Evaluering af mulige tiltag til reduktion af landbrugets metanemissioner

5 Inddragelse af landbrugstiltag i den nationale emissionsopgørelse

Steen Gyldenkærne og Mette H. Mikkelsen, Danmarks Miljøundersøgelser

5.1 Indledning

Jordbruget omfatter ca. 13% af den samlede danske drivhusgasudledning i 2003. Dette notat er en uddybning af muligheder og konsekvenser for implementering af nogle af de foreslåede tiltag i indeværende rapport samt andre væsentlige drivhusgaskilder. De foreliggende forslag dækker dels over hvordan drivhusgasemissionen kan nedbringes og dels metodebeskrivelser til en mere akkurat opgørelse, men primært har forslagene en reduktionseffekt på længere sigt. Endvidere vurderes muligheden for at forbedre emissionsopgørelsen fra landbruget på udvalgte områder. Der er primært fokuseret på muligheden for ændringer som vil kunne påvirke emissionen indenfor første forpligtigelsesperiode (2008-2012), mens der ikke er taget stilling til mulige forbedringer på længere sigt. Den nuværende emissionsopgørelse er på de fleste områder baseret på nationale aktivitetsdata (antal dyr, kvælstofomsætning, antal hektar, osv.). De nationale aktivitetsdata kendetegnes generelt af en lav usikkerhed. En forbedret emissionsopgørelse på baggrund af forbedrede aktivitetsdata vil derfor ofte ikke være mulig, med undtagelse af opgørelserne af arealanvendelse. Der fokuseres derfor her primært på de anvendte emissionsfaktorer, hvor der i øjeblikket ofte anvendes standardfaktorer fra IPCC. Ændringer i emissionsfaktorerne fra IPCC standard til nationale faktorer kræver omfattende dokumentation.

Der er her udvalgt nogle hovedområder, hvor en indsats vil kunne forbedre emissionsopgørelsen væsentlig, velvidende at der er andre områder hvor usikkerheden er betydeligt større, men hvor en forbedring ikke vil have stor indflydelse på den samlede danske emission.

Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) udarbejder på baggrund af FNs klimapanel (UNFCCC) kravene til de nationale emissionsopgørelser. IPCC har udarbejdet guidelines for hvordan opgørelserne kan foretages. De fem vigtigste hovedkrav benævnes ofte som TACCC (Transparent, Accurate, Comparable, Complete og Consistent). De enkelte lande kan vælge at udarbejde emissions-opgørelserne efter guidelines men også anvende nationale metodikker, såfremt disse anses for at være mere nøjagtige i relation til landets specifikke landbrugsforhold. Beregningsmetoden for emissionsopgørelser-ne inddeles generelt på tre niveauer, Tier 1-3, hvor Tier 3-metoden betegner det mest detaljerede niveau. Tier 1-metoden er standard og kan udarbejdes for alle lande uden egne data. I Tier 2 anvendes nationale tal på baggrund af standardemissionsfaktorer og på Tier 3 niveau anvendes nationale metoder, hvor landet selv udarbejder metode og den nødvendige dokumentation for metoden. En væsentlig betingelse for at kunne anvende et højere Tier-niveau er at usikkerheden på emissionsopgørelsen er mindre end foregående Tier niveau. Er dette ikke tilfældet skal et lavere Tier niveau anvendes. For at kunne inddrage nationale metoder er det derfor et ufravigeligt krav at metoden er sikker og grundigt dokumenteret. Den nuværende opgørelse er primært baseret på Tier 2-metoder, hvor der anvendes standard emissionsfaktorer.

5.2 Metan fra fordøjelsesprocessen

I 2003 er metan fra husdyrenes fordøjelse opgjort til 2,73 mio. t CO2-ækv./år Dette er et fald fra 1990 på 0,43 mio. t CO2-ækv/år. Emissionen stammer især fra drøvtyggere. I den nuværende opgørelsesmetode anvendes Tier 2. Emissionen beregnes ud fra energien i foderet. Opgørelsen er baseret på foderforbruget i de danske normtal og er derfor beregnet ud fra de aktuelle års foderforbrug (Poulsen et al., 2001) ganget med en emissionsfaktor, der er individuel for den enkelte dyreart. I perioden 1990 til 2003 er der for metandannelseskapaciteten anvendt standardemissionsfaktorer fra IPCC Good Practice Guidance (IPCC, 1996). Reduktionen i den hidtidige opgørelse skyldes derfor udelukkende, at antallet af kvæg reduceret. Den enteriske metandannelse fra enmavede dyr (svin) er forholdsvis lav, hvorfor stigningen i den danske svineproduktion kun har en begrænset indflydelse her. Stigningen i svineproduktionen har dog også en effekt på emissionen fra husdyrgødning.

Metandannelsen i vommen hos drøvtyggere er afhængig af fodersammensætningen (Weisbjerg et al., 2005). I 1990 bestod kvægets vinterfodring af store mængder roer (højt sukkerindhold), medens den i dag primært udgøres af stivelsesholdige produkter (majs og græs). Dette er dokumenteret i et stort antal vinterfoderplaner fra Landscentret (kapitel 1) og kan ligeledes verificeres med at sukkerroe arealet til foder er reduceret fra 102.000 ha i 1990 til 8.000 ha i 2003 (Danmarks Statistik 2005) og at majsarealet til opfodring er forøget fra 19.000 ha til 118.000 ha. Danmarks JordbrugsForskning har udviklet en ”modelko” (Karoline-modellen) (kapitel 1) som på baggrund af fodersammensætningen hos malkekøer kan beregne metanemissionen. På baggrund af modelberegninger vurderes det i kapitel 1, at metanemissionen fra malkekøer på baggrund af foderændringen er reduceret med ca. 9,4% fra 1991 til 2002, hvis malkekøerne blev foderet året rundt med vinterfoder. Korrigeret for en aktuel vinterfoderperiode er det vurderet at emissionen er reduceret med 5-6% (kapitel 1).

