| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Konsekvenser og muligheder ved Danmarks deltagelse i Kyoto-protokollens artikel 3.4 på landbrugsområdet

2 Beregning af emissioner fra ændringer i arealanvendelse

• 2.1 Opgørelse af landbrugsmæssig arealanvendelse og jordtyper
• 2.2 Beregning af kulstofindhold i mineraljorde
• 2.3 Beregning af emissioner fra organiske jorde
• 2.4 Beregning af andre emissioner relateret til arealanvendelse
  • 2.4.1 Hegn
  • 2.4.2 Gartneri
  • 2.4.3 Kalkning

Ifølge Kyoto-protokollens arktikel 3.4 kan ændringer i dyrkningspraksis for skov, landbrug og andre arealer som medfører ændringer i lagring og/eller emissionen af CO₂ og andre drivhusgasser inddrages i reduktionsforpligtigelsen under bestemte vilkår. Denne rapport gennemgår vilkårene for indregning af emissioner fra de dyrkede arealer og i begrænset omfang fra de permanente græsarealer. De permanente græsarealer er i denne sammenhæng defineret som de af Danmarks Statistiks opgjorte arealer med vedvarende græs, heder, strandenge, sommerhusområder og så videre og som ikke er defineret som skov (jf. FAO's definition).

Emissionsopgørelsen fra arealanvendelse til UNFCCC opdeles på seks hovedområder: skov, dyrket land, permanente græsarealer, vådområder, bebyggelse og andet (IPCC, 2004) hvor andet primært er is og klipper samt ikke klassificerede områder. Samlet vil disse seks områder skulle udgøre det samlede danske areal. Med de foreliggende oplysninger er det ikke muligt at fordele det danske landareal i de seks arealklasser og ændringer over tid siden 1990 med en tilstrækkelig sikkerhed. Nedenstående er givet en kort definition af de seks områder, samt hvordan de har indflydelse på emissionsopgørelserne. De seks områder underopdeles, hvor det er nødvendigt.

Skovarealet opgøres af Danmarks Statistik. Dette areal stemmer ikke overens med arealet opgjort efter FAOs definition. Samtidig opgør Danmarks Statistik kun skovarealet hvert tiende år. F.eks. vil Plantager og træsamlinger i og omkring sommerhusområder kunne falde ind under FAOs skovdefinition uden at disse er registreret i Danmarks Statistik. Ændringer i C-indholdet opgøres under skov.

Det dyrkede areal vil i IPCC-sammenhæng (IPCC, 2000) normalt være defineret som det samlede dyrkede landbrugsareal opgjort af Danmarks Statistik fratrukket permanente græsarealer, det braklagte areal samt væksthusarealet. Arealet med flerårige afgrøder, såsom gartneri og frugtplantager, indgår dermed i det dyrkede areal. Hertil kommer et ikke endelig opgjort areal i og omkring det dyrkede land samt arealer med hegn som ikke er omfattet af skovdefinitionen. Det dyrkede areal fordeles på mineraljorder og organiske jorde (Gyldenkærne et al., 2005). I dette projekt er valgt at lægge de danske vedvarende græsarealer ind under det dyrkede land. Det skyldes dels at det danske landskab er meget heterogent, og at der uvægerligt vil ske ændringer mellem arealanvendelserne. I den nuværende danske afrapportering til UNFCCC indgår kun de organiske jorde. Ændringer i mineraljordernes C-indhold er endnu ikke indregnet i opgørelserne.

Som nævnt ovenfor har DMU i emissionsmæssige sammenhænge valgt at overføre Danmarks Statistiks definition af vedvarende græsarealer fra IPCCs definition til det dyrkede areal, da disse græsarealer indgår i den landbrugsmæssige arealanvendelse. Det permanente græs areal opgøres derfor som størstedelen af det der normalt kaldes ”Naturarealer”, dvs. heder, overdrev som ikke indgår i permanente græsarealer, sommerhusområder der ikke er omfattet af skovdefinitionen og ej heller er omfattet af definitionen på bymæssig bebyggelse. I den nuværende emissionsopgørelse er det antaget at der på permanente græsarealer (naturarealer) ikke sker ændringer i den bundne kulstofmængde per ha.

