Effekten af statsskovenes overgang til naturnær drift på kulstofbinding i skovene

3 Resultater

3.1 Kulstofbinding i træernes biomasse

Den forventede kulstof- og vedmassedynamik i statsskovene for de næste 100 år under hhv. traditionel og naturnær drift er sammenfattet i Tabel 11, Figur 3 og Figur 4. I begge figurer kan man tydelig se en fase med betydelig opbygning af vedmasse og dermed kulstofbinding. Derefter opnås en ligevægt mellem faser med nettobinding og nettofrigivelse af kulstof. I Tabel 11 har vi derfor beregnet middelværdier for hele perioden (2004 – 2104), for vedmasseopbygningsfasen (2004 – 2034), for ligevægtsfasen (2034 – 2104) og for en periode som indeholder den første forpligteslsesperiode i Kyotoaftalen (2008 – 2012).

Tabel 11. Sammenligning af kulstof- og vedmassedynamik ved traditionel og naturnær drift.

Periode Scenario Nettokulstof-
binding
(mio. t CO2/år)
Nettoænd-
ring i stående vedmasse
(mio. m3/år)
Hugst
(mio. m3/år)
Bundet kulstof
(mio. t CO2)
Stående vedmasse
(mio. m3)
2004-2104 Traditionel 0,109 0,089 ,872 34,7 27,3
  Naturnær 0,091 0,078 0,839 34,3 27,1
  Differens -0,018 -0,012 -0,033    
2004-2034 Traditionel 0,320 0,254 0,762 33,8 26,4
  Naturnær 0,303 0,244 0,773 33,1 26,0
  Differens -0,017 -0,010 0,011    
2034-2104 Traditionel 0,019 0,019 0,941 35,7 28,2
  Naturnær 0,000 0,006 0,906 35,4 28,1
  Differens -0,019 -0,012 -0,035    
2009-2014 Traditionel 0,507 0,399 0,602    
  Naturnær 0,408 0,326 0,677    
  Differens -0,098 -0,074 0,075    

For de næste 100 år binder statsskovene under traditionel drift 0,109 mio. t CO2/år og under naturnær drift 0,091 mio. t CO2/år, hvilket svarer til 83% af den traditionelle drift. Under begge scenarier er kulstofbindingen langt mindre end hidtil antaget (Larsen & Johannsen 2002, Anthon et al. 2003, S&N 2004). Naturnær drift, som den er beskrevet i vores scenarier, kan mindske kulstofbindingen i statskovene, uanset hvilken periode man betragter.

Forskellen til tidligere beregninger ligger i at vores scenarier tager højde for den reelle aldersfordeling i skovene, som sammen med omdriftstiderne har meget stor indflydelse på vedmasse- og kulstofniveauet. Det kan illustreres ved at se på aldersklassefordelingen i statsskovene (Figur 1). Især tre afvigelser fra normalskoven har stor indflydelse på vores resultater:

  • Der findes en mindre andel rødgran i aldersklassen 0-20 år og sitkagran i aldersklassen 0-10 år end i en normalskov og mere bøg og eg i aldersklassen 0-20 år. Dette er en indikation for et påbegyndt træartsskifte, som kun delvis skyldes skovrejsningen.
  • Der findes store arealer i aldersklasserne 20-30 år og 40-50 år for rødgran og 10-30 år for sitkagran. Deres afdrift bevirker store udsving i stående vedmasse, hugst og kulstofbinding.
  • Der findes mindre arealer end i en normalskov i alle træartsgrupper, undtagen andet løv, i aldersklassen 30-40 år. Dette er en følge af stormfaldet i 1967.

Samlet set har statsskovene en ujævn aldersklassefordeling som også i en fortsat traditionel drift ville føre til store udsving i den stående vedmasse og dermed kulstofbindingen.

Den stående vedmasse stiger i vores scenarier fra 196 m3/ha i 2004 til gennemsnitlig 258 m3/ha og 257 m3/ha i perioden 2034-2104 i hhv. traditionel og naturnær drift, svarende til en stigning på 31% eller 0,6 m3/ha/år. Denne stigning skyldes overvægten af unge aldersklasser i statsskovene i dag. Med tiden vil vedmassen derfor automatisk stige, hvis ikke stormfald eller andre forstyrrelser ændrer aldersklassefordelingen i retning af den nuværende. Tilsvarende stiger hugsten kraftigt for alle scenarier fra et niveau i begyndelsen (2004 - 2009), som svarer til hugsten før stormfaldet 1999, til næsten det dobbelte.