En sammenligning mellem Karolinemodellen og den nuværende anvendte Tier 2 metode er vist i tabel 5.1. I kapitel 1 er den modelberegnede emission i 2002 opgjort til 377 g CH4 per dag ved et foderforbrug på 19,49 FEK per dag svarende til 7111 FEK per år . I følge normtallene var det gennemsnitlige foderforbrug 6100 FEK . I nedenstående tabel er der følgelig korrigeret.

Modelskifte fra den nuværende Tier 2 til Tier 3 vil øge basisemissionen i 1990, mens den i 2003 vil være på det samme niveau som med den nuværende Tier 2 model. Som følge af en øget mælkeproduktion per ko og dermed et øget foderforbrug vil emissionen per ko dog stige svagt fremover.

Tabel 5.1 Estimerede ændringer i enterisk CH4-emission, mellem Karolinemodellen og den nuværende anvendte Tier 2-metode i 1991 og 2002, kg CH4 per malkeko per år.

  1991 2003
Karoline-modellen1 123,2 (87,2% af foderplan) 120,4 (87,5% af foderplan)
Nuværende Tier 2 (stor race) 112,5 120,4
Forskel 1991-2002 + 10,7 + 0

1 Foderforbruget i de anvendte vinterfoderplaner er højere end normtallene, hvorfor disse er korrigeret til normtalsniveau. Der er korrigeret i forhold til stor race.

Der findes vinterfoderplaner tilbage til 1990, hvorfor de grundlæggende forudsætninger for ændring fra Tier 2 til Tier 3 er tilstede. Det er derfor muligt at forbedre emissionsopgørelsen. I den følgende beregning er der ikke taget kontakt til Landscentret for at vurdere vinterfoderperiodens længde, men kun foretaget en vurdering ved 6 mdr. vinterfoder eller en reduktion i emissionsfaktoren på 5% for malkekvæg samt opdræt (ej tyrekalve). En reduktion på 5% vil reducere den nationale emission fra 1990 til 2003 med ca. 5 Gg CH4 svarende til 0,1 mio. tons CO2-ækv/år. Et yderligere fald i de kommende år vil ikke kunne forventes ved at øge stivelsesindhold i foderet, da sukkerholdige fodermidler næsten er udfaset (på nær roepiller). Yderligere fald per dyr i den enteriske metandannelse skal derfor ske ved andre fodertiltag. Fremover vil den samlede enteriske metandannelse fra kvæg dog fortsat falde som følge af et forventet færre antal malkekøer.

I kapitel 1 er Karoline-modellen sammenholdt med andre metanmodeller. Der er angivet mange litteraturkilder der sandsynliggør sammenhængen mellem stivelse og sukker og metanemissionen. Der foreligger kun en simpel validering af Karoline-modellen mod et foderforsøg med 18 køer, hvor der er målt metan (Allan Danfær, personlig meddelelse). På trods af store variationer er der en god sammenhæng mellem model og forsøg. Der kunne dog ønskes en bedre validering af modellen mod flere forsøg, ligesom der skal angives estimater for usikkerheden. Det anses derfor vanskeligt på baggrund af kapitel 1 at ændre den nuværende opgørelsesmetode uden yderligere dokumentation, hvor en egentlig validering samt usikkerhedsberegninger er foretaget. Karoline-modellen er udviklet til foderoptimering hos malkekøer. DJF har endvidere udviklet modellen ”GYSSE” til foderoptimering hos slagtesvin.

Et modelskifte fra den nuværende Tier 2 til Tier 3 kun bør kun ske, hvis der udarbejdes validerede modeller med angivelse af usikkerheder for alle væsentlige drøvtyggere, herunder opdræt, tyrekalve og ammekvæg samt for svin. Modellerne skal kunne opfylde de af IPCC opstillede kriterier for validitet. Her gælder bl.a. at usikkerheden i metanemissionen skal estimeres til <8%.

5.3 Metan fra husdyrgødning

Metandannelse i husdyrgødningslagrene er med den nuværende Tier 2-metode i 1990 opgjort til 35,9 Gg CH4 (0,76 mio. t CO2-ækv/år). Denne er frem til 2003 steget med 12,4 Gg CH4 til 48,3 Gg CH4 (1,01 mio. t CO2-ækv/år), primært som følge af en stigende svineproduktion og at en større andel af husdyrgødningen håndteres som gylle.

Metanemissionen er med den nuværende IPCC-metode beregnet ud fra

kg CH4 = VS * B0 * 0,67* MCF

hvor VS er mængden af omsættelig organisk stof i gødningen, B0 angiver hvor stor en mængde der reelt kan dannes uanset ydre forhold indenfor en given tidsperiode (ISO-standard, ISO 11734) og MCF (Metan Conversion Factor) omregner til den aktuelt dannede mængde. Vha. MCF tages der hensyn til de aktuelle klimatiske forhold.

