Kull og grønne skoger

Bildet viser en kontrollert skogbrann i et skogreservat ved Vindeln, cirka 50 km nordvest for Umeå i Nord-Sverige. Foto: Anders Granström

Mengden karbondioksid (CO₂) i atmosfæren bidrar til drivhuseffekten og påvirker klimaet på jorda. Kunnskap om karbonets (C) syklus gir oss bedre forståelse av hvordan klimaendringene utvikler seg, og gjør oss i stand til bedre å vurdere riktige tiltak for å redusere mengden CO₂ i atmosfæren. Forskere fra Universitetet for miljø- og biovitenskap (UMB), Universitetet i Oslo og Norsk institutt for skog og landskap har nylig publisert en artikkel i tidsskriftet Nature Geoscience som kaster nytt lys over trekullets rolle i karbonsyklusen på den nordlige halvkule.

Trær - fra luft til jord til luft
Skog er et stort CO₂-sluk. Fotosyntesen sørger for at trærne tar opp CO₂ fra atmosfæren og binder karbonet i røtter, stamme og greiner. Lagringen tar imidlertid slutt i det karbonet i veden igjen blir omdannet til CO₂ når trærne råtner, blir hugget ned, eller tatt av skogbrann.

Når skog brenner frigjøres CO₂ til atmosfæren og bidrar til økt drivhuseffekt. Skogbranner på den nordlige halvkule frigjør hvert år omlag 900 millioner tonn CO₂, over tjue ganger Norges utslipp.

Det har vært en økning i antall skogbranner de siste 100 år. Canadiske forskere har koblet denne utviklingen til økte sommertemperaturer og tørrere klima. Sjansen for skogbrann ser også ut til å øke i framtiden - en dobling av antall skogbranner i Canada, Alaska og Russland ventes innen år 2100. En slik økning i antall skogbranner vil ytterlige øke utslippene av CO₂ til atmosfæren.

Ny kunnskap om trekullets rolle
Hvor mye av karbonet i trestammen som går tilbake til atmosfæren som CO₂ etter en skogbrann kommer an på brannintensiteten. En typisk norsk skogbrann vil ikke brenne opp hele trær; vi har en dominans av lavintensitetsbranner og mange trær vil overleve. Når skogen brenner vil derfor noe av karbonet i trærne ende opp som CO₂ i atmosfæren og noe vil lagres i form av kullrester i skogjorda. Hvor stort dette karbonlageret er - og hvor lenge karbonet blir værende i jorda - har til nå vært lite kjent, og ny kunnskap om dette er av stor betydning for vår forståelse av karbonsyklusen.

Karbonforbindelser som trekull, aske og grafitt er komplekse forbindelser, og det har lenge vært antatt at de er stabile og svært motstandsdyktige mot nedbrytning. Dersom disse karbonforbindelsene er bestandige og bevares intakt over lang tid, vil de utgjøre et viktig lager som holder CO₂ unna atmosfæren. Det ville være en faktor å ta med i jordas klimaregnskap.

Resultatene fra den nylig publiserte artikkelen er oppsiktsvekkende. De indikerer at trekullet i norsk skogjord lagrer rundt 8 millioner tonn karbon, noe som tilsvarer cirka 30 millioner tonn CO₂.

Bildet viser mengden trekull i en jordprøve som representerer 26 cm2 skogjord i en brannpreget furuskog i Nord-Sverige. Foto: Mikael Ohlson, UMB 

Det finnes karbonrester i jord som er flere tusen år gamle. Nyere funn har imidlertid vist at det er mindre kullrester i skogsjord enn man skulle forvente ut fra antallet skogbranner. Betyr det at disse kullforbindelsene ikke er så stabile som vi har trodd? Blir dette kullet brutt ned og gjort om til CO₂ raskere enn vi har antatt?

Det er nettopp dette den norske forskergruppen har funnet. En studie av barskogområder i Skandinavia viser at det er store variasjoner i mengden trekull i jorda og at karbonet er bundet i trekullet i kortere tid enn vi tidligere har antatt.

Feltarbeid i Rausjømarka. Foto: Ingvald Røsberg, Skog og landskapRapporten er basert på over 10 års intenst arbeid, og studieområdene bestod av 15 utvalgte barskoglandskap, fordelt over Norge og Sverige. Fra østlige deler av Sverige, via Sørlandet og opp vestkysten til Nordland og Troms ble det samlet inn i alt 845 jordprøver til analyse.

Forskerne brukte stereomikroskop for å studere kullrester med diameter helt ned til en tiendels millimeter. Det tok flere måneder med møysommelig arbeid å plukke ut kullrestene.

Små biter med stor betydning
Resultatet viser at det var en stor variasjon i kullinnholdet i jordprøvene fra de ulike skoglandskapene i Skandinavia. Gjennomsnittsmengden trekull per landskap varierte fra 0 til 400 g/m². Høyeste verdi for en enkelte prøve var på over 5 kg per m². Karboninnholdet i trekullet varierte også mye mellom de forskjellige skoglandskapene - fra 0 til 222 g/m² - med et gjennomsnitt på 77 g /m² for den skandinaviske barskogen.

Slike undersøkelser gjør oss i stand til å si noe om hvor mye karbon som er bundet i trekull i skogsjord. Skogen i Norge er en del av den boreale barskogen, en vegetasjonstype som strekker seg rundt hele den nordlige halvkule. Ut fra resultatene kan vi anta at rundt 1000 millioner tonn C (tilsvarer 3,6 milliarder tonn CO₂) er bundet opp i trekull i nordlige barskoger. Dette tilsvarer 15 % av de årlige globale utslippene av CO₂ til atmosfæren fra forbrenning av fossilt brennstoff.

Trekullet ikke så gammelt som vi trodde
Det mest oppsiktsvekkende funnet i undersøkelsen var at karbonet i trekullet var mye yngre - og tydeligvis mye mer ustabilt - enn tidligere antatt. Kullrester på flere tusen år har vært funnet i Australia, og undersøkelsen fra Skandinavia fant også kullrester som var over 5000 år gamle, men gjennomsnittsalderen på alle prøvene var på bare 652 år. Dette indikerer en raskere omsetning (nedbrytning) av kullrestene enn man hittil har trodd.

Hvordan blir karbonet brutt ned? Det vet vi ikke, men det kan være at visse bakterier og sopp har spesialisert seg på å bryte ned overflaten av kullpartiklene og på den måte frigjøre karbonet til CO₂ til atmosfæren. Det kan også være at senere skogbranner sørger for en mer fullstendig forbrenning av kullrestene i jorda.

Å fortsette å stille slike spørsmål og å fortsette med slike grundige undersøkelser bidrar med resultater som gir viktige bidrag til vår forståelse av karbonomsetningen i barskogen på den nordlige halvkule. Dette er kunnskap som bidrar til bedre modeller for beregning av karbonsyklusen, og gjør oss bedre i stand til å foreta riktige beslutninger for hvordan vi kan redusere CO₂-belastningen i atmosfæren.

Publikasjoner

• The charcoal carbon pool in boreal forest soils

Kontaktpersoner

Tonje Økland

Alt vi har om

Karbonbinding i skogSkogbrannSkogsjord