Artikel 3.4 i Kyotoaftalen er relateret til arealer, som har været skov den 1. januar 1990. Derfor skal skovrejsningsarealer efter 1. januar 1990 ikke inkulderes i beregningen. Vi valgte at beregne kulstofbindingen for hele skovarealet fordi vi i bevoksningslisten kun kunne identificere skovrejsningsarealer efter 1993. For at vise størrelsesorden af bidraget fra skovrejsningsarealerne har vi beregnet scenario 'Naturnær drift' i en variant hvor skovrejsningsarealer efter 1993 er ekskluderet. (Figur 5, Tabel 12). Her falder nettokulstofbindingen til 0,084 mio. t CO2/år, som svarer til 92% af det som vi har beregnet for hele statsskovarealet. I perioden 1994 – 2004 blev 1498 ha bevoksede arealer etableret. I perioden 1990 – 1993 var skovrejsningsintensiteten mindre (Kirkebæk & Thormann 2000), men det bevoksede areal fra skovrejsninger i den periode er ukendt. Hvis man antager at 750 ha fra skovrejsninger i perioden 1990 – 1993 er inkluderet i vores scenarier, kan man estimere at nettokulstofbindingen på skovarealer fra før 1990 er 88% af det som scenario 'Naturnær skovdrift' viser for hele skovarealet (svarende til 0,080 mio. t CO2/år over hele perioden).

Stormfald og andre forstyrrelser fjerner vedmasse fra skovene og kan ændre alderklassesammensætningen af skovarealet og har dermed betydelig effekt på kulstofbinding i skovene. Vi har derfor beregnet to scenarier hvor effekten af et enkelt meget stort stormfald i 2019 med 3,8 gange den normale årlige hugstmængde og effekten af ti store stormfald med 10 års mellemrum blev simuleret. Resultaterne (Figur 6 & 7, Tabel 12) viser, at stormfaldene fører til en betydelig frigivelse af kulstof i en kort periode. Sammenlignet med samme scenario uden stormfald (Figur 4 & 6) fører et enkelt meget stort stormfald til en forlængelse af perioden med vedmasseopbygning. De ti store stormfald fører til store udsving mellem 5-årsperioder med og uden stormfald sammenlignet med scenariet uden stormfald (Figur 4 & 7) uden at den generelle trend dog ændres. Set over hele den 100-årige simulationsperiode har det meget store stormfald i 2019 ingen effekt på kulstofbindingen og de 10 store stormfald reducerer kulstofbindingen med 2%. Reduktionen i kulstofbindingen pga. de 10 store stormfald skyldes mest en hurtigere konvertering fra nål til løv forbundet med en reduktion af tilvæksten og dermed vedmassen. I kortere perioder kan stormfaldene dog reducere kulstofbindingen betydeligt.

Figur 3. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Traditionel skovdrift'

Figur 3. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Traditionel skovdrift'.

Figur 4. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift'

Figur 4. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift'.

Figur 5. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift uden skovrejsningsarealer'.

Figur 5. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift uden skovrejsningsarealer'.

Figur 6. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift & stormfald 2019'.

Figur 6. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift & stormfald 2019'.

Figur 7. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift & stormfald'.

Figur 7. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Naturnær skovdrift & stormfald'.

3.1.1 Effekt af enkelte naturnære tiltag

I en sensitivitetsanalyse har vi undersøgt effekten af 9 enkelte naturnære tiltag på kulstofbindingen. I hvert scenario blev kun det enkelte tiltag implementeret og ellers holdt driften på den traditionelle måde. Resultaterne er fremlagt i Tabel 12 og Figur 8 - Figur 16 sammen med alle andre scenarier.

Det må pointeres at effekten af de enkelte tiltag ikke er additiv, fordi der eksisterer vekselvirkninger mellem de enkelte tiltag. Det betyder også at scenarier, hvor man fjerner enkelte naturnære tiltag fra en ellers naturnær drift, vil føre til andre bidrag af de enkelte tiltag end dem som er vist i vores resultater.

Tabel 12. Effekt af enkelte naturnære tiltag på kulstofbindingen og vedmasseudviklingen.