Da MCF i princippet er integralet over den lagrede mængde multipliceret med en metandannelsefaktor f(M,T), bør MCF varieres over tid hvis der sker ændringer i f.eks. den lagrede mængde husdyrgødning eller i ændringer i metanoxidationen i flydelaget som følge af ændrede overdækningsforhold. Siden 1990 er der sket ændringer både i hvor mange gyllebeholdere der var dækket af flydelag og i lagringstiden. I 1990 er det vurderet at 40% af gyllebeholdere med svinegødning ikke var dækket med flydelag og 20% for beholdere med kvæggylle (Mikkelsen et al., 2005). I 2003 er disse tal ændret til hhv. 5% for svinegylle og 2% for kvæggylle. Figur 5.1 viser den relative andel af årsproduktionen af gylle som befinder sig i lageret, både indendørs i stalde og udendørs i gyllebeholdere.

Figuren er baseret på oplysninger fra Landscentret omkring udbringning af husdyrgødning og data som indgår i ammoniakemissionsopgørelserne. Det skal dog bemærkes at lagerforøgelsen primært sker om vinteren med relativt lave temperaturer.

Klik her for at se Figur 5.1

Mængden af VS i husdyrgødningen er i emissionsopgørelsen beregnet antallet af husdyr multipliceret med mængden af gødning i de respektive dyregrupper som indgår i opgørelsen (Mikkelsen et al. 2005). Mængden af gødning er baseret på de danske fodernormer (Poulsen et al., 2001). B0 afhænger af foderet og kan variere betydeligt. Generelt gælder at finmalet foder med høj fordøjelighed såsom svinefoder har en høj B0, mens grovfoder (kvægfoder) har en lav værdi (Tabel 5.2). For MFC gælder ligeledes at den er usikkert bestemt. MCF for gylle under danske forhold var i Guidelines fra 1996 (IPCC, 1996) opgjort til 10%. I den reviderede guideline (IPCC, 2000) er denne opgjort til 39%, eller en firdobling. Danmark har fastholdt anvendelsen af de 10% i de nuværende emissionsopgørelser, hvilket også er bemærket i den internationale reviewproces som Danmark netop har være igennem. DMU's argumenter er begrundet i at de 10% i Guidelines fra 1996, stammer fra danske undersøgelser (Husted, 1994) samt at canadiske målinger under lignende klimatiske forhold som danske (Massé et al., 2002) har fundet tilsvarende værdier. Endvidere har et litteraturstudie i Sverige (Dustan, 2002) anbefalet at der i de svenske opgørelser anvendes en MCF på 10% (på baggrund de danske undersøgelser af Husted (1994)). Dette fastholdes også i Finland (P. Pärelä, personlig meddelelse). På baggrund af de ændrede lagringsforhold og stigende gennemsnitstemperaturer er det relevant at se nærmere på hvorvidt den anvendte metode afspejler den reelle dannede metanmængde.

Møller et al. (2004) (Danmarks JordbrugsForskning) har estimeret B0 for forskellige gødningstyper for kvæg og svin. Konklusionen fra undersøgelsen er at IPCCs B0-værdier er ”i den høje ende” (Henrik Møller, personlig meddelelse). I tabel 5.2 er vist værdier fra IPCC og Møller et al. (2004) samt forudsætninger for efterfølgende beregninger.

Tabel 5.2. B0-værdier for hhv. kvæg og svin

Dyreart Gødningstype IPCC Møller et al. (2004) Anvendt værdi i beregninger
Kvæg Malkekøer, fæces 0,24 0,10-0,12 0,19
  Malkekøer, gylle 0,24 0,15-0,21 0,19
Svin Søer, fæces 0,45 0,25-0,32 0,27
  Søer, gylle 0,45 NE 0,27
  Smågrise, gylle 0,45 NE 0,35
  Slagtesvin, gylle 0,45 NE 0,35
  Slagtesvin, fæces 0,45 0,33-0,40 0,35

NE = not estimated

Tabel 5.2 viser tydeligt at de anvendte B0-værdier fra IPCC angiveligt er overestimerede for danske forhold. En ændring i emissionsopgørelsen af B0 til de i tabel 5.2 angivne værdier, med samme MCF faktor vil reducere det samlede niveau i emissionen med 0,15 mio. t CO2-ækv/år i 1990 stigende til 0,2 mio. t CO2-ækv/år i 2003, svarende til reduktion i perioden på ca. 0,04-0,05 mio. t CO2-ækv/år i forhold til den nuværende opgørelse (tabel 5.3). Ændringer i B0 medfører således kun små ændringer i det absolutte niveau og meget små ændringer i udviklingstrenden. Det formodes ikke at være større ændringer frem til perioden 2008-2012.

Tabel 5.3. Ændringer i metanemissionen fra husdyrgødning som følge af ændringer i B0.

  1990
Gg CH4
2003
Gg CH4
Ændring Ændring i
mio. t CO2-ækv.
Nuværende opgørelse 33,9 44,8 +10,0 0,21
Ændret B0 (tabel 5.2) 26,7 34,9 +8,2 0,17

I Kapitel 3 samt Sommer et al. (2000) er vist at kombinationen af flydelag og overdækning kan reducere metanemissionen væsentlig. I den nuværende emissionsopgørelse er der anvendt den samme MCF-værdi, på 10% i alle år på trods af de ændrede overdæknings- og lagringsforudsætninger. Det skyldes primært usikkerheden omkring MCF-værdien. Sommer et al. (2000) har vurderet at metanemissionen fra gyllebeholdere er ca. 40% lavere med flydelag end uden. På grund af den generelle usikkerhed omkring MCF-værdien er det ikke muligt at foretage et skøn over hvilken effekt den ændrede overdækning har på emissionen.

I kapitel 4 er det på baggrund af DMUs oplysninger omkring ændrede lagringsforhold beregnet, at ændringen i lagringstiden medfører en stigning i metanemissionen på 33-88%, med en sandsynlig værdi på 58% (afhængig af aktiveringsenergien). Det medfører at hvis en MCF på 10% i 1990 var korrekt, bør den i 2003 ændres til 15,8%.

