Naturforvaltning_Gronlund - Norsk jordforening
Naturforvaltning_Gronlund - Norsk jordforening
Naturforvaltning_Gronlund - Norsk jordforening
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Jord og klima<br />
Arne Grønlund<br />
Bioforsk Jord og miljø<br />
Grunnkurs naturforvaltning<br />
18. februar 2011
Jordbruk<br />
CO 2<br />
Klima<br />
Karbon i jord<br />
3 ganger så mye som i atmosfæren
Karbonets kretsløp i terrestrisk miljø<br />
CO 2:<br />
Respirasjon/<br />
aerob nedbryting<br />
CH 4:<br />
Anaerob nedbryting<br />
Atmosfæren<br />
CO 2<br />
Dyr<br />
Jordsmonn<br />
Vegetasjon<br />
Mikroorganismer<br />
Biomasse<br />
760 Gt C<br />
560 Gt C<br />
2-3000 Gt C
Organisk<br />
gjødsel og<br />
jordfor-<br />
bedrings-<br />
midler<br />
Tilførsel<br />
av C<br />
Karbonbalansen i jord<br />
Planterester<br />
på stedet<br />
Påvirker ikke den globale C-balansen<br />
Tap av C<br />
Nedbryting til<br />
CO 2 og CH 4<br />
Erosjon og<br />
utvasking av<br />
organisk C
Tilførsel<br />
av C<br />
Faktorer som påvirker karbonbalansen<br />
Temperatur<br />
Fuktighet<br />
Fotosyntese<br />
Næringstilstand<br />
Rotmengde - rotdybde<br />
Tekstur - aggregater<br />
Jordarbeiding -<br />
mineralisering og erosjon<br />
Tap av C
Tilførsel<br />
av C<br />
Tilførsel<br />
av C<br />
<<br />
Likevekt<br />
=<br />
Ny likevekt<br />
Tap av C<br />
Tap av C<br />
C-innholdet<br />
er stabilt<br />
over tid<br />
Nedgang i C-innhold Økning i C-innhold<br />
Øke<br />
tilførsel<br />
av C<br />
><br />
Redusere<br />
tap av C
Virkning av klimaendring på karbon i jord<br />
• Effekten av økt temperatur på nedbryting av<br />
organisk materiale er en av de største usikkerhetene<br />
ved prediksjon av fremtidig drivhusgassbalanse i<br />
terrestriske system.<br />
• Ekstra stor usikkerhet knyttet til arktisk jordsmonn:<br />
– jord med permafrost<br />
– myr<br />
• Stigende temperatur og frigjøring av karbon i<br />
jordsmonnet i arktisk og subarktiske områder kan<br />
frigjøre store mengder CO2 og CH4 og føre til at den<br />
globale oppvarmingen akselererer.
Arktiske terrestriske økosystemer<br />
Lav primærproduksjon<br />
•Kaldt klima<br />
•Mangel på næringsstoffer<br />
(N og P)<br />
Stor andel underjordisk biomasse<br />
Langsom mineralisering og<br />
nedbryting av organisk<br />
materiale<br />
Mer begrenset enn<br />
produksjonen<br />
Akkumulasjon av organisk<br />
materiale
Netto klimagassflukser for arktisk terrestrisk miljø<br />
CO 2:<br />
0,4 Gt år -1<br />
Atmosfære<br />
Jord<br />
CH 4:<br />
0,05 Gt år -1<br />
21 ganger<br />
større drivhuseffekt<br />
enn CO 2<br />
Netto sluk for C, men en<br />
netto kilde for klimagasser 1 Gt CO2-ekvivalenter
Karbonpooler i arktisk jordsmonn<br />
Myr/torv:<br />
Anaerob nedbryting - høyt<br />
vanninhold – lav temperatur<br />
Jord med permafrost:<br />
Lav temperatur –nedgraving<br />
av organisk materiale
CO 2:<br />
0,4 Gt år -1 ?<br />
Kritiske spørsmål<br />
Vil aktisk jord bli en<br />
sluk eller kilde for CO 2?<br />
CH 4:<br />
0,05 Gt år -1 ?<br />
Vil CH 4-utslippene øke?