Scenario Nettokulstof-binding
(mio. t CO2/år)
(%) Nettoændring i stående vedmasse
(mio. m3/år)
Hugst
(mio. m3/år)
Bundet kulstof
(mio. t CO2)
Stående vedmasse
(mio. m3)
Traditionel drift 0,109 100 0,089 0,872 34,7 27,3
Enkelte naturnære tiltag:          
Omdriftsforlængelse 0,135 124 0,110 0,831 38,7 30,5
Træartsskifte 0,109 99   0,837 34,8 27,4
Vedvarende skovdække 0,108 99 0,088 0,907 34,5 27,1
Ekstensive foryngelser 0,082 75 0,069 0,845 34,3 27,0
Åbne arealer 0,103 95 0,085 0,865 35,0 27,5
Pyntegrønt til skovtræarter 0,111 102 0,091 0,874 35,1 27,6
Dødt ved 0,124 113 0,101 0,862 35,9 28,2
Urørt skov 0,118 108 0,096 0,860 35,7 28,1
Tynding 0,058 53 0,050 0,911 31,1 24,5
             
Naturnær drift 0,091 83 0,078 0,839 34,3 27,1
Naturnær drift & stormfald 2019 0,091 83 0,078 0,837 33,6 26,6
Naturnær drift & stormfald 0.089 81 0.076 0.820 33.0 26.1
Naturnær drift, uden skovrejsningsarealer 0,084   0,072 0,832 33,8 26,8

Den største positive effekt på kulstofbindingen i hele perioden har omdriftsforlængelsen (+24%), efterladelse af dødt ved i nåletræsbevoksninger (+13%) og konvertering til urørt skov (+8%). Den største negative effekt har intensiveret tynding i nåletræsbevoksningerne (-47%). Effektens størrelse skyldes dog delvis at nåletræ stadig er dominant i det ellers traditionelle scenario. I det samlede naturnære scenario er bidraget fra mere intensiv tyndede nåletræsbevoksninger mindre. Ekstensive foryngelser (-25%) og konvertering til åbne arealer (-5%) mindsker også kulstofbindingen. Træartskifte, naturlig foryngelse af nåletræ (vedvarende skovdække) og konvertering af pyntegrønt til skov har kun mindre effekt på kulstofbindingen.

Figur 8. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Omdriftsforlængelse'.

Figur 8. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Omdriftsforlængelse'.


Figur 9. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Træartsskifte'.

Figur 9. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Træartsskifte'.


Figur 10. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Vedvarende skovdække'.

Figur 10. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Vedvarende skovdække'.


Figur 11. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Ekstensive foryngelser'.

Figur 11. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Ekstensive foryngelser'.


Figur 12. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Åbne arealer'.

Figur 12. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Åbne arealer'.


Figur 13. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Pyntegrønt'.

Figur 13. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Pyntegrønt'.


Figur 14. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Dødt ved'.

Figur 14. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Dødt ved'.


Figur 15. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Urørt skov'.

Figur 15. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Urørt skov'.


Figur 16. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Tynding'.

Figur 16. Udvikling af kulstof og vedmasse i scenario `Tynding'.


3.1.2 Manglende viden

Vores scenarier er baseret på mange antagelser, som skyldes at vores viden om kvantitative sammenhænge er utilstrækkelig på mange områder. Det begrænser scenariernes prædiktionspræcision ligesom uforudsigelige hændelser (fx større stormfald, store udsving i efterspørgsel af træprodukter og dermed hugsten) vil gøre. Der var desværre ikke ressourcer nok til at kortlægge alle antagelsernes indflydelse på resultaterne ved hjælp af sensitvitetsanalyser. Vi vil her kun pege på de områder hvor vi forventer at forkerte antagelser pga. manglende viden kan have afgørende indflydelse på resultaterne.

Planerne for omstilling til naturnær drift er under udarbejdelse. På mange områder er planerne endnu ikke konkretiseret og de fleste planer er ikke kvantificeret på en måde som tillader at fremskrive skovenes vedmasse. Vi har derfor sammen med Skov- og Naturstyrelsens Driftsplankontor forsøgt at kvantificere de mest afgørende planer. Men vores estimater vil sandsynligvis ofte ikke være i overensstemmelse med mere detaljerede planer eller praksis.

Omdriftstiderne har en meget stor betydning for vores resultater. De reelle omdriftstider kan kun tilnærmelsesvis estimeres fra aldersklassefordelinger eller sammenligning af bevoksningslister.

Vækstmodellerne er det centrale element i vores scenarier til fremskrivning af vedmassen og kulstofbinding. Tilvækstoversigterne, som blev brugt her i mangel af bedre vækstmodeller, har en række ulemper, som kan have indflydelse på resultaterne. Mest afgørende er her den behandling, som tilvækstoversigterne er baseret på og som ikke nødvendigvis er den samme i realiteten. Tilvæksten reagerer heller ikke realistisk på ændringer i bevoksningstætheden. På grund af ændrede lokalitetsforhold kan væksten i dag være anderledes end i de historiske data, som er basis for tilvækstoversigterne.

