Aarhus University Seal / Aarhus Universitets segl

Nr. 155: Den danske SINKs projekt. Endelig rapport om den danske overvågningsprojekt for arealanvendelse, ændringer i arealanvendelse og skovbrug i henhold til Kyoto-protokollen

Steen Gyldenkærne (scientific coordinator), Pia Frederiksen (project coordinator) Eds. 2015. The Danish SINKs project. Final report on the Danish monitoring project for Land Use, Land Use Change and Forestry under the Kyoto Protocol. Aarhus University, DCE – Danish Centre for Environment and Energy, 111 pp. Scientific Report from DCE – Danish Centre for Environment and Energy No. 155

http://dce2.au.dk/pub/SR155.pdf

Sammenfatning

Denne rapport omfatter de samlede resultater fra det danske SINKs-projekt. SINKs-projektet startede i 2007. Projektets formål var at udvikle metoder og nødvendig dokumentation af de danske drivhusgasudledninger fra arealanvendelse. Dokumentationen anvendes i forbindelse med den årlige afrapportering af de danske drivhusgasudledninger til FNs klimakonvention (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) som følge af den danske ratificering af Kyotoprotokollens artikel 3.3 og det danske tilvalg af Forest Management, Cropland Management og Grassland Management under artikel 3.4. Artikel 3.3 omfatter den tvungne indregning af skovrejsning og skovrydning siden 1990 og den hertil relaterede ændring i den lagrede kulstofmængde. Forest Management under artikel 3.4. omfatter arealer som var omfattet af skov før 1990. Cropland Management og Grassland Management omfatter arealer som udnyttes landbrugsmæssigt. Da det danske landskab er meget komplekst og det er vanskeligt at skelne mellem IPCCs definitioner af Cropland og Grassland i en dansk kontekst, blev både Cropland Management og Grassland Management tilvalgt under artikel 3.4.

I alt blev 13 forskellige projekter påbegyndt fordelt på skov- og landbrugsområdet. Resultaterne fra de forskellige projekter er dokumenteret i den videnskabelige litteratur, i rapporter, arbejdspapirer og i den danske ”National Inventory Report (NIR) for drivhusgasemissioner (Nielsen et al. 2010, 2011, 2012, 2013, 2014).

I denne rapport er resultaterne opdelt i tre hovedområder med hver sin hovedoverskrift. Kapitel 5 omfatter udviklingen af metoden der producerer den danske arealmatrice (Land Use Matrix, LUM). Kapitel 6 vedrører skovrelaterede emner og kapitel 7 landbrugsrelaterede emner. Denne opdeling er gjort for at hjælpe læseren med at forstå, hvordan de forskellige delprojekter bidrager til det overordnede formål. Arealmatricen blev i starten planlagt til at være baseret på et tidligere satellitmålingsprojekt for de danske skove (Global Monitoring for Environment and Security, GMES) kombineret med vektorbaserede kortinformationer. I projektet blev det imidlertid erfaret, at usikkerheden ved at bruge satellitmonitering, for at finde arealændringer, var for stor og ikke anvendelig i det komplekse danske landskab. Det blev derfor besluttet, med den kontinuerte udvikling der er sket i opbygningen af geografisk refererbare tematiske kort, at fremstille et arealanvendelseskort for 2011, som primært er baseret på digitale tematiske kort og som udelukkende anvender satellitbaserede kort i de tilfælde hvor der ikke fandtes anden information, bl.a. for skovarealer. Herudover blev to andre kort for hhv. 1990 og 2005 fremstillet på baggrund af den bedste tilgængelige information og et regelbaseret beslutningstræ. Arealmatricen mellem disse tre tidspunkter blev bestemt ved lineær interpolation.

Arealmatricen for 2011 og 2012 samt fremtidige arealmatricer er primært baseret på de tematiske kort. Nogle af kortene, specielt fra Geodatastyrelsen, bliver kun opdateret hvert fjerde år. Dette skaber en tidsmæssig forsinkelse for nogle af informationerne, men er alligevel fundet at være den bedste løsning for konstruktionen af arealmatricen.

Arealanvendelsesanalysen viste, at skovarealet i 1990 var 543 973 ha. Fra 1990 til 2012 er skovrejsningen estimeret til 94 358 ha og skovrydningen til 5 784 ha. I perioden er der sket en stigning i arealet med by og infrastrukturer fra 485 543 til 511 411 ha. Nye byområder er primært etableret på landbrugsarealer. Analyser af data fra EU's landbrugsprogrammer har vist, at der er en stor årlig migration mellem arealanvendelseskategorierne Cropland og Grassland og vice versa. Dette indikerer, at det danske tilvalg af både Cropland Management og Grassland Management var fornuftig.

De skovrelaterede emner omfatter analyser af biomasseekspansionsfaktorer (BEF) for forskellige træarter samt skovjordernes kulstofindhold. Nationale BEF er blevet estimeret og implementeret i den danske drivhusgasopgørelse for bøg og rødgran. Disse er lidt forskellige fra dem som er udarbejdet af Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) 2003 guidelines (IPCC, 2003).

Før SINKs-projektet var der kun meget lidt information om kulstofindholdet i de danske skovjorder. Dette projekt har estimeret kulstofændringerne i 110 parvise prøver udtaget fra 1987 til 2009 og 22 prøver omlagt til skov i perioden 1990 til 2007. Herudover er der målt kulstofindhold 278 steder i den danske skovstatistik (National Forest Inventory, NFI). Disse skal bruges til fremtidige estimater for kulstofændringer i skovjorderne. Resultaterne har vist, at de danske skovjorder højst sandsynlig ikke er en kilde til CO2-udledninger i perioden 1990 til 2012.