Vådområder er her defineret som mosearealet opgjort i DMUs Arealinformationssystem (AIS 2000). Emissioner fra naturlige vådområder (primært CH₄) indgår ikke i den nuværende emissionsopgørelse. Emissioner og bindinger fra menneskeskabte aktiviteter indgår i den nationale opgørelse fra arealer hvor der brydes tørv (885 ha i 2004), vådområder etableret under VMP II og 20-årige MVJ-aftaler for ændret afvanding. I de nuværende opgørelse og under Danmarks Kyoto-forpligtigelse indgår de tre ovennævnte områder.

Bebyggelse er her defineret som al udmatrikuleret ejendom til beboelse og industri, veje, jernbaner, græsarealer til sport, parkanlæg osv. Indtil videre er det antaget at der ikke sker nogen ændringer i C-indholdet i områder, som er defineret som bebyggelse.

Arealet ”andet” omfatter is og klipper samt andre golde områder, men fordi der ikke er sket en fuldstændig klassificering af det danske landareal i de seks grupper anvendes ”andet” også som en udefineret restgruppe. ”Andet” anvendes også i mange andre lande som en restgruppe for udefinerede landarealer indtil en endelig klassificering har fundet sted. I emissionsopgørelsen er det antaget, at der ikke sker ændringer i C-indholdet her, hverken i eller over jorden.

2.1 Opgørelse af landbrugsmæssig arealanvendelse og jordtyper

Landbrugsarealerne omfatter det af Danmarks Statistisk opgjorte dyrkede landbrugsareal, braklagt areal, gartneriarealet, areal med vedvarende græs samt et tillæg for arealer anvendt til hegn og andre småbiotoper i nærheden af landbrugsarealet. Størrelsen og beliggenheden af det sidstnævnte areal skal afklares, hvis Danmark vælger at gøre brug af artikel 3.4. for landbrugsarealet. Som udgangspunkt kan anvendes det samlede areal i markblokkortet, men en analyse af satellitbilleder vil give et betydeligt bedre estimat.

For at foretage opdelingen mellem mineralske jorde og humusjorder i overensstemmelse med IPCC’s retningslinier (IPCC, 2004), er de organiske jorde med humusindhold under 20% også inkluderet i opgørelsen for mineraljorder (afsnit 2.2). Emissionen fra organiske jorder med højere humusindhold fremgår af afsnit 2.3. Fordelingen mellem mineraljorder og organiske jorde med en grænseværdi på 20% er sket på grundlag af teksturdatabasen fra jordbundskortlægningen.

2.2 Beregning af kulstofindhold i mineraljorde

Mineraljordernes C-indhold er beregnet til 435.5 Tg (mio. tons) i 0-1 m for 2.779.587 hektar i 1980. Dette giver i gennemsnit 157 t C ha^-1, hvilket er en del højere end angivet af Krogh et al. (2003). Forskellen kan tilskrives forskelle i målemetoder og opskaleringsmetode. Eksempelvis er jordprøverne fra Kvadratnettet opblandet for hver 25 cm interval. Jordprøverne fra Profildatabasen er derimod ikke opblandet, her er der udtaget en eller flere tilstræbt repræsentative prøver for hver jord-horisont.

Udviklingen i mineraljordenes indhold af organisk stof er beregnet med en dynamisk model, hvilket i IPCC-sammenhæng svarer til en tier-3 metode. Modellen og dens anvendelse i denne sammenhæng er beskrevet i appendiks 1. Udviklingen i landbrugsarealets størrelse er indregnet i disse simuleringer, således at det areal der årligt fragår, er antaget jævnt fordelt på jordtyper. Endvidere er det antaget at fragået jord ikke efterfølgende undergår ændringer i C-indhold.