For at beregne biomasen fra vedmassen har vi brugt ekspansionsfaktorer. Biomasseekspansionsfaktorer er i realiteten afhængig af træart, alder, bevoksningens tæthed, forudgående behandling, vækstforhold, osv. Ingen af disse faktorer er inkluderet i vores analyse, som kun benytter en gennemsnitlig faktor for hhv. løvtræer og nåletræer. I Danmark mangler vi data, som kan hjælpe til at oprette et system af ekspansionsfaktorer eller –funktioner.

Vores analyse har fokuseret på kulstofbinding i biomassen. Kulstof i jorden kan have stor betydning for den samlede kulstofbinding, men det kvantitative viden er utilstrækkelig for at beregne dette bidrag i scenarier (afsnit 4.2).

Hugsten og stormfald har stor indflydelse på kulstofbinding. Begge faktorer er dog ekstremt svære at forudsige pga. afhængigheden af hhv. træmarkederne og vejret. Vi har derfor valgt ikke at inkludere disse faktorers dynamik, vel vidende, at det begrænser vores scenariers prædiktionsevne.

3.2 Kulstofbinding i jorden

Jordens kulstofpulje er både bestemt af tilførslen af kulstof med strøfald og bestemt af omsætningshastigheden af jordens organiske stof. Konvertering til naturnær skovdrift kan i nogen grad påvirke begge processer. Det er imidlertid særdeles vanskeligt at anslå den kvantitative betydning for jordens kulstoflager af overgang til naturnær drift. Jordens kulstoflager reagerer kun langsomt på ændringer i tilførsel og omsætning af organisk stof, og der er kun få langsigtede forsøg, der konkret kan belyse betydningen af de to skovdyrkningssystemer på jordens kulstoflager.

I det traditionelle renafdriftssystem produceres der i en ca. 10-20-årig periode efter renafdrift kun lidt organisk stof til at opretholde jordens kulstofpulje. Dette gør sig særligt gældende i nåleskov, hvor træerne i en årrække kun opbygger ny biomasse og ikke kaster nåle. I løvskov er strøfaldet også først på det maksimale niveau efter, at der er total kroneslutning i den nye bevoksning. Samtidig bevirker den drastiske ændring af mikroklimaet efter renafdrift, at der kan ske en stimulation af omsætningen i jorden (Olsson et al. 1996). Dette øger yderligere risikoen for, at jordens kulstofpulje reduceres. I renafdriftssystemet er det derfor også observeret, at der sker en reduktion i jordens kulstoflager i de første år efter bevoksningen er ryddet, hvorefter kulstoflageret øges igen til maksimum nås, inden næste renafdrift (Aber et al. 1978, Heinsdorf 2002). Covington (1981), Heinsdorf (2002) og Peltoniemi et al. (2004) har beskrevet denne dynamik baseret på kronosekvenser bestående af bevoksninger med forskellig alder og modellering. Jordens kulstoflager når et minimum 10-20 år efter renafdrift og gentilplantning, hvorefter det øges igen. Helt generel kan denne dynamik dog ikke siges at være. På det seneste har andre (fx Yanai et al. 2000) ikke fundet det samme klare mønster.

I et naturnært skovdyrkningssystem opretholdes mere eller mindre kontinuert kronedække. De mindre lysninger, der opstår ved fældning af træer, lukkes hurtigt igen af omgivende træer eller af allerede eksisterende foryngelse. Dermed undgås i højere grad både periodevis reduktion i strøfald og ødelæggelse af skovklimaet. Bibeholdelse af en forholdsvis stor stående biomasse på arealet sikrer, at jorden løbende modtager organisk stof i form af løv, kviste og grene mv. Ved det mere kontinuerte skovdække undgås også bedre perioder med øget omsætning af jordens organiske stof og reduceret strøfald. Alt andet lige vil såvel biomasse som skovklima have mindre udsving end i renafdriftssystemet, hvorved jordens kulstoflager må antages at kunne vedligeholdes på et højere niveau end ved foryngelse ved renafdrift eller traditionel fladeselvforyngelse. Foryngelse i lysbrønde opstået efter fældning af et enkelt eller få træer er et eksempel på mere naturnær skovdrift, men disse små åbninger i skoven må antages at have langt mindre betydning for jordens kulstoflager end renafdrift. Bauhus et al. (2004) fandt således ingen betydning af naturlig foryngelse af bøg i lysbrønde på jordens kulstoflager otte år efter dannelsen af lysbrøndene. I Danmark er der heller ikke fundet tydelig effekt af lysbrønde i (10-20 m diameter) i bøgeskov på nedbrydning af organisk stof (Ritter 2004).

