Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen 5/2007 – Konsekvenser og muligheder ved Danmarks deltagelse i Kyoto-protokollens artikel 3.4 på landbrugsområdet

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

Sammenfatning og konklusioner

Under Kyoto-protokollen har Danmark forpligtet sig til en reduktion af drivhusgasudslippet med 21% fra basisåret 1990 frem til forpligtelsesperioden 2008-12. Inden for landbrugssektoren indgår opgørelserne af udledninger af metan og lattergas umiddelbart i den nationale opgørelse af drivhusgasemissionerne og dermed i reduktionsforpligtigelsen. Det samme gælder CO₂ emissioner fra brug af fossile brændsler i produktionen. Det stiller sig anderledes med de bidrag til CO₂-balancen, hvor netto-emissionerne af CO₂ kan tilskrives ændret skovdyrkning og ændret dyrkning af landbrugsafgrøder og græsmarker (artikel 3.4 under Kyoto-protokollen).

Bidragene til Kyoto-protokollen under artikel 3.4 vedrører ændringer i vegetationens og jordens C-lager. Strømmene af C til og fra biomasse og mineraljord skal under Kyoto-protokollen opgøres efter et netto-netto princip, hvor ændringen i nettoemissionen beregnes som ændringshastigheden for C-lageret i opgørelsesperioden (2008-2012) minus ændringshastigheden for C-lageret i referenceåret (1990). Ændringshastigheden kan beregnes på forskellig vis, men metoden skal være den samme i opgørelsesperioden som i referenceåret. For landbrug indgår følgende potentielle kilder til CO₂-emission og CO₂-binding:

Nettoændring af indholdet af kulstof i mineraljord i forbindelse med ændringer i arealanvendelse og dyrkning.
Nettoændring af jordens kulstoflager ved dræning og opdyrkning af organiske jorde eller ved retablering af vådområder.
Ændring af kulstofindhold i vedmasse i læhegn og frugtplantager.
Emission af CO₂ fra tilførsel af kalk til landbrugsjorden.

Kyoto-protokollens artikel 3.4 er konkretiseret i beslutninger fra COP7 i Marrakesh. Disse beslutninger kan opsummeres i følgende punkter:

Opgørelsen må ikke omfatte fjernelse af CO₂ fra atmosfæren, som skyldes (a) øget CO₂ koncentration i atmosfæren over det førindustrielle niveau, (b) indirekte kvælstofdeposition, og (c) de dynamiske effekter af aldersstrukturer, som skyldes aktiviteter og praksis før referenceåret (1990).
Opgørelserne skal være i overensstemmelse med IPCC guidelines for nationale emissionsopgørelser, herunder især Good Practice Guidance for LU-LUCF.
Følgende områder kan enten til eller fravælges: ændringer i dyrkningspraksis i skov (Forest management), ændringer i dyrkningspraksis for det dyrkede areal (Cropland management), ændringer dyrkningspraksis for permanente græsarealer (Grazing land management) samt Revegetation. Det sidste omfatter opvækst af levende biomasse på arealer der har været eroderede og som ikke defineres som skov.
Det skal i indrapporteringen godtgøres, at emissionsændringerne skyldes menneskeskabte aktiviteter efter 1. januar 1990.
Når et areal først er indregnet under artikel 3.4, så vil det også skulle indgå i fremtidige forpligelsesperioder.
Den nationale emissionsopgørelse skal sikre, at landarealerne under artikel 3.4 er identificerbare.
Opgørelserne vil blive gransket i overensstemmelse med artikel 8 i Kyoto-protokollen.

Emissionsopgørelsen fra arealanvendelse til UNFCCC opdeles på seks hovedområder: skov, dyrket land, permanente græsarealer, vådområder, bebyggelse og andet, som primært er is og klipper samt ikke klassificerede områder. Disse seks områder skal udgøre det samlede danske areal. Med de foreliggende oplysninger er det dog ikke muligt at fordele det danske landareal i de seks arealklasser og ændringer over tid siden 1990 med en tilstrækkelig sikkerhed. Det forudsættes i denne sammenhæng, at der på naturarealer, bebyggelse og andre områder ikke sker ændringer i jordens indhold af kulstof. Det forudsættes også at kulstof i skovjord behandles i anden sammenhæng. Da hovedparten af anvendelsen af græsmarker i Danmark indgår i den almindelige landbrugsmæssige drift, behandles landbrugsmæssige græsarealer under dyrket land, også de permanente græsarealer i landbrugsmæssig praksis.