I tabel 5.4 er angivet den sandsynlige stigning i metanemission på grund af ændret lagring ved hhv. MCF på 10%, 20% og 39%, hvor middelværdien er angivet for en aktiveringsenergi på –1,27x105 Jmol-1 og minimum og maximum er angivet for aktiveringsenergier på –2,0x105 Jmol-1og –0,5x105 Jmol-1.

Tabel 5.4. Forventede ændringer i CH4-emissionen som følge af ændrede MCF-faktorer med uændret B0, mio. tons CO2-ækv per år.

  1990 2003 Ændring 90-03
  MCF mio. t CO2-ækv. MCF mio. t CO2-ækv. mio. t CO2-ækv.
Uden korrektion 10% 0,75 10% 0,97 0,21
for lagringstid 20% 1,43 20% 1,95 0,52
  39% 2,73 39% 3,74 1,01
           
Med korrektion 10% 0,75 16% 1,55 (1,31-1,84) 0,80
for lagringstid 20% 1,43 32% 3,04 (2,57-3,61) 1,62
  39% 2,73 62% 5,88 (4,96-6,98) 3,15

Som det fremgår af tabel 5.4 er der i de nuværende opgørelse sket en stigning fra 1990 til 2003 på 0,21 mio. tons CO2-ækv/år. Hvis Danmark skulle følge guidelines ville stigningen have været 1,01 mio. tons CO2-ækv/år uden korrektion for lager. Hvis der korrigeres for lagringstid vil stigningen være på 0,8 mio. tons CO2-ækv/år med en MCF på 10%. Hvis den skulle beregnes ud fra guidelines ville stigningen være 3,15 mio. tons CO2-ækv/år. Hertil skal lægges usikkerheden på bestemmelsen af aktiveringsenergien.

Sommer et al. (2004) har udviklet en model til beregning af den årlige metanemission for typiske svin og kvæggødninger i Danmark. Modellen inkluderer en balanceret VS (Volatile Solids) sammensætning i gyllelageret og tager hensyn til at gyllen delvis opbevares i gyllekanalen og delvis i gylletanke. Artiklen viser en enkelt beregning af metanemission fra gylle hos malkekvæg under forudsætning af at al gylle køres ud i april. Dette svarer til den nuværende 2003 situation. Beregningen angiver en emission på 9,9 kg CH4 under forudsætning af at der hver dag tilføres lageret et kg VS. I den nationale opgørelse med en MCF på 10% giver samme metode en værdi på 9,3 kg CH4 fra malkekvægsgylle, eller et tilsvarende tal. Det skyldes blandt andet at modellen (Sommer et al., 2004) er parameteriseret mod data fra Husted (1994), som er de grundlæggende forudsætninger for valget af MCF-faktor på 10% i IPCC guidelines fra 1996. Modellen kan derfor ikke anvendes til at beregne de absolutte CH4 emissioner, men forklare sammenhænge i ændrede lagringsbetingelser.

Da det samtidig er den samme aktiveringsenergi som indgår i beregningerne af MCF faktoren i kapitel 4 og modellen fra Sommer et al. (2004), dels at det er usikkert bestemt og at det stammer fra samme grunddatasæt vurderes det, at der ikke foreligger et tilstrækkeligt valideret grundlag for at ændre MCF faktoren på trods af den eksisterende viden omkring ændrede lagringsforhold. En justering af B0 i emissionsopgørelser vil kunne ske uden yderligere dokumentation udover Møller et al. (2004). En justering af MCF faktoren vil kræve betydelig ekstra dokumentation.

Da metanemissionen fra husdyrgødning beregnes ud fra to korrelerede variabler, B0 og MCF bør der ikke foretages ændringer i B0 uden at MCF-værdierne undersøges nærmere. Et modelskifte fra Tier 2 til Tier 3 til en dynamisk modeltype (Sommer et al., 2004) vurderes ikke at være muligt på det nuværende vidensgrundlag.

Metan fra husdyrgødningslagre, er med de ovennævnte meget store usikkerheder, opgjort til ca. 10% af landbrugets samlede udledning af drivhusgasser. Det er ikke muligt at vurdere effekten af fast overdækning på metanemissionen ud fra de foreliggende oplysninger. Der syntes dog store muligheder for, at metanemissionen fra gødningslagre kan reduceres væsentligt. Det kræver at husdyrgødningen hurtigst muligt efter udskillelse føres ud af stalden og bringes under kontrollerede forhold, hvor tætsluttende beholdere og lave temperaturer er væsentlige parametre. Udarbejdelse af byggeblade som indeholder anvisninger på hvordan drivhusgasemissionen reduceres mest effektivt fra husdyrgødningen (f.eks. supplering af BAT-byggeblade, www.lr.dk/bygningerogmaskiner/ informationsserier/ batbyggeblade/bat_oversigt_bb_bat.htm) må anses for at være et betydningsfuldt bidrag.

Hvis der skaffes det fornødne grundlag for en ændringer af B0 og MCF vil det samtidig medføre ændrede økonomiske forudsætninger for beregning af effekten af evt. klimagastiltag vedrørende håndtering af husdyrgødning og biogasanlæg.