Forøgelsen af jordens lager af organisk stof ved overgang til mere naturnære systemer afhænger dog af mange faktorer og er derfor vanskelig at konkretisere på baggrund af eksisterende viden. Indtil der er mere specifik viden til rådighed, må formodningen om, at naturnær skovdrift fører til øget kulstoflagring i jorden stå som en hypotese. Separate studier i renafdriftssystemet og skovdyrkningssystemer med enkelttræhugst eller gruppevis hugst peger som nævnt på, at naturnær skovdrift kan gøre en forskel, men grundlaget er endnu for spinkelt til at forskellen kan kvantificeres med sikkerhed. Et bud på potentialet for kulstoflagring i jorden kan være 40 - 100 t CO2/ha over en 100-årig periode, svarende til 0,4 – 1,0 t CO2/ha/år. Men det må pointeres, at usikkerheden er meget stor.

Det må formodes, at kun en del af statsskovarealet faktisk gennemgår den beskrevne konverteringsproces i løbet af de næste 100 år uden renafdrift. Denne del kan tænkes at består af (1) den del af nåletræsarealet, som konverteres til bøg (11% af arealet) (2) den del af nåletræasarealet som ikke konverteres til løv og som forynges ved skærmstilling (24% af arealet), samlet 35% af statsskovarealet. Dermed er et bud på kulstofbinding i jorden ved naturnær drift 0,015 – 0,037 mio. t CO2/år for hele statsskovarealet.

Såfremt overgangen til naturnær drift også betyder mere våde skovjorde, er potentialet for kulstoflagring i jord imidlertid større. Dræningsforholdene er sandsynligvis den faktor, der i højest grad kan øge jordens kulstoflager i skov. I &”våde jorde&” findes i Danmark gennemsnitligt ca. 350 t C/ha mod kun 125 t C/ha i veldrænede skovjorde (Krogh et al. 2003), hvilket antyder et lagringspotentiale i jorde under forsumpning i omegnen af 200 t C/ha, måske over 100 år. Sådanne lagringspotentialer er dog kun mulige i de specifikke områder med naturnær drift, hvor manglende vedligeholdelse af grøfter og dræn fører til kraftig forsumpning. Dette kan dog føre til en mindsket biomasse, som følge af træartsskift eller manglende trævækst, så den totale kulstoflagring per ha vil ikke nødvendigvis blive højere efter forsumpning.

For den traditionelle skovdrift antages at kulstofpuljerne i jorden er i ligevægt set over hele statsskovarealet og at der over de næste 100 år derfor ikke vil ske kulstofbinding i eller –frigivelse fra jorden.

3.3 Moniteringsomkostninger

3.3.1 Behov

For at kunne rapportere i forhold til Kyoto-aftalens artikel 3.4 er der behov for en monitering af bl.a. ændringen i kulstoflageret i skovene i perioden 2008 til 2012 (Ståhl et al. 2004). Særligt for statsskovenes arealer er denne monitering interessant, idet der samtidigt for disse arealer omstilles til naturnær skovdrift.

Der er således behov for at opgøre de forskellige komponenter af skovenes kulstoflager, der er fordelt i den overjordiske, den underjordiske og den døde biomasse samt i jorden. Det følgende beskriver nogle metoder til at opgøre dette og ændringerne heri over tid. Omkostningerne til moniteringen afhænger af den krævede nøjagtighed på estimaterne og hvor mange af puljerne der skal moniteres.

3.3.2 Eksisterende skovovervågning

Danmark har i 2002 startet en national skovstatistik - NFI. Den gennemføres ved konkrete målinger i skov.

Arealer med mere end 0,5 ha skov eller anden træbevoksning indgår i Danmarks nye skovstatistik. På grundlag af internationale definitioner opdeles arealerne i "skov" og "andet træbevokset areal". Et areal klassificeres som skov, hvis kroneslutningen på arealet er mere end 10 %, og træerne kan blive mere end 5 m høje. Hvis kroneslutningen er mellem 5 og 10 % (uanset højden), klassificeres arealet som "andet træbevokset areal". I Danmark findes forholdsvis få arealer i denne sidste klasse, men i andre lande kan den være mere anvendt. Pyntegrøntarealer indgår i skovarealet.

