Bedömning av försurningen i regional skala - "Överskottaciditet" Uttag av skogsbränsle enligt scenaro 1 (30 000 ha), scenario 2 (60 000 ha) och scenario 3 (120 000 ha) påverkar 0,13, 026 respektive 0,52 % av Sveriges skogar, vilket motsvarar 14-58% av avverkningsarealen för barrskog. I granskog ökar överskottaciditeten från 180 till 300 ekv per hektar och år (som medianvärde för hela landet) vid uttag av även GROT och skillnaden mellan stam- och GROT-uttag är större i södra Sverige än i norra (Tabell 1, Figur 4). I tallskog är skillnaden avse- värt mindre, medianvärdet för stamuttag är 60 ekv per hektar och år och för GRO- Tuttag 80 ekv per hektar och år.
Tabell 1. Viktat medianvärde på överskottsaciditet (ekv ha-1 år-1) på alla tall- respektive
gran-punkter som ingick i beräkningen.
Överskottsaciditet (ekv ha-1 år-1)
gran Tall
Stamvedsuttag 177 62
Helträdsuttag 302 81
Figur 4. Det viktade medianvärdet på överskottsaciditeten (ekv ha-1 år-1) för varje EMEP
ruta för gran- och tallbestånd vid stam- och helträdsuttag. Överskottsaciditeten har beräk- nats med N-scenario 2.
Jämförelse med förråden i marken
För att ge en uppskattning av vad den beräknade överskottsaciditeten innebär jäm- fördes resultaten med förråden av baskatjoner i marken till upp till 50 cm djup på de punkter som ingår i Riksinventeringen för skog (RIS) där markkemi på olika djup mätts (Figur 5-6). Om överkottsaciditeten antas leda till att det utbytbara för- rådet av baskatjoner minskar, kan man beräkna vilken tid det tar innan förrådet töms. I verkligheten innebär överskottsaciditet att endel av baskatjonerna byts ut, men även att en del av överskottsaciditeten rinner ut som försurat avrinningsvatten, vilket innebär att beräkningen bara är hypotetisk, men den ger ändå en indikation på hur allvarlig överkottsaciditeten är. Resultaten visar att områden med överskottsaciditet på mer än 250 ekv per hektar och år till stor del överlappar med områden med snabb uttömningstakt av det utbytbara förrådet, i storleksordningen en rotationsperiod. I områden med överskottsaciditet mellan 0 och 250 ekv per hektar och år är uttömningstakten vanligtvis måttlig eller långsam. Områden utan överskottsaciditet överlappar med områden med långsam utarmning eller rentav uppbyggnad av förråden. Utarmningstakten är avsevärt snabbare i granskog än i tallskog, och det är även mindre skillnad mellan takten vid stam- och GROT-uttag i tallskog än i granskog.
Figur 5. Förändring av baskatjonförrådet i tallskog vid stam- respektive GROT-uttag, om all överskottsaciditet antas leda till katjonutbyte i det utbytbara förrådet.
Figur 6. Förändring av baskatjonförrådet i tallskog vid stam- respektive GROT-uttag, om all överskottsaciditet antas leda till katjonutbyte i det utbytbara förrådet.
Bedömning av försurningen i lokal skala - dynamisk modellering Markförsurningsresponsen på GROT-uttag analyserades genom att titta på mark- vattnets pH, ANC och basmättnad på 30 cm djup (Figur 7), vilket representerar mineraljorden som är tillgänglig för en stor del av rötterna. Enligt modellberäk- ningarna bidrar GROT-uttag till markförsurning i alla de simulerade ytorna, efter- som alla indikatorer (pH, ANC och basmättnad) minskar med GROT-uttag.
Figur 7. Mark-pH, ANC och basmättnad minskar i alla ytor efter GROT-uttag (Sce1=stam, Sce2=GROT).
Figur 8 visar de relativa förändringarna i markindikatorer. Förändringarna (Diff) är beräknade för varje indikator (Ind) mellan scenario 1 (stamuttag) och scenario 2 (GROT-uttag) enligt:
100
)
(
1 1 2u
Ind
Ind
Ind
Diff
En negativ förändring indikerar en minskning av indikatorn, vilket innebär ökad markförsurning. I varje yta är pH den indikator som minskar minst mellan de två scenarierna. Minskningen i pH är buffrad av det utbytbara baskatjonförrådet, vilket är synligt i minskningen av basmättnaden (BS) (Figur 8). Modellresultatet tyder också på att den relativa minskningen är större i granbestånd än i tall, fast med hänsyn till att endast tre ytor med varje trädslag var modellerade är det svårt att dra några definitiva slutsatser. Minskningen i tallbeståndet Brattfors är liten eftersom marken är relativt fattig i jämförelse med de andra ytorna. Brattfors har ett utbyt- bart baskatjonförråd på 1070 meq/m2, medan Högbränna som ligger ännu mer norrut har ett förråd av 7234 meq/m2. De andra ytorna ligger mellan 4400 och 8400 meq/m2.
Figur 8. Relativ effekt av GROT-uttag på markförsurning.
Enligt modellsimuleringen har GROT-uttag också en påverkan på biomassa och organiskt kol och kväve i marken. Resultaten i Figur 9 visar att GROT-uttag kan orsaka en minskad tillväxt i granytorna som befinner sig i centrala och södra Sveri- ge, medan den har obetydliga effekter på biomassan i tallytorna och den norra granytan. GROT-uttag orsakar en minskning i kol- och kväve-förråden i marken i alla ytorna, men betydligt mer i granytorna. C/N-kvoten påverkas dock inte av skördscenarierna.
