett scenario som innebär omfattande uttag av avverkningsrester (GROT), utöver stamved.

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8

Norrland Svealand Götaland

kekv p e r h a och år Uttag av N stamved Uttag N helträd Deposition av oorg. N

Figur 5.5 Uppskattat genomsnittligt uttag av kväve år 2010 i stamved samt i grenar och toppar (GROT) jämfört med den framtida depositionen (enligt Göteborgsproto- kollet) av oorganiskt kväve uttryckt som antal kiloekvivalenter per ha och år i olika delar av landet. Värdena är uttryckta som genomsnittligt antal kiloekviva- lenter per ha och år i hela landet. Data från ASTA-programmet.

Beräkningen kan jämföras med den tidigare 50-årsperioden då det skedde en kraftig upplagring enligt beräkningarna114. Orsaken till det var att den relativt höga kvävedeposi- tionen kombinerades med ett skogsbruk som i huvudsak tog ut stamved, och inte de mer näringsrika delarna som grenar och toppar. Konsekvensen av att upplagringen av kväve i skogsmarken fortsätter är att det på sikt kan bidra till ökad omvandling till nitrat som försurar både mark och vatten. Risken är speciellt stor i samband med kalavverkning. 5.2.2 Osäkerheter i mätningar och beräkningar

Ståndortskarteringen

Eftersom endast små förändringar kan förväntas över en tioårsperiod blir analysen mycket känslig för systematiska fel, särskilt med ett stort datamaterial som Ståndortskarteringen. Orsaker som kan ha introducerat sådana fel är skillnader i metoder och organisation inom

Ståndortskarteringen mellan omdreven. T.ex. har laboratorieverksamheten flyttat, vilket inneburit delvis ny utrustning. Provtagningen av O-horisonten har visat sig skilja något mellan inventeringarna. Under det senaste omdrevet 1993-2002 har O-horisonten provtagits med en mindre inblandning av mineraljord, vilket kan förklara den högre koncentrationen av aciditet i O-horisonten under andra omdrevet. Korrektionsfunktioner- na som använts för att kompensera data har stor inverkan på vissa variabler och kan ha påverkat resultaten. Det bör även beaktas att endast ett begränsat material från Ståndorts- karteringens andra omdrev använts vid analysen (1993-1998) och i takt med att mer data blir tillgängliga kan säkrare analyser göras.

En pågående återhämtning från försurningen bör rimligen skilja sig åt geografiskt, eftersom minskningen i sur depositionen är större i södra Sverige och eftersom graden av försurning varit större där. I analysen har medtagits samspelet mellan förändringen över tiden och ett antal faktorer, bland annat region. Dessa resultat kan påvisa skillnader i förändringen mellan regionerna genom en signifikant interaktion mellan en variabel och geografisk region. En större förbättring i södra Sverige skulle kunna tolkas som en återhämtning från försurningen. Denna analys är stabil mot systematiska fel (som inte skiljer sig geografiskt) och dessutom behöver inte den övergripande trenden vara signifikant. Resultaten visar att endast ett fåtal av interaktionerna med region är signifikanta, vilket ökar osäkerheten om att vi har en återhämtning från försurningen.

En tidigare utvärdering av Ståndortskarteringens data innehöll en uppföljning av förändringarna mellan de två omdreven. Resultaten visade på liknande resultat trots att metodiken och delvis även urvalet av data var annorlunda. Den största skillnaden gäller dock pH i B-horisonten vilken i tidigare utvärdering rapporterades minska, medan

utvärderingen i denna rapport visar på en signifikant ökning. 115 I denna senare rapport har pH-värdet korrigerats vilket förklarar hela skillnaden mellan de två utvärderingarna. En mindre justering gjordes också tidigare, men urvalet och korrektionen ledde då till ett annat resultat. En mindre skillnad finns för magnesium i O-horisonten som i denna rapport har en signifikant ökning, medan den i den förra utvärderingen var oförändrad.

Dynamisk modellering

Säkerheten i dynamiska modellberäkningar är beroende av flera faktorer som model- lens förmåga att beskriva olika processer, kvalitén på data som används och stabiliteten i framtida omvärldsfaktorer som till exempel klimat. Modellerna är i regel validerade med hjälp av relativt korta mätserier på ett eller högst två decennier. Modellberäkningar av långa tidsperioder över många decennier innehåller en rad antaganden om att faktorer som påverkar beräkningarna är konstanta. Stora förändringar i framtida markförsurning, klimat och skogsbruk kan naturligtvis påverka olika processer som är svårt att förutse i modellberäkningarna. Modellberäkningarna är därför giltiga bara med sina antaganden, men de ger relativt tydliga indikationer på vad som krävs för att miljötillståndet ska förändras i en viss riktning från dagens situation. Om den relativt långsamma och ofullständiga återhämtningen från försurning av skogsmark som de dynamiska beräk- ningarna visat skall ersättas av en annan utveckling med snabbare återhämtning måste vittring, upptag av näringsämnen i träd eller utlakning förändras med tiden på ett sätt som

inte förutses med modellen. Sannolikheten för att det kan ske måste då bedömas med hjälp av ny kunskap från forskning och miljöövervakning.

5.3 Delmål 3 Minskade utsläpp av svaveldioxid

In document Bara naturlig försurning (Page 105-111)