Målepunkterne er udvalgt ved at opdele hele Danmark i et 2 x 2 km kvadratnet. I hvert kvadrat placeres 4 målepunkter. Ved hjælp af flyfotos vurderes alle målepunkter. Alle punkter, der er placeret i skov eller på et andet træbevokset areal, vil blive målt. Placeringen af målepunkter sker uafhængigt af skovenes opbygning og ejendomsforhold.

Alle målepunkter indgår ved beskrivelsen af skovenes tilstand. For at skabe grundlag for beskrivelse af udviklingen over tid vil ca. 1/3 af alle målepunkter blive permanente. Det indebærer, at nogle målepunkter vil indgå i alle fremtidige landsdækkende skovstatistikker. De øvrige 2/3 af alle målepunkter er midlertidige og vil kun blive målt én gang. Formålet med denne kombination af faste og midlertidige målepunkter er at få det bedst mulige grundlag for at beskrive både tilstand (på grundlag af alle målepunkter) og udvikling (på grundlag af alle faste målepunkter).

For hvert målepunkt foretages en generel beskrivelse af bevoksningen, med henblik på at kunne klassificere de efterfølgende målinger vedr. fx artssammensætning, bevoksningsstruktur, produktivitet, topografi, jordbund. Måling af levende træer såvel som dødt ved foretages på et cirkulært areal med en radius på 15 m.

Foryngelse opgøres på dele af målepunktet. Der registreres bl.a. antal, artssammensætning og højde af foryngelsen. Hugst foretaget inden for det foregående år registreres. På de faste målepunkter vil det være muligt at følge udviklingen nøjere.

Alle punkter i skov i Danmark måles i løbet af en 5-årig periode, hvor hele landet repræsenteres hvert år, ved at årets målepunkter fordeles jævnt over landet. Idet målingerne startede i 2002 forventes de resterende punkter målt i 2006, hvorefter en fuld landsdækkende skovstatistik for skovenes tilstand kan udarbejdes. I den anden landsdækkende skovstatistik (2007-2012) vil grundlaget for at vurdere udviklingen over tid udgøres af alle faste punkter, der så bliver målt anden gang. Samtidigt indgår de midlertidige målepunkter i opgørelsen af skovenes tilstand. Der er således mulighed for at bruge resultater fra skovstatistikken i forhold til Kyoto-rapporteringer.

Parallelt med skovstatistikken følges skovenes udvikling mere intensivt på nogle udvalgte lokaliteter. Her sikres viden om en lang række faktorers indflydelse på træernes vækst og sundhed gennem løbende registreringer.

3.3.3 Metoder til monitering af kulstoflageret i statsskov

Statsskovarealerne udgør ca. 1/4 af det danske skovareal. Der vil således i skovstatistikken være et stort antal punkter beliggende i statsskov. Ud fra de første 3 år af skovstatistikken, vurderes det at der vil blive målt på knap 1900 målepunkter i statsskov. Dette vil omfatte såvel permanente (ca. 600) og temporære (ca. 1300) målepunkter - svarende til 760 grupper af målepunkter i alt. Skovstatistikken leverer data for mængde og struktur af overjordisk biomasse såvel som død biomasse. Dette er nogle af nøgleparametrene i skovstatistikken generelt. Den underjordiske biomasse skal estimeres ud fra den overjordiske. Jordens indhold af kulstof måles ikke, men nogle enkle indikatorer, O- og A-horisonternes tykkelse måles. Men der er nogle usikkerheder i at komme fra skovstatistikkens målinger til nogle estimater for kulstoflagerets størrelse og ændringerne heri. Disse beskrives i det følgende sammen med metoder der kan medvirke til bedre estimater.

Sampling

Generelt er skovstatistikken designet til at give estimater på lands- og regionalt plan, men ikke til brug for en beskrivelse af den enkelte ejendom. Dog udgør statsskovarealerne ca. 1/4 af den samlede areal og det vil være muligt at foretage beregninger på statsskovarealet som helhed. Herunder kan også ændringerne over tid følges og dermed vil effekterne af en ændret skovdrift kunne registreres hermed.

Hvis målet bliver at foretage mere detaljerede vurderinger af enkelte arealer eller mindre distrikter, kan det blive nødvendigt at supplere skovstatistikkens sampling med ekstra målepunkter i det pågældende distrikt, for at sikre tilstrækkelig præcision og sikkerhed på estimatet.