5.4 Lattergas fra udbragt handels- og husdyrgødning

Lattergasemissionen fra alle kvælstofkilder beregnes i guidelines som en procentandel af den samlede kvælstofmængde (N). For de fleste kvælstofkilder er der hidtil anvendt en faktor på 1,25%. Der er efterhånden ved at være omfattende dokumentation for at en mere nuanceret emissionsfaktor bør anvendes, hvor især den hidtidige emissionsfaktor for lattergas fra udbragt handels- og husdyrgødning på 1,25% bør reduceres for handelsgødning og fordobles for husdyrgødning (Klemedtsson and Klemedtsson 2002, Lægreid og Aastveit, 2002). I emissionsopgørelserne er der siden 1990 opgjort et fald i emissionen fra udbragt handels- og husdyrgødning fra 3,5 mio. tons CO2-ækv/år til 2,3 mio. tons CO2-ækv/år i 2003. Faldet på 1,2 mio. tons CO2-ækv/år skyldes primært at mængden af udbragt N i handelsgødning er reduceret som følge af Vandmiljøplanerne. En ændring af emissionsfaktorerne til hhv. 0,75% og 2,5% vil medføre en svag stigning i basisåret på 0,1 mio. tons CO2-ækv/år. Endvidere vil den i øjeblikket indregnede reduktion på 1,2 mio. tons CO2-ækv/år ændres og således kun udgøre 0,7 mio. tons CO2-ækv/år. Samlet vil en ændring af metoden medføre en stigning i Danmarks reduktionsforpligtigelser i forhold til de nuværende beregninger på 0,5 mio. tons CO2-ækv/år.

Den større lattergasemission fra udbragt husdyrgødning end fra handelsgødning skyldes at der dannes iltfrie forhold i klumper af husdyrgødningen med stort indhold af letomsætteligt kulstof (Petersen, 2004). Afgasning af gylle medfører dels en reduceret ammoniakfordampning og en højere udnyttelsesprocent af kvælstof i gyllen, ligesom gyllen ændrer karakter og bliver tyndere og trænger hurtigere ned i jorden. Herudover er der målt en lavere lattergasemission, som sandsynligvis skal tillægges, at der ikke længere er lettilgængeligt kulstof tilstede (S.O. Petersen, personlig medd.). Den sidste formodning skyldes at en tilsvarende reduktion ikke ses for separeret gylle hvor lettilgængeligt C følger med over i den tynde fraktion. Syrebehandling af gylle reducerer også ammoniakemissionen og øger kvælstofudnyttelsen i gyllen. Her er det dog uklart om det også reducerer lattergasemissionen, men på baggrund af den højere udnyttelse af N mindskes behovet for anden kvælstoftilførsel, hvorfor den samlede lattergasemission reduceres.

Der er en tendens til at lattergasemissionen fra udbragt gødning er lavere på sandjorde end på lerjorde. Da en stor andel af den danske husdyrbestand findes på de lettere jorde og de svenske undersøgelser primært er foretaget på lerjorde vil de svenske erfaringer ikke umiddelbart kunne overføres til danske forhold. En nærmere analyse af N2O-emissionen fra danske jorde bør derfor foretages inden skifte af emissionsparametrene.

Som under CH4-emission fra husdyrgødning vil ændringen i emissionsfaktorerne ændre forudsætningerne for beregning af reduktionseffekten for biogasbehandling af husdyrgødning.

5.5 Arealanvendelse (LULUCF)

Inddragelse af Land Use, Land Use Change and Forestry (LULUC(F)) i de fleste lande er af nyere dato (undtagen for forestry (skov)), da guidelines herfor først var færdigudarbejdet i 2004. For Danmarks vedkommende er implementering af LULUC(F) sket i 2005 (heri indgår estimater fra 1990 og frem) (Gyldenkærne et al. 2005). Da arealanvendelse varierer meget fra land til land og der er store forskelle i hvilke grunddata de enkelte lande har til rådighed vil der være store forskelle mellem lande i hvordan LULUC(F) implementeres. De danske opgørelsesmetode for landbrugssektoren under LULUC(F) omfatter både Tier 2 og Tier 3 metoder. Da metoderne er meget nye har de ikke været igennem en international review proces, hvorfor det ikke vides hvordan metodikkerne vil blive vurderet internationalt.

Den samlede nationale emissionsopgørelsen er opdelt i seks sektorer, hvoraf Agriculture (landbrug) udgør én sektor (metan og lattergas) og ”LULUCF” (Land Use, Land Use Change and Forestry) udgør en anden sektor (kuldioxid). En reduktion i drivhusgasemissionen i alle sektorer undtagen LULUCF kan direkte indregnes i Danmarks reduktionsforpligtigelse. Reduktioner som skal indgå i Kyoto-forpligtigelsen, foretaget i LULUCF-sektoren, kan kun indregnes under helt givne forhold, hvor man til- og fravælger undersektorer. Undersektorerne udgøres af: Forestry, Cropland Management (CM), Grassland Management (GM), Wetlands, Settlements og Other (klipper, is etc.). Hvis Danmark tilvælger en undersektor for at inddrage denne i Koyto-forpligtigelsen, skal alle relevante CO2-kilder indenfor undersektoren indgå i opgørelsen. Dette kræver en fuldstændig redegørelse for hele arealet indenfor undersektoren fra 1990 og fremover, samt i kommende forpligtigelsesperioder, ligesom alle ændringer i C-balancen som sker inden for undersektoren, skal kunne dokumenteres samt opgivelse af hvornår disse ændringer har fundet sted. Hvis Danmark f.eks. vælger at inddrage Cropland Management (CM) i Kyoto-opgørelsen, skal man derfor gøre rede for alle ændringer i C-balancen indenfor det opgivne areal. Det areal som man ønsker at inddrage kan ikke ændres, hvorfor hvis Danmark tilvælger CM for hele landbrugsarealet vil man skulle gøre rede for samtlige 2,8 mio. ha som er udgangspunktet i 1990 og de ændringer som er sket i arealanvendelsen siden da. Det betyder at man skal redegøre for hvilke arealer som f.eks. er overgået til bebyggelse. Da der skal redegøres for hele C-balancen, medfører det endvidere at forbruget af jordbrugskalk, hegnsrejsning på landbrugsjord og andre væsentlige arealrelaterede ændringer i perioden skal registreres. Selvom anvendelse af jordbrugskalk ikke er arealrelateret, har man fra IPCC's side valgt at indføre kalkning under LULUCF i stedet for under sektoren Agriculture.