Overvåking av gassfukser fra myr på Andøya<br />
Samarbeid med NILU og Smithsonian Institute USA)<br />
CO 2 og CH 4<br />
Utvides med hydrologiske målinger
Jordbruk fører til tap av karbon fra jord og vegetasjon<br />
Kan agronomiske tiltak bidra til å<br />
tilbakeføre noe av karbonet til jorda?<br />
Like<br />
stort<br />
tap<br />
Vegetasjon<br />
Jord<br />
CO 2-utslippene fra<br />
dyrking de siste 150<br />
årene<br />
Ca halvparten så store som fra forbrenning<br />
av fossilt C og produksjon av sement
Karboninnhold<br />
Høyt<br />
innhold<br />
Lavt<br />
innhold<br />
Naturlig<br />
tilstand<br />
C-innhold ved åkerdyrking<br />
Tapet øker med økende<br />
opprinnelig C-innhold<br />
Tid
Karboninnhold<br />
Høyt<br />
Lavt<br />
Naturtilstand<br />
C-innhold ved grasdyrking<br />
Reduksjon som følge av<br />
drenering<br />
Økning som følge av gjødsling<br />
og grasvegetasjon<br />
Tid
Kan vi binde mer C i dyrket jord i Norge?<br />
• Begrenset potensial på grunn av:<br />
– Stort grasareal<br />
– Høyt C-innhold på grunn av lav temperatur<br />
– nær likevekt (metningspunkt)<br />
• Muligheter for økt C-binding:<br />
– Endret praksis ved dyrking av myr<br />
– Omlegging fra åker til gras<br />
– Bruk av biokull<br />
• Utfordring:<br />
– Klimaendring kan føre til lavere C-innhold<br />
– Unngå framtidig tap ved åkerdyrking
Klimagasser fra myr<br />
Myr inneholder store mengder organisk karbon<br />
Drenering og dyrking fører til:<br />
•Redusert utslipp av metan<br />
•Raskere nedbryting av organisk materiale<br />
•Utslipp av klimagasser:<br />
•Ca 1,25 kg lystass (390 CO2-ekv.) dekar-1år-1 •Ca 2 tonn CO2 dekar-1år-1 Naturlig myr er kilde til utslipp av metan:<br />
10-20 kg CH4 (210-420 CO2-ekv. dekar-1år-1 )<br />
≈Netto utslippsøkning<br />
Oppheverhverandre
Reduksjon av klimagassutslipp fra myr<br />
Unngå:<br />
•Nydyrking av myr<br />
•Åkerdyrking på myr<br />
Restaurering av myr:<br />
•Tilbakeføring til naturtilstand<br />
•Tiltetting av grøfter og heving<br />
av vannstand<br />
•Gjeninnføre myrvegetasjon<br />
Ny dyrkingsmetode:<br />
Omgraving – 40 cm<br />
mineraljord på toppen<br />
Utfordring:<br />
•Øke C-bindingen<br />
•Begrense CH 4-tap<br />
Mest aktuelt for areal som tas ut av produksjon:<br />
•Grunn myr over fjell<br />
•Problemer med pakking og dårlig bæreevne<br />
•Lite fall for drenering
Omlegging fra åker til gras<br />
Gras gir større C-binding enn åker<br />
men større netto klimagassutslipp<br />
Gras kan bare utnyttes<br />
av drøvtyggere<br />
Metan og lystgass fra<br />
husdyr overstiger<br />
effekten av<br />
karbonbinding
Biokull?<br />
Ordet fins ikke i norske ordbøker<br />
Eksisterte heller ikke blant fagfolk for 2-3 år siden
Biokull=biochar<br />
Forkullede rester av biomasse<br />
F. eks. trekull og grillkull<br />
Produseres ved pyrolyse:<br />
• Høy temperatur<br />
• Lav oksygentilgang<br />
Svært motstandsdyktig mot<br />
nedbrytning<br />
Oppmerksomheten har ”eksplodert” det siste året.
Gammelt produkt i ny innpakning?<br />
Tjære<br />
Kullmile<br />
Trekull<br />
Bioolje<br />
Syngasser<br />
Pyrolyse<br />
Biokull
Biokull – fire verdikjeder<br />
Avfallsbehandling<br />
Halm og<br />
skogsavfall<br />
Klimatiltak<br />
C-laging<br />
Reduserte<br />
N 2O-utslipp<br />
JordforbedringVannlagringsevne<br />
Kjemisk<br />
binding<br />
Energiproduksjon<br />
Olje og varme
90 Gt C år -1<br />
Hav<br />
Den globale karbonbalansen<br />
Fotosyntesen ≈ respirasjonen<br />
Karbon i biomasse<br />
60 Gt C år -1<br />
Karbon i jord<br />
C i atmosfæren:<br />
økt med 24 %<br />
de siste 50 åre<br />
http://www.ibi2010.org/wp-content/uploads/Masek.pdf<br />
7 Gt C år -1<br />
Fossilt karbon
Virkningen av pyrolyse<br />
Karbon i biomasse<br />
60 Gt C år -1<br />
Karbon i jord<br />
CO 2<br />
?<br />
Fotosyntesen > respirasjonen<br />
?<br />
Energi<br />
Pyrolyse<br />
Biokull<br />
http://www.ibi2010.org/wp-content/uploads/Masek.pdf<br />
7 Gt C år -1<br />
Substitusjon<br />
Fossilt karbon
Råstoff til pyrolyse og biokull<br />
Halm:<br />
1 million tonn per år i Norge<br />
0,44 millioner tonn C<br />
0,2 million tonn C kan langtidslagres<br />
Skogsavfall:<br />
> 1 million tonn per år i Norge<br />
> 0,5 millioner tonn C<br />
> 0,2 million tonn C kan langtidslagres
Biokull som jordforbedringsmiddel<br />
Jordsmonn i Amasonas<br />
med biokull gir større<br />
avling enn tilsvarende<br />
jord uten biokull<br />
Kan vi vente tilsvarende<br />
avlingsøkning av biokull<br />
i jordbruksjord med god<br />
næringstilstand?<br />
Både positiv og negativ<br />
avlingsrespons er<br />
observert<br />
Terra Preta
Egenskaper til biokull<br />
Ønskede egenskaper:<br />
•Stor spesifikk overflate<br />
•Porøsitet<br />
•Vannlagringsevne<br />
•Kjemisk bindingsevne<br />
•Høy pH (kalkingseffekt)<br />
•Næringsinnhold<br />
Uønskede egenskaper:<br />
•Miljøgifter (tungmetaller, PAH)
Forventede effekter i jord<br />
• Økt vannlagringsevne<br />
• Binding/immobilisering av næringsstoffer<br />
– Uønsket egenskap om våren – redusert<br />
plantetilgengelighet<br />
– Ønsket egenskap om høsten – redusert risiko for<br />
utvasking og utslipp av lystgass
Luftslott?<br />
Biokull – mange ubesvarte spørsmål<br />
eller den 3. grønne revolusjon?<br />
Eller noe midt<br />
i mellom
Change language