Hvis der bliver stillet krav om identifikation af enkelt arealer i forbindelse med ændringer i arealanvendelsen, vil der blive behov for supplerende sampling. Her vil det blive nødvendigt at inddrage metoder vedr. billedbehandling, f.eks. af fly- eller satellit-billeder (EO-data) i kombination med div. kortregistre. Disse metoder er ikke fuldt udviklet.

Overjordisk biomasse

Grundlaget for kulstofberegningerne er de faktiske målinger som omfatter diameter- og højdemålinger på træer i de enkelte målepunkter. Dette måles i skovstatistikken.

For at komme frem til kulstoflageret er der behov for en beregning af biomasse og efterfølgende omregning til kulstof for træerne. Omsætningen til vedmasse (evt. kun stammemasse som for nåletræer) sker ved vedmassefunktioner der er baseret på et stort datamateriale fra langsigtede feltforsøg. Men den videre omsætning til biomasse og efterfølgende kulstof er baseret på et begrænset data materiale og i nogle tilfælde er der tale om brug af erfaringstal fra nabolande (bl.a. Sverige og Tyskland). Dette indfører en usikkerhed.

Man kunne forbedre beregningerne ved at fastlægge danske ekspansionsfaktorer, der tager højde for bl.a. træart og bevoksningsstruktur. Dette kan gøres ved at foretage biomassemålinger på en række prøvetræer fordelt på forskellige træarter og bevoksningssstrukturer. Det vil være relevant at verificere de brugte faktorer der anvendes til at omregne biomasse til kulstof. Dette gøres ved at analysere prøver af de målte prøvetræer.

Underjordisk biomasse

Den underjordiske biomasse udgøres af rødder - ned til 2 mm tykkelse. Denne er vanskeligt måleligt i alle målepunkter og vil derfor bygge på ekspansionsfaktorer. Det er nødvendigt at fastlægge faktorer til at beregne dette ud fra de målte træer. Faktorerne kan fastlægges ved at undersøge større jordprøver (i m3 størrelse) og ved at optage rodsystemer på en række prøvetræer, gerne de samme som anvendes til fastlæggelse af ekspansionsfaktorer for den overjordiske biomasse. Kulstofindhold kan fastlægges ved at analysere prøver af rødderne.

Dødt ved

Grundlaget for kulstofberegningerne er de faktiske målinger, som omfatter diameter og højde målinger på stående dødt ved samt diameter og længde af liggende dødt ved i de enkelte målepunkter. Nedbrydningsgraden af det døde ved registreres. Disse data indsamles i skovstatistikken.

For at beregne kulstoflageret er der behov for en beregning af biomasse og efterfølgende omregning til kulstof for det døde ved. Volumenberegninger er enkle at foretage, mens omsætningen til kulstoflager er behæftet med nogen usikkerhed. Der frigives kulstof fra det døde ved under nedbrydningen, selv om en del af kulstoffet også kommer til at indgå i jordens pulje af kulstof. Der mangler viden om kulstofmængden i dødt ved forskellige nedbrydningsgrader. Da kulstofkoncentrationen i dødt organisk stof er ret konstant ca. 50% af vægten, er det rumtætheden af det døde ved, der bør undersøges. Enkelte studier har kigget på dette. Grundlaget kan forbedres ved at analysere prøver af dødt ved, evt. indsamlet i Danmark i forbindelse med skovstatistikken.

Kulstof i jord

O- og A-horisonternes tykkelse måles. Dette gøres på baggrund af at størstedelen af jordens indhold af kulstof findes i disse lag. Der mangler dog viden om mængden af kulstof i disse lag, hvorfor estimater herudfra kan forbedres ved at analysere prøver fra et udvalg af horisonter. Det vil være muligt at indsamle prøver i forbindelse med skovstatistikken for efterfølgende analyser. Det vil være relevant at gøre dette i permanente målepunkter, hvorved det vil være muligt at gentage analyserne efter en årrække for at belyse effekterne af ændret driftsform. Herved vil ikke kun ændringer i tykkelsen af jordbundens horisonter moniteres, men også en evt. ændring i sammensætning.

En række faktorer kan påvirke jordens kulstofindhold. I skovstatistikken registreres der ligeledes kronedækning for alle målepunkter ligesom der foretages en grov klassifikation af jordens fugtighed og tilstanden af grøfter i nærheden af målepunkterne. Udviklingen i disse forhold over tid kan dermed følges.

3.3.4 Omkostninger

De følgende vurderinger af omkostninger er foreløbige og baseret på erfaringstal fra allerede igangværende overvågning og projekter med emner svarende til problemstillingerne vedr. beregning af kulstoflageret.