Tabel 5.5. Foreløbig skøn i reduktionseffekten for forskellige undersektorer.

  Undersektor Forventet effekt i 2008-2012 i forhold til 1990 (mio. tons CO2-ækv.) Kommentar
Mineraljorde CM 0 (-2,6) Den mest sandsynlige effekt af ændringer i mineraljordenes indhold af C, og som kan indgå i Kyoto-regnskabet, er ud fra en faglig betragtning 0 mio. tons CO2. Beregnet på grundlag af IPCCs Tier 2, med en 20-årig gennemsnitsperiode, er der beregnet en netto emission i 1990 på 1,6 mio. tons CO2, mens et skøn for 2008-2012 er en binding på 1,2 mio. tons CO2 (Ændring i alt –2,6 mio. tons CO2).
Organiske jorde CM -0,20 I denne effekt indgår etablering af planlagte vådområder på organiske jorde. En bedre kortlægning af mineraljordene kan medføre at tallet reduceres til ca. -0,10 fordi der er anvendt en liniær metode til beregning af arealet af organiske jorde. Det må formodes at det reducerede landbrugsareal især er forekommet på mineraljorde til bebyggelse, hvorfor arealet med organiske jorde som er udgået er mindre.
Kalkning CM - 0,30 Der vil sandsynligvis ikke forekomme yderligere reduktioner end den der allerede er sket i perioden fra 1990 og frem til 2001, da det vurderes at kalkforbruget ikke kan nedsættes yderligere.
Hegns-rejsning CM -0,20 Det forudsættes at der fremover hvert år vil blive rejst 8-900 km 6-rækket hegn, svarende til det nuværende niveau. Dette niveau kan kun fastholdes hvis der også fremover afsættes midler til hegnsrejsning via finansloven.
Tørve-gravning Wet-land -0,003 Nedbrydning af organisk stof i overfladen kan inddrages, men ikke den mængde tørv som bliver afgravet. Det medfører at den reduktion på ca. 0,05 mio. tons CO2-ækv. som vil ske ved Lille Vildmoses overgang til Nationalpark og dermed stop for tørveudvinding ikke vil kunne indregnes. Der indgår opbygning af nyt organisk materiale i de åbne områder.
Total   -0,7 (-3,3)  

Forbruget af jordbrugskalk (CaCO3) er reduceret med 60% fra 1990 til 2003 svarende til en reduktion i den danske drivhusgasemission på 0,3 mio. tons CO2. For at kunne inddrage denne reduktion i Kyoto-forpligtigelsen skal Danmark derfor vælge CM og hvad deraf følger omkring registrering af arealer og deres C-balance indenfor det område. Det tolkes af DMU som om, at der skal opbygges et C-balancesystem som år for år viser alle arealers C-status indenfor den valgte undersektor. Dette inkluderer også arealer der er taget ud af drift, herunder overgang til bymæssig bebyggelse eller anden anvendelse. Denne opgave kan vise sig at være omfangsrig .

En endelig tolkning af reglerne for inddragelse af landbrugsjorde i Kyoto-opgørelsen samt metoden for opgørelse af emissionen fra mineraljorde i landbruget, som udgør en væsentlig post, er endnu ikke endelig afklaret. I tabel 5.5 er der angivet nogle foreløbige skøn for hvor store mængder CO2 der kan indgå i Kyoto-regnskabet i 2008-2012 i forhold til 1990.

I tabel 5.5 er det skønnet at der muligvis kan inddrages 0,7 mio. tons CO2-ækv/år i Danmarks Kyoto forpligtigelse ved inddragelse af undersektorerne i LULUCF (eksl. skov). Dette kan kun realiseres, hvis der foreligger den fornødne dokumentation af arealændringerne samt at der opbygges et system der fremover kan dokumenter ændringerne. Dette vil være en omfattende opgave som udover store startomkostninger også vil krævende løbende udgifter. Der er ikke foretaget en vurdering af hvor stor denne opgave er. Det vil meget afhænge af hvilke oplysninger der på nuværende tidspunkt er tilgængelige i eksisterende registre samt hvordan amtslige grunddata vil være tilgængelige efter gennemførelsen af kommunalreformen.