I opgørelsen af ændringer i kulstofindholdet i dyrket jord skelnes mellem mineraljorder og organiske jorder. I henhold til IPCC’s retningslinier har de organiske jorde et humusindhold over 20%. Dette afviger fra den danske jordklassificering, hvor grænsen er sat til 10%. Det har derfor været nødvendigt i denne sammenhæng at estimere andelen af organiske jorde mellem 10 og 20%, og disse er i nærværende opgørelse blevet behandlet som mineraljorder. Opgørelsen af ændringer i C-indholdet i mineraljorderne er sket ved anvendelse af en dynamisk model, som indebærer modellering af effekter af tilførsel af kulstof til jorden og omsætning af kulstof i jorden, herunder effekt af jordbearbejdning og klimaforhold.

Beregningerne af kulstofindhold i mineraljorderne viser store forskelle før og efter forbudet mod halmafbrænding, der trådte i kraft i 1990. I perioden op til 1990 blev der simuleret en faldende mængde C i jorden, mens indholdet er næsten uændret efter 1990. Der er dog en betydelig årsvariation i emissionerne, som følge af både klimavariation og udbyttevariation. Der er derfor i overensstemmelse med Good Practice Guidance benyttet en 5-års glidende middelværdi til opgørelse af netto-emissionerne i basisåret. Foruden af udjævne klimavariation m.v. har dette også den effekt at det udjævner effekten i udgangsåret af gennemførelsen af forbudet mod halmafbrænding. Halmafbrændingsforbudet trådte i kraft 1. januar 1990. Ifølge Good Practice Guidance skal effekten af halmafbrændingsforbudet indregnes fra det tidspunkt hvor det det har effekt i opgørelsen in situ. Effekten af afbrændingsforbudet skal derfor formentlig indregnes fra høsten (august) 1990 og kan derfor medregnes i Kyoto-forpligtelsen.

For dyrkede organiske jorder med mere end 20% organisk stof fås en beregnet CO₂-emission i 1990 på 1,15 mio. t CO₂/år, som forventes faldende til ca. 1,05 mio. t CO₂/år i 2008-12, især som følge af et faldende landbrugsareal. Hegnsrejsning giver stort set ingen netto-emission i 1990, men en binding i 2008-12 på ca. 0,17 mio. t CO₂/år. Frugttræer og -buske bidrager kun marginalt til regnskabet. Anvendelsen af kalkning har været stærkt faldende i den seneste 15 år, hvilket medfører et fald i emissionerne fra 0,57 mio. t CO₂/år i 1990 til 0,22 mio. t CO₂/år i 2008-12.

Inddragelse af artikel 3.4 vil medføre en øget emission i basisåret på 3,28 mio. CO₂-ækv./år fra landbrugsmæssig arealanvendelse. I perioden 2008-12 er der et estimeret optag af CO₂ i mineraljorderne på 0,35 mio. t CO₂/år, hvilket ved sammenligning med 1990 fører til et beregnet optag i Kyoto-sammenhæng på 1,89 mio. t CO₂/år. Da der også er betydeligt lavere emissioner fra de øvrige elementer i opgørelsen, bliver der en samlet emissionsreduktion i perioden på 2,53 mio. t CO₂/år. Disse elementer indgår dog ikke i beregningerne af reduktionsforpligtigelsen for basisåret (Assigned Amounts), jvf. Kyoto-protokollens artikel 3.4, 3.7 og Annex A. Selvom inddragelse af arealanvendelse øger emissionen i basisåret påvirker det ikke AA, og den umiddelbare effekt er derfor en reduktion af den danske reduktionsforpligtigelse på 2,53 mio. t CO₂/år.

Dette estimat er beregnet under forudsætning af at temperaturforholdene i 2008-12 ligger på niveau med klimaet i 1961-90. Hvis der indregnes en temperaturstigning på 0,02-0,03 °C per år siden 1990 som følge af de globale klimaændringer, øges netto-emissionerne fra mineraljorder med 0,39-0,59 og 0,54-0,81 mio. t CO₂/år i henholdsvis 2008-12 og 2025. Ved inddragelse af effekten af klimaændringer reduceres effekten af artikel 3.4 aktiviteterne på landbrugsområdet i 2008-12 til 1,94-2,14 mio. t CO₂/år. Dette vil endog kunne reduceres til 1,14 mio. t CO₂/år, hvis fremskrivningerne i stedet tager udgangspunkt i de meget varme år 2001-2004. Hertil kommer en usikkerhed som følgende af fremtidige mulige ændringer i arealanvendelse på 0,3-0,4 mio. t CO₂/år.

