SLU-nyhet

Hur kan en skog förvandlas från kolsänka till kolkälla?

Publicerad: 05 december 2019
Forskaren Achim Grelle uppe i en mast. Utsikt över vintrig skog.

SLU-forskaren Achim Grelle följer koldioxidflödena i två skogar i Sverige. Under många år tog de upp koldioxid men plötsligt började de istället släppa ut lika mycket. Vad hade hänt? Och går det att förhindra? Det ska Achim Grelle och hans kollegor ta reda på i ett nytt projekt. Målet är bättre förståelse för skogarna och därmed hur de kan skötas för att minska påverkan på klimatet.

På grund av mänsklig aktivitet är halten av koldioxid i atmosfären högre idag än på 650 000 år. Skogen är en viktig koldioxidsänka, men mätningarna i två nordliga skogar visar att det stora kolförrådet i skogsmarken i vissa fall kan börja brytas ned och släppas ut i atmosfären.

Kolbalansen förändrades i två skogar

Achim Grelle har följt två barrskogar under lång tid, Knottåsen (Gävleborgs län) sedan 2001 och Flakaliden (Västerbotten) sedan 1996. Han berättar att de blev förvånade när Flakaliden plötsligt började släppa ut lika mycket koldioxid som den tidigare tagit upp – ca 3 till 4 ton koldioxid per hektar och år