For hvert amt indgår arealerne med de respektive afgrøder, tilbageførte rester af organisk materiale fra afgrøderne, herunder nedmuldet halm og rodrester samt husdyrgødning. Inputdata kommer fra Danmarks Statistik, Landbrugsregistrene samt målingerne i det landsdækkende Kvadratnet. For perioden 2005–25 er der tale om en fremskrivning, hvor den gennemsnitlige arealfordeling for perioden 2000–04 anvendes. Der antages dog en reduktion i landbrugsarealet på 12.000 ha årligt. I fremskrivningerne holdes udbyttet af de fleste afgrøder konstante, dog antages stigende udbytter for roer og kartofler (appendiks 2). Frem til gennemførelse af forbudet mod afbrænding af halm antages det at 80% af tilbageført halm og 50% af avner m.v. på de berørte arealer afbrændes.

Figur 1a viser udviklingen i det beregnede kulstofindhold i mineraljordene for perioden 1980 til 2025. Udviklingen er dels beregnet med et gennemsnitsklima svarende til perioden 1961-90 og dels med aktuelle temperaturer for de pågældende år. Der er i fremskrivningerne i begge tilfælde benyttet gennemsnitsklima for 1961-90. Inddragelse af de aktuelle temperaturer giver en betydeligt større årsvariation (figur 1b), men dette må antages at give et mere retvisende billede af de aktuelle forhold. Dette gælder især fordi temperaturen har været stigende i over de seneste to årtier sammenlignet med normalperioden.

Resultaterne kan opdeles i to perioder, før og efter halmafbrændningsforbudet, der trådte i kraft i 1990. I første periode blev der simuleret en faldende mængde C i jorden (Figur 1a), mens der er en vis stigning i anden periode. Der er gennemført målinger af jordens C-indhold i Kvadratnettet i 1987 og 1997. Over denne periode viser simuleringerne ingen sikker tendens i denne periode, hvilket er i overensstemmelse med målingerne i Kvadratnettet (Heidmann et al., 2001). Her var der heller ikke nogen sikker stigning i målingerne fra 0-50 cm’s dybde i perioden, men dog en tendens til stigning i 25-50 cm’s dybde.

Figur 1. Udvikling i beregnet kulstofindhold i mineraljord i landbrugsdrift for et gennemsnitsklima og for aktuel temperatur i de pågældende år vist som kulstofmængde i jorden (a) og årlig ændring i kulstofindholdet (b). For beregninger med aktuelt klima er de årlige ændringer også vist med 3 og 5 års glidende middelværdi (c).

Den store årsvariation i de årlige ændringer i jordens kulstofindhold bevirker at nettoemissionen i et enkelt år i mindre grad bliver udtryk for menneskelig påvirkning og i højere grad udtryk for variation i miljøforholdene. For at kompensere for dette kan netto-emissionerne angives som glidende middelværdier. I figur 1c er dette vist med 3 og 5 års glidende middelværdier. For basisåret 1990 fås en CO₂-binding i mineraljorden på 1,90 mio. t CO₂, hvilket blandt andet skyldes høje udbytter i dette år. I de foregående år var der en nettoemission af CO₂, bl.a. på grund af forbudet mod halmafbrænding, men også i 1992 var der en netto-emission som følge af lave udbytter. Ved anvendelse af en glidende middelværdi på 3 år fås en CO₂-udledning i 1990 på 0,16 mio. t CO₂/år, og med en glidende middelværdi på 5 år fås en CO₂-udledning i 1990 på 1,54 mio. t CO₂/år. For forpligtelsesperioden (2008-2012) fås med fremskrivning af normaltemperaturerne en CO₂-binding på 0,35 mio. t CO₂/år. I Good Practice Guidance (IPCC, 2004) anbefales det, at der anvendes en glidende middelværdi på 5 år i tilfælde, hvor klimaforhold eller usikkerheder i bl.a. arealopgørelse bevirker meget høje årsvariationer. Der benyttes derfor i det følgende en CO₂-udledning fra mineraljorderne i basisåret på 1,54 mio. t CO₂/år.