Hvis man dræner skovjorder kan de udlede CO2 og N2O. Den nuværende danske skovpolitik er, at der etableres mere ”naturskov”. Det medfører, at grøfter i de statslige skove kun nødtørftigt vedligeholdes eller fjernes helt. Som en konsekvens heraf, er dræningsniveaet ændret mod mere våde skove. Det er estimeret at 336 264 ha var drænet i 1990. I 2011 var dette areal reduceret il 281 567 ha.

I 2009 blev der udtaget jordprøver i landbrugets kvadratnet, hvilket tidligere er gjort i hhv.1987 og i 1998. I alt 464 parrede prøver er inkluderet i analyserne. Generelt viste resultaterne, at de sandede jorde havde en lille stigning i kulstofholdet (0-100 cm) hvorimod der var et fald på lerjorder. Dette kan forklares med et stort antal kvæg og flere græsmarker på de sandede jorde, hvilket er med til at øge tilførslen af organisk stof til de sandede jorder. Manglen på kvæg og græs kombineret med en hyppig fjernelse af halm til energiformål på de lerede jorder, kan være forklaringen på faldet i disses jorders kulstofindhold. I afrapporteringen til FN anvendes en dynamisk model (C-TOOL) til beregning af tilførslen og omsætning af organisk stof i jord og dermed ændringerne i landbrugsjordernes kulstofindhold. Beregningerne med C-TOOL svarede delvist til hvad der var målt i kvadratnettet på de lerede jorde, men noget mindre end hvad der var konstateret på de sandede jorder, hvilket tillægges en underestimering af effekten af græs i sædskiftet. Dette indikerer at C-TOOL er brugbar til at estimere ændringer i jordernes kulstofindhold. En ny parameterisering af C-TOOL er i øjeblikket ved at finde sted på baggrund af nye data. Den nye version forventes implementeret i nær fremtid.

Et nyt kort over de organiske jorde (mere end 20 % organisk stof svarende til mere end 12 % organisk kulstof) indenfor landbrugsarealerne er udarbejdet. Det nye kort viste at 70 300 ha organiske jord var under landbrugsmæssig indflydelse i 2010. Af disse var 42 000 ha med enårige afgrøder eller græs i omdrift, mens 28 000 henlå med vedvarende græs. Det samlede areal med organisk jord er betydeligt mindre end forventet. I 1975 blev det beregnet at der var 243 000 ha organisk jorde i følge den danske jordklassificering, som har en grænse på 10 % organisk stof. Denne høje forsvindingsrate kan forklares med, at de danske organiske jorder er meget tynde og unge hvilket gør at de forsvinder hurtigt.

Udledningen af kuldioxid (CO2), metan (CH4) og lattergas (N2O) blev målt i otte marker på organisk jord på tre forskellige lokaliteter med forskellige afgrøder. De målte udledninger havde en meget stor variation. Baseret på tallene, er det kun muligt at skelne mellem afgrøder i omdrift og vedvarende græs. De målte udledninger blev opskaleret til årlige emissionsfaktorer og indarbejdet de danske opgørelser. De målte CO2-emissionsfaktorer er lavere end IPCC’s standardværdi for varme klimatiske forhold og koldere end IPCC’s værdi for kolde regioner (IPCC, 2003). Danmark befinder sig mellem disse to zoner og derfor anses resultaterne acceptable for danske forhold. De målte N2O-udledninger viste en meget stor variation og afveg betydeligt fra IPCC’s guidelines. Målingerne er derfor ikke inkluderet i de danske opgørelser førend der foreligger fyldestgørende forklaringer på forskellene. De målte CH4-udledninger indgår ikke i afrapporteringsforpligtigelsen og er derfor ikke inkluderet.

Det samlede areal med hegn og småbiotoper, som ikke klassificeres som skov, blev beregnet for 1990 og 2005 kombineret med en model til beregning af kulstofindholdet i hegnene. Det er estimeret, at det samlede areal med hegn er reduceret med ca. 2 % i perioden, at den samlede volumen er øget med 6.4 % og at den samlede kulstofmængde er øget med 14.2 % frem til 2012. Disse ændringer kan forklares med at gamle enkeltrækkede nåletræshegn på de sandede jorder, er erstattet med 3- eller 6-rækkede løvtræshegn. Tallene er forbundet med en stor usikkerhed og vil blive analyseret nærmere.

I alt har arealanvendelsesaktiviteterne fra skovrejsning bidraget med 184 Gg CO2-ækvivalenter til den danske reduktionsforpligtigelse i den første forpligtigelsesperiode (2008-2012). Skovrydning bidrog negativt med 439 Gg CO2-ækvivalenter, skove fra før 1990 bidrog med 1 172 Gg CO2-ækvivalenter, Cropland Management med 8 250 Gg CO2-ækvivalenter og Grassland Management bidrog negativt med 552 Gg CO2-ækvivalenter. Samlet set bidrog arealanvendelsesaktiviteterne med 8 614 Gg CO2-ækvivalenter til den danske reduktionsforpligtigelse.

Resultaterne fra SINKs-projektet har forbedret den danske afrapportering til FN betydeligt samt øget forståelsen for kulstofdynamikken i det danske landskab.