Sampling

Hvis den generelle skovstatistiks sampling anvendes, vil der ikke være ekstra omkostninger til grundmålingerne. Beregning af statsskovenes udvikling vil være en del af de rutinemæssige beregninger.

Omkostningerne pr. ekstra gruppe af prøveflader er ca. 7000 kr for udvælgelse, måling og databehandling.

Omkostningerne ved at udvikle metoder til inddragelse af EO-data vil dels være udviklingsomkostninger og dels driftsomkostninger. Beløbene hertil er endnu ikke fastlagt.

Ekspansionsfaktorer - overjordisk og underjordisk biomasse

Omkostningerne ved at forbedre ekspansionsfaktorerne er fastlagt i nogle mindre projekter, der søger at fastlægge ekspansionsfaktorer for udvalgte træarter. Et projekt der skal fastlægge forbedrede ekspansionsfaktorer for hovedtræarterne - rødgran og bøg - kan tage udgangspunkt i en analyse af træer fra langsigtede feltforsøg. Der bør udtages minimum 3 træer fra hver bevoksning. For at dække variationsbreden i bevoksninger i Danmark, bør der tages prøver i 30 bevoksninger for hver træart. Indsamling og opmåling af prøver er meget tidskrævende, hvorfor hovedomkostningerne er timelønninger til de 1800 timer. Beregning, analyse og modellering samt rapportering kræver en del tid, hvorfor der afsættes 800 timer til dette. De samlede omkostninger bliver derfor 1.673.400 kr, fordelt over 2 år.

Indsamling 999.000 kr
Udstyr 100.000 kr
Analyser & rapport 575.000 kr
Ialt 1.674.000 kr

Der haves ikke p.t. tilstrækkelige data til at vurdere præcisionen af den foreslåede analyse. Det bør overvejes om andre arter skal inddrages, f.eks. eg, ær og andre løvtræarter, der fremmes ved overgangen til naturnær drift.

Dødt ved

Indsamling af prøver og efterfølgende laboratorieanalyser samt rapport er et afgrænset projekt. Beløbene hertil er endnu ikke fastlagt.

Jordbund

Indsamling af prøver og efterfølgende laboratorieanalyser samt rapport er et afgrænset projekt. Projektet vil give et estimat for kulstofpuljen i jord i statsskov. I hovedtræk foreslås følgende sampling: I alle 600 permanente målepunkter i skov udtages jordprøver 3 steder. Prøverne puljes, således at der efterfølgende kan foretages analyser af kulstofmængden i O-horisonten og 4 forskellige lag af mineraljorden ned til 1 m dybde. Der foretages ekstensive volumenvægt analyser i felten på hver 4. af målepunkterne. Prøverne antages indsamlet af skovstatistikkens personale. Tidsforbruget pr. målepunkt vil være 1 time for 2 mand. I laboratoriet forberedes jordprøverne ved sigtning og formaling, hvorefter kulstofindholdet analyseres. Den efterfølgende beregning og rapportering skønnes at kunne foretages på 300 timer. Dermed bliver den samlede omkostning for at få et estimat for kulstofpuljen i jord i statsskov 1.831.400 kr, fordelt over 5 år (den tid går før alle permanente målepunkter er målt).

Indsamling 666.000 kr
Laboratoriearbejde 850.000 kr
Udstyr 100.000 kr
Analyser & rapport 215.400 kr
Ialt 1.831.400 kr

Der haves ikke p.t. tilstrækkelige data til at vurdere præcisionen af den foreslåede analyse. Der bør gå nogle år (minimum 10) før projektet gentages, for at sikre at ændringerne overstiger usikkerheden på bestemmelsen. Med resultaterne af det foreslåede projekt, vil det dog være muligt dels at vurdere behovet for indsats for skovene generelt - dvs. omfattende de private skove og dels at vurdere samplingsbehovet ved et opfølgende projekt.

Forventninger til resultater - præcision og sikkerhed

Inden fastlæggelse af den endelige moniteringsindsats for ændringer i kulstoflageret i statsskov som følge af overgangen til naturnær skovdrift, bør det overvejes hvilke krav der vil være til præcision (nøjagtighed) og sikkerhed (spredning på estimatet). Dette gælder både ved opgørelsen af det totale kulstoflager og ved opgørelse af ændringer heraf. Analyser af dette er ikke foretaget inden for det nærværende projekt, men henvises til et efterfølgende projekt.

 



Version 1.0 Juli 2005, © Miljøstyrelsen.