5.6 Vådområder og ændret afvanding af landbrugsarealer

Etablering af vådområder og ændret afvanding sker typisk på organiske jorde. Hvis etableringen sker på landbrugsjord er den største effekt, at nedbrydningen af organisk stof standser samt at der sker en opbygning af nyt organisk stof. En kortlægning af de hidtidige udpegninger af vådområder har vist at 69% af landbrugsarealet udpeget til vådområder er organiske jorde (Gyldenkærne et al., 2005). Den tilsvarende andel for 20-årig ændret afvanding er 81%. I alt planlægges udlagt 8-9000 ha vådområder i løbet af de kommende år. Hvis arealerne følger mønstret for de hidtidige udpegninger vil det medføre at 3-4000 ha landbrugsjord i omdrift overgår til vådområder. Det er estimeret at 1 ha vådområde, under de hidtidige udpegninger i gennemsnit reducerer emissionen med 8,5 tons CO2 per ha udpeget og at 20-årige MVJ-ordninger reducerer emissionen med ca. 5,6 tons CO2 per ha (Gyldenkærne et al., 2005). Forskellen skyldes at MVJ-jordene ofte i forvejen ikke indgår i rotationen men er henlagt som vedvarende græs. Udpegning af yderligere 8-9000 ha vådområder vil således medføre en reduktion der kan indregnes i reduktionsforpligtigelsen med 0,068-0,076 mio. tons CO2/år. Disse indgår i effektvurderingen under de organiske jorde i tabel 5.5. Da der er stor usikkerhed omkring fremtidige MVJ-ordninger og at de primært vil blive allokeret til habitatområder er der ikke foretaget noget skøn på dette område. I alt vil vådområder og MVJ-ordninger være medvirkende til en reduktion af emissionen med ca. 0,1 mio. tons CO2/år i 2008-2012.

5.7 Usikkerheder omkring opgørelsen af LULUCF

De største usikkerheder knyttet til arealanvendelse og hvor der bør foretages bedre dokumentation for emissionsberegningerne gælder alle de i tabel 5.5 nævnte områder.

Til estimering af mineraljordenes C-indhold er der anvendt IPCCs Tier 2 metode, idet det er skønnet at der ikke findes tilstrækkeligt datagrundlag for at anvende Tier 3. I Gyldenkærne et al. (2005) er det imidlertid vist at metoden med overvejende sandsynlighed ikke er retvisende. Der er således behov for en bedre bestemmelse af ændringer i mineraljordenes C-indhold.

For de organiske jorde er der stor usikkerhed omkring jordbundskarteringen. Opgørelsen er foretaget på baggrund af Den danske Jordklassificering (DJF) som blev udarbejdet i 1970'erne. Især bør der fokuseres på arealstørrelsen, idet det kan vise sig at mange områder ikke længere kan klassificeres som organiske jorde, fordi det organiske stof er afbrændt. En reduktion af arealet med organiske jorde vil reducere det absolutte emissionsniveau, men ikke påvirke trenden mellem 1990 og 2008-2012. Halvdelen af de danske organiske jorde har et indhold på 10-20% organisk stof. I litteraturen er der ikke fundet målinger af CO2-emissionen fra denne kategori (Gyldenkærne et al., 2005), hvorfor anvendelse af emissionsestimater for jorde med >20% organisk stof er anvendt. Nye emissionsdata bør derfor fremskaffes for disse jorde. En ændring i emissionsfaktoren for disse arealer vil medføre en ændring i det absolutte niveau men ikke påvirke trenden.

Der er stor usikkerhed omkring opbygningen af organisk stof i vådområder som tages ud af drift. Det nuværende estimat i emissionsopgørelsen er bedste skøn. Der bør derfor foretages målinger af opbygningen af organisk stof i flere vådområder og Lille Vildmose. Dette kan foretages vha. højdemålinger over flere år kombineret med samtidige målinger der beskriver vandindholdet af hensyn til kvælninger eller måling af tilvækst og mineraliseringer. Da ændringerne er små i forhold til den samlede mængde skal målingerne foretages over en årrække (Carl Chr. Hoffmann, DMU, personlig meddelelse)

Den nuværende opgørelsesmetode for jordbrugskalk antager at al tilført karbonat omdannes til CO2. I forbindelse med målinger i vandløb og indre farvande kan det imidlertid konstateres at der sker en kalkaflejring (Stiig Markager, DMU, personlig meddelelse). Disse stammer sandsynligvis fra udvasket karbonat, men er ikke nærmere undersøgt. Det må derfor formodes at den anvendte emissionsfaktor på 100% er overestimeret. Der er et stort behov for at få nærmere undersøgt hvor meget CO2 der reelt dannes ved anvendelse af jordbrugskalk. I øjeblikket foreligger der ikke noget grundlag for at ændre emissionsfaktoren.

Samlet set er der meget store usikkerheder omkring landbrugsjordenes samlede kulstofkredsløb, hvorfor en struktureret og målrettet indsats på området er ønskeligt.

5.8 Konklusion

I forbindelse med Danmarks ratificering af Klimakonventionen samt Kyoto-aftalen har Danmarks Miljøundersøgelser ansvaret for udarbejdelse af emissionsopgørelserne. Indenfor landbrugssektoren ”Agriculture” vil der vha. af en begrænset forskningsindsats være muligt at forbedre emissionsopgørelsen for enterisk metandannelse og udarbejde en mere præcis opgørelse som vil give en yderligere reduktion i den nuværende opgørelse på 0,1 mio. tons CO2-ækv per år.

For lagret husdyrgødning er der store usikkerhed forbundet med opgørelsesmetoden. Usikkerheden vil ikke kunne reduceres uden en betydelig forskningsindsats.

N2O emissionen fra udbragt handels- og husdyrgødning er meget usikkert bestemt. Der findes ikke danske tal som bidrager til forbedring af emissionsfaktorerne.

I forbindelse med inddragelse af LULUCF i Kyoto-opgørelsen er der behov for dokumentation af ændringer i arealanvendelse for at disse kan inddrages i opgørelsen. De arealer som inddrages i emissionsopgørelsen skal ikke bare kunne følges i de næstfølgende år, men også i de kommende forpligtigelsesperioder. Der forestår derfor et omfattende arbejde med monitering og registrering af data som bør koordineres med andre tiltag omkring datahåndtering i relation til den kommende kommunalreform. Det er dog stadig for tidligt at vurdere det tidsmæssige omfang af denne opgave.