Resultaterne fra denne dynamiske simulering af jordens C-indhold fremkommer grundlæggende som en balance mellem nedbrydning og tilførsel af C. Til begge poster er der knyttet parametre med en usikkerhed der ikke er kendt, så det er vanskeligt at vurdere den samlede usikkerhed ved denne metode. Derimod må det antages at ved vurdering af ændringer i tendensen for udviklingen af SOC i jorden, som kan forårsages af ændret tilførsel af C eller ændrede temperaturforhold, er simuleringerne andre metoder overlegne.

2.3 Beregning af emissioner fra organiske jorde

Anvendelsen af de organiske jorde adskiller sig fra mineraljordene. En analyse foretaget af Gyldenkærne et al. (2005) viste at kun 54% af de organiske jorde var i sædskiftet med årlige afgrøder, resten var enten brak, græs i omdrift eller vedvarende græs. For mineraljordene var 82% med årligt sædskifte. Dette har været muligt ved hjælp af en samkøring af det generelle landbrugsregister (GLR), markblokkortet og jordbundskortet. Metoden er beskrevet mere indgående i Gyldenkærne et al. (2005).

Dyrkning af de organiske jorde frigiver CO₂ som følge af at det organiske stof mineraliseres. Emissionsberegningen er baseret på den aktuelle anvendelse af de organiske jorde. Herved tages for eksempel hensyn til at flerårige græsmarker har en lavere mineralisering end sædskiftemarker, hvor den årlige pløjning vil fremme mineraliseringen. Ud fra sammenstillingerne er opgjort at den gennemsnitlige emission fra organiske jorde er ca. 3,6 t C ha^-1 år^-1 svarende til 13,2 t CO₂ ha^-1 år^-1.

Emissionen fra de organiske jorde beregnes med en fast faktor per ha, jf. IPCC (2004):

CO₂ – C = ΣA_DOS,k × EF_DOS,CO2

hvor A_DOS,k er arealet, k er arealanvendelsen og EF_DOS,CO2 er emissionsfaktoren.

Emissionskoefficienterne for de organiske jorde er estimeret på baggrund af data fra Tyskland, Storbritannien, Sverige, Finland og Danmark (Gyldenkærne et al., 2005). De anvendte emissionskoefficienter for organiske jorde samt arealandelene som anvendes til fordeling af de årlige arealopgørelser fra Danmarks Statistik er vist i tabel 1.

Tabel 1. Anvendte arealandele og emissionsfaktorer for organiske jorde (Gyldenkærne et al., 2005).

I Jordklassificeringen er FK7 defineret som organogen jord med minimum 10 % organisk stof (OM) i muldlaget. I IPCC sammenhæng er organogen jord karakteriseret ved et indhold af organisk stof på minimum 20 %. For at få et mål for, hvor stor en del af FK7 områderne, der opfylder 20 % kravet er der i Gyldenkærne et al. (2005) foretaget analyser på Jordklassificeringen og den tilhørende teksturdatabase. For landbrugsarealer (AIS 2000) i Jordklassificeringen udgør FK7 i alt 4.7 % af det klassificerede areal. Ud af 38.028 teksturanalyser på landbrugsarealer kan 1646 eller 4,3 % klassificeres som FK7, dvs. procentvis af samme størrelsesorden som arealet. Benyttes en grænse ved 20 % organisk stof er det kun 759 analyser ud af 1646 eller 46,1 %, der kvalificerer som organogen jord. Det betyder, at kun ca. 60.000 ha af 130.687 ha med organogen jord opfylder kravet om minimum 20 % organisk stof. Det er ikke umiddelbart muligt med det til rådighed værende kortgrundlag at udpege områderne præcist. I emissionsopgørelsen indgår kun det beregnede areal med organiske jorde med et indhold af organisk stof over 20%.

Under nedbrydningen af det organiske stof frigøres kvælstof. En del af kvælstoffet omdannes til lattergas (N₂O). Emissionen af N₂O bestemmes ud fra mængden af omsat N, er beregnes ud fra kulstofemissionen, idet der antages et gennemsnitlig C/N forhold på 20 for organiske jorde, idet der dog benyttes en højere værdi på 36 fra sphagnumjorde.

Samlet er der beregnet en udledning af CO₂ og N₂O i basisåret (1990) på 1,15 mio. t CO₂-ækv. faldende til 1,05 mio. t CO₂-ækv./år forpligtelsesperioden (2008-2012).

2.4 Beregning af andre emissioner relateret til arealanvendelse

2.4.1 Hegn

Gyldenkærne et al. (2005) beskriver modellen, som anvendes i den årlige C-binding i hegn til opgørelsen under Klimakonventionen. Denne model er baseret på længden af nyrejst hegn med statsstøtte på baggrund af anvendt plantetal og hvor meget hegn der er fjernet til fordel for de nye hegn. I de senere år er 75-80% af plantningen nyplantning og den resterende del erstatning af gamle hegn. Fjernelse af kulstof i de gamle regn modregnes i emissionsopgørelsen.

I de senere år har nettobindingen været ca. 0,15 mio. tons CO₂ per år. Da bindingen beregnes fra etableringsåret og frem til en maksimal C-mængde i år 25 efter etableringen, vil det med overvejende sandsynlighed være denne mængde, der kan inddrages i Kyoto-forpligtigelsen, dog under forudsætning af at der sker en tilsvarende nytilvækst i de kommende år. Når der anvendes ovennævnte udtryk skyldes det en uklarhed i tolkningen af Kyoto-teksten. Inden for skov (artikel 3.3) og skov management (artikel 3.4) kan alle ændringer i C indholdet i levende biomasse inddrages direkte. Ved beregning af nettoemissionen under artikel 3.4. for landbrugsarealet skal der anvendes netto-netto princippet, hvilket primært skyldes at her er tale om ændringer i jordens C-indhold. Anvendelse af netto-netto princippet på ændringer i hegn er også muligt. Dette vil have en mindre indflydelse på den opgjorte effekt, men det er dog ikke i tråd med reglerne indenfor skovrejsning og skov management. Det antages derfor at netto-netto-princippet ikke er gældende for hegn, men at der anvendes den totale bundne C-mængde. Det samme gør sig gældende for frugttræer og –buske.

I 2004 blev beløbet der var afsat på finansloven ikke opbrugt, hvilket bl.a. skyldes at tilskuddet per km hegn anses for at være for lavt eller at behovet for hegnsrejsning er ved at være mættet. Hvis støtteordningen forbliver på det nuværende niveau, må det antages at hegnsrejsningen vil falde svagt i de kommende år.

Mængden af biomasse, B, m³ ha^-1 i hegn der fjernes opgøres som:

ΔB_h,i = w_l l_li × b_f × BEF × d_g/10000

hvor w er bredden af hegnet i meter, l længden af hegnet i meter, b_f er den overjordiske biomasse i gammelt hegn, m³ ha^-1, BEF er ekspansionsfaktoren for at inddrage rødder, d_g er rumvægten i gammelt hegn. Parametrene er angivet i Gyldenkærne et al. (2005).

Arealet i ha med ny hegn er opgjort som:

A_i = (w₃l_3i + w₆l_6i)/10

hvor A_i angiver det nytilplantede areal i ha i år i for arealer under Landsforeningen de Danske Planteforeninger,L₃, og L₆ angiver længden af hhv. 3- og 6-rækkede hegn i km, og 10 omregner fra km til hektar.