Bedömning av CO2-reduktion
Beräkningen av CO2-reduktionen vid de olika energiscenarierna (för granbestånd) indikerar att vi vid nuvarande GROT-uttag (30.000 ha år-1) kan reducera CO
2- utsläppen med 2,3 Mton CO2 per år om det används för att ersätta olja. Om vi för- dubblar ytan med GROT-uttag är motsvarande siffra 4,7 Mton CO2 per år, och en ytterligare fördubbling ger reduktioner på 9,3 Mton per år. Om vi skulle ta ut GROT på hela den avverkningsbara gran-arealen i Sverige skulle det motsvara ungefär 7 miljoner ton CO2. För tallarealen skulle motsvarande CO2-vinst bli 2.6 miljoner ton. CO2-vinsten blir betydligt högre i granbestånd än i tallbestånd efter- som biomassan i GROT från gran är högre än från tall. Det är också mer troligt att man gör GROT-uttag från gran.
Tabell 2. CO2-vinst (ton) i gran- respektive tall-bestånd vid olika GROT-uttag.
CO2-reduktion (kton)
Scenario GROT-uttag (ha)
granbestånd tallbestånd
Scenario A 30 000 2 337 885
Scenario B 60 000 4 674 1 771
Scenario C 120 000 9 349 3 541
All avverkningsareal tall- skog
102 200* - 2 623
All avverkningsareal gran- skog
103 700* 6 949 -
* Avverkningsarealen är beräknad som den totala arealen gran- och tallskog dividerat med rota- tionsperioden på länsnivå, som baseras på data från Skogsstyrelsens gallringsmallar. Notera att dessa arealer underskrider arealen i scenario C, 120 000 ha.
För att sätta de här siffrorna i ett perspektiv kan man jämföra med det totala utsläp- pet av växthusgaser i Sverige, uttryckt i koldioxidekvivalenter, vilket var 67 miljo- ner ton år 2005 (Naturvårdsverket, 2006). Det nuvarande GROT-uttaget på ca 30 000 ha i granbestånd (scenario A) reducerar motsvarar en CO2 reduktion med 2,3 miljoner ton, vilket motsvarar ca 3,4 % av det totala utsläppet av växthusgaser i Sverige. Beräkningarna visar att det finns stor potential i skogen och om GROT tas ut i all barrskog och används för att ersätta olja, reduceras CO2-utsläppen med 9,6 miljoner ton/år, vilket är en betydlig del (ca 14 %) av de totala CO2-utsläppen. Dessa beräkningar är till för att ge en uppfattning av storleksordningarna. För att få mer exakta siffror krävs realistiska scenarier över hur GROTet används, och vilka typer av fossila bränslen det kan komma att ersätta.
Slutsatser
Skogsbränsleuttag på 30 000 ha, 60 000 ha och 120 000 ha berör 14-58% av den totala avverkningsarealen för barrskog, vilket motsvarar 0,1-0,5 % av Sveriges
skogsareal per år. I granskog leder skogsbränsleuttaget till en kraftigt ökad överskottsaciditet. Området med en överskottsaciditet på över 250 ekv ha-1 år-1 ökar från delar av Götaland till i princip hela Götaland och Svealand samt Norrlandskus- ten. I dessa områden utarmas stora delar av skogsmarken snabbt och förråden kan komma att tömmas inom loppet av en rotationsperiod. Den dynamiska modelle- ringen visar minskad basmättnad, minskat pH och minskad ANC vid GROT-uttag, framför allt i granskog. Tallskog påverkas inte alls i samma utsträckning av GROT-uttag.
Om GROTet från 30 000 ha granskog används som skogsbränsle i stället för olja kan de årliga CO2-utsläppen minskas med 2,3 Mton, vilket är 3,4 % av de totala växthusgasutsläppen i Sverige, uttryckt som koldioxidekvivalenter (67 miljoner ton). GROT-uttag på hela avverkningsarealen i barrskog motsvarar 14% av de totala utsläppen. Resultatet visar att det finns en relativt stor energipotential i sko- gen, men att GROT-uttag bör följas av askåterföring, speciellt i södra och mellersta Sverige samt norrlandskusten, för att förhindra ökad försurning och uttömning av markens baskatjonförråd. Den dynamiska modelleringen visar att GROT-uttag minskar förrådet av kol och kväve i marken, speciellt i granbestånd. Detta innebär att en viss del av koldioxidvinsten vid användning av GROT kan motverkas av minskad kolinlagring i marken.
Referenser
Akselsson, C. (2005). Regional nutrient budgets in forest soils in a policy perspec- tive. Doktorsavhandling, Avdelningen för Kemiteknik, Lunds Universitet.
Belyazid, S. (2006). Dynamic modelling of biogeochemical processes in forest ecosystems. Doktorsavhandling, Avdelningen för Kemiteknik, Lunds Universitet. Galloway, J.N. (1995). Acid deposition; perspectives in time and space. Water, Air, and Soil Pollution 85, 15-24.
Naturvårdsverket (2006). Sweden’s National Inventory Report 2007, ISBN 91-620- 5451-2
ISSN 0282-7298, Naturvårdsverket, 2006.
Schelin, M. (2006). Överensstämmer anmält och verkligt GROT-uttag? Skogssty- relsen, Rapport 5, 2006.
Skogsstyrelsen (2000). Skogliga konsekvensanalyser, 1999. Skogsstyrelsen, Rap- port 2: 2000.