I øjeblikket findes der ikke tilskudsordninger for nationale tiltag der kan reducere drivhusgasemissionen. Det bør overvejes om, hvordan og på hvilke områder evt. tilskudsordninger kan implementeres. I denne sammenhæng er det endvidere vigtigt at forholde sig til at hvordan sådanne tiltag kan indgå i de nationale opgørelser på en let og hensigtsmæssig måde uden alt for mange administrative byrder.

Gyldenkærne et al. (2005) har opstillet en model for indregning af etableringen af vådområder i emissionsopgørelsen. Effekten af disse vurderes på baggrund af arealudpegninger som fås fra amterne koblet med oplysninger om jordbundstype og arealanvendelse i det Generelle Landbrugsregister (GLR). I gennemsnit har de hidtidige udpegninger medført en reduceret emission på 20-30 tons CO2 ha-1 år-1. Disse arealer er forholdsvis små. Hvis f.eks. sådanne ordninger skal kunne indgå i emissionsopgørelserne bør der udarbejdes retningslinier til de administrative myndigheder om, hvordan en sådan opgørelse udarbejdes og hvordan data skal indsamles. Dette bør foretages centralt og videregives til DMU i forbindelse med beregning af de nationale emissionsopgørelser. Det er derfor nødvendigt at få udarbejdet instruktionsmateriale for de foreliggende områder. For vådområders vedkommende kunne dette kunne evt. indgå i det materiale som foreligger til beregning af den kvælstoffjernende effekt af vådområder.

5.9 Referencer

Dustan, A., 2002. Review of methane and nitrous oxide emission factors for manure management in cold climates. Institut för Jordbruks- og Miljöteknik. JTI-rapport, Lantbruk & Industri, 299. ISSN 1401-4963 (www.jti.slu.se/publikat/rapporter/l&i/r299ad.pdf)

Gyldenkærne, S., Münier, B., Olesen, J.E., Petersen, B.M., Olesen, S.E. & Christensen, B.T., 2005. Opgørelse af CO2-emissioner fra arealanvendelse og ændringer i arealanvendelse. Metodebeskrivelse samt opgørelse for 1990-2003. DMU arbejdsrapport (i trykken)

Husted, S., 1994. Waste Management, Seasonal variation in methane emission from stored slurry and solid manures. J. Environ. Qual. 23, 585-592.

IPCC, 1996. IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories: Reference Manual.

IPCC, 2000. IPCC Good Practice Guidance and Uncertainty Management in National Greenhouse Gas Inventories.

Klemedtsson, Å.K. & Klemedtsson, L., 2002. A critical analysis of nitrous oxide emissions from animal manure. I Petersen, S.O. & Olesen, J.E. (eds.) Greenhouse gas inventories for agriculture in the nordic countries. Proceedings from an international workshop, Helsingør, Denmark 24-25 Jan. 2002. DIAS report - Plant Production 81, s. 107-121.

Lægreid, M. & Astveit, A.H. 2002. Nitrous oxide emissions from field-applied fertilizers. I Petersen, S.O. & Olesen, J.E. (eds.) Greenhouse gas inventories for agriculture in the nordic countries. DIAS report - Plant Production 81, s. 122-134.

Massé, D.I., Croteau, F., Patni, N.K. & Masse, L., 2003. Methane emissions from dairy cow and swine manure slurries stored at 10°C and 15°C. Can. Biosystems Engng. 45, 6.1-6.6.

Mikkelsen, M.H., Gyldenkærne, S., Poulsen, H.D., Olesen, J.E. & Sommer, S.G. 2005. Opgørelse og beregningsmetode for landbrugets emissioner af ammoniak og drivhusgasser 1985-2002. Arbejdsrapport fra DMU nr. 204.

Møller, H.B., Sommer, S.G. & Ahring, B.K., 2004. Methane productivity of manure, straw and solid fractions of manure. Biomass Bioenergy 26, 485-495.

Olesen, J.E., Gyldenkærne, S., Petersen, S.O., Mikkelsen, M.H., Jacobsen, B.H., Vesterdal, L., Jørgensen, A.M.K., Christensen, B.T., Abildtrup, J., Heidmann, T. & Rubæk, G., 2004: Jordbrug og klimaændringer - samspil til vandmiljøplaner. DJF rapport . Markbrug 109.

Petersen, S.O. & Olesen, J.E. (eds.), 2002. Greenhouse gas inventories for agriculture in the nordic countries. Proceedings from an international workshop, Helsingør, Denmark 24-25 Jan. 2002. Dias report - Plant Production 81, 157 pp.

Sommer, S.G., Møller, H.B. & Petersen, S.O., 2001. Reduktion af drivhusgasemission fra gylle og organisk affald ved biogasbehandling. DJF rapport Husdyrbrug nr 31.

Sommer S.G., Petersen, S.O. & Søgaard, H.T. 2000. Emission of greenhouse gases from stored cattle slurry and slurry fermented at a biogas plant. J. Environ. Qual. 29:744-751.

Sommer. S.G., Petersen, S.O. & Møller, H.B., 2004. Algorithms for calculating methane and nitrous oxide emissions from manure management. Nutr. Cycl. Agroecosyst. 69, 143-154.

Weisbjerg, M.R., Hvelplund, T., Lund, P. & Olesen, J.E., 2005. Metan fra husdyr: Muligheder for reduktion ved ændret fodring. In Olesen, J.E (red): Drivhusgasser fra jordbruget – reduktionsmuligheder, DJF rapport Markbrug nr. 113, s. 67-83.

 



Version 1.0 Juli 2005, © Miljøstyrelsen.