Ændringerne i hegn og læbælter opgjort på denne måde er beregnet at have ført til en nettoemission på 0,02 mio. t CO₂ i 1990 og en estimeret nettobinding på 0,17 mio. t CO₂ år^-1 i forpligtelsesperioden (2008-12).

2.4.2 Gartneri

I relation til drivhusgasopgørelserne til Klimakonventionen og Kyoto-aftalen er det kun relevant at beregne emissionen fra 1990. Da arealet er forholdsvis lille, da fældede hhv. nyplantede arealer er ukendte, og da der er en stor spredning i plantetal og dyrkningsteknik foretages der en simplificering, således at det kun er den absolutte arealændring som medfører til ændringer i emissionen. Der anlægges derfor ikke en betragtning, hvori der indgår tilvækstmodeller for de forskellige buske og frugttræer. Det er ligeledes antaget at ændringen i arealanvendelsen ikke medfører ændringer i jordens basale C-indhold set i forhold til de almindelige jorde i omdrift.

Den årlige ændring i biomassen er beregnet efter følgende:

ΔC_i = A_i(CS_a – CS_b,i) × CF

hvor ΔC_i er den årlige ændring i biomassen ved ændring fra frugtplantage til dyrket land, A_i er det årlige konverterede areal, CS_a biomassen på arealet efter ændringen (default = 0) i ton ts ha^-1, CS_b,i er biomassen umiddelbart før ændringen i ton ts ha^-1 og CF er kulstoffraktionen.

Ændringer i vedmassen i frugtplantager medfører ikke netteemissioner af CO₂ i hverken basisåret (1990) eller i forpligtelsesperioden (2008-12).

2.4.3 Kalkning

Det årlige forbrug af kalk i landbruget opgøres af Dansk Landbrugsrådgivning som mængden af solgt ren CaCO₃ efter korrektion for indholdet af inerte stoffer ud fra gødningskontrollens resultater (Birkmose, 2004). For landbrugets vedkommende, hvor der anvendes de direkte tal fra Dansk Landbrugsrådgivning, er der således ikke behov for korrektion for forskelle i sammensætning. Indenfor havebrugssektoren er der indhentet salgsoplysninger fra Firmaet Lars Andersen, Kongerslev Havekalk A/S. Firmaet oplyser at de står for ca. 80 % af afsætningen i små poser til havebruget. På baggrund af dette skønnes det årlige forbrug i havebruget til 2.300 tons på CaCO₃ år^-1 (korrigeret for inert materiale jf. Plantedirektoratets gødningskontrol). Samlet anvender havebruget mindre end 0,5 % af det samlede forbrug. Der er kun mindre variationer i forbruget mellem årene og i betragtning af de små mængder er der i opgørelserne anvendt det samme forbrug på 2300 tons i alle år.

Siden slutningen af 80’erne er der sket et kraftigt fald i kalkforbruget fra ca. 1,5 mio. tons til ca. 0,39 mio. tons i 2004. Variationen mellem enkelte år kan skyldes klimatiske forhold, f.eks. hvorvidt det er muligt at køre i marken, men det generelle fald i forbruget skyldes sandsynligvis især den kraftige reduktion af ”sur nedbør” som følge af kraftværkernes svovlfiltre, mindre svovlholdige brændstofprodukter til transport samt at landbruget har reduceret forbruget af kvælstofgødning.

Dansk Landbrugsrådgivning skønner at behovet for kalkning i fremtiden vil være ca. 0,5 mio. t år^-1 (Birkmose, 2005). Det kan dog være lavere på grund af et fald i kvælstofforbruget og lavere emissioner af svovl til luften. Hvis forsuring af gylle får udbredt anvendelse vil behovet for kalkning dog stige.

Kalkning medførte en beregnet udledning på 0,57 mio. t CO₂ i 1990 og 0,22 mio. t CO₂/ha i forpligtigelsesperioden (2008-12).

| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |

Version 1.0 Februar 2007, © Miljøstyrelsen.