På grund af at mineraljorderne opgøres som en glidende middelværdi over 5 år ud fra aktuelle høstudbytter og temperaturer kan mineraljordernes endelige bidrag til en evt. reduktionsforpligtigelsen først opgøres i 2014-2015. Ud fra en usikkerhedsbetragtning omkring høstudbytter og klima vurderes det at bidraget som minimum vil være i en størrelsesorden af 0,5 mio. tons CO₂/år. Dog vil en kombination af to dårlige høstår og to varme vintre i årene 2008-2012 reducere denne mængde yderligere.

Beregninger for en række scenarier for ændring i praksis og arealanvendelse viser at visse tiltag reducerer emissionen, mens andre vil øge denne. Reduceret emission især fra øget areal med vedvarende græs og efterafgrøder og specielt udtagning af organiske jorde vil samlet maksimalt kunne give en ændring i emissionen på omkring -1 mio. tons i 2008-12. Øget emission vil forekomme som følge af reduceret græsareal, fjernelse af halm fra markerne, afbrænding af gylle og fast gødning og dyrkning af non-food afgrøder på brakarealer. Samlet skønnes det i praksis maksimalt vil kunne give en øget emission på omkring 0,5 mio. tons i 2008-12, afhængigt af halmanvendelsen.

Der er således effekter af ændret arealanvendelse som både kan øge og reducere udledningen, og der foreligger ikke fremskrivninger af arealanvendelse, som vil tilsige at dette skal gå mest i den ene eller anden retning. Ved fastlæggelse af emissionsreduktionen kan der skønsmæssigt anslås en usikkerhed på 0,3 til 0,4 mio. ton CO₂/år som følge af usikkerhed omkring mulige ændringer i arealanvendelsen.

Ved et scenario med en fortsat temperaturstigning på 0,3 °C per tiår fås med basisfremskrivningen på arealanvendelsen en reduktion i emissionerne fra landbrugets arealanvendelse på ca. 1,94 mio. ton CO₂ pr. år. Denne temperaturstigning svarer til de scenarier for klimaændringer, der indgår som de centrale i det danske arbejde omkring tilpasning til klimaændringer, og som er baseret på kernescenarier defineret i IPCC arbejdet. Det sandsynlige bidrag fra landbrugets arealanvendelse til reduktionsforpligtelsen kan derfor estimeres til 1,6 til 2,3 mio. ton CO₂/år i forpligtelsesperioden 2008-12.

Effekten af inddragelse af Kyoto-protokollens artikel 3.4 for landbrugsområdet i fremtidige forpligtelsesperioder vil afhænge meget af om netto-netto princippet fortsættes for mineraljorderne, og hvilket basisår der i givet fald vælges. Hvis basisåret fortsat er 1990, vil der fortsat være mulighed for at kunne godtgøre en netto-binding, mens dette bliver vanskeligere, hvis netto-emissionen i basisåret ikke fratrækkes, eller hvis der vælges et senere basisår. Desuden vil eventuelle klimaændringer spille en stor rolle for størrelsen af netto-udledningen fra landbrugsjorden.

Ved tilvalg af artikel 3.4 øges rapporteringskravet betydeligt, idet der er skærpede krav til opgørelse af arealanvendelse og krav om at modelberegninger af ændringer af kulstofindhold i jorden verificeres ved målinger. Dette vil for Danmarks vedkommende involvere analyse af satellitbilleder til fastlæggelse af arealændringer, udtagning af jordprøver til fastlæggelse ændringer i C-indhold i jorden, opbygning og dokumentation af et samlet modelsystem, databaser og administrative rutiner. Dette vil skønsmæssigt kunne gennemføres for 52-68 mio. kr. Til brug for imødekommelse af fremtidige krav til data og emissionsfaktorer vedrørende C-balancen i landbrugsjorderne og på naturarealer (eksklusiv skov) er der brug for en forskningsindsats i størrelsesordenen 15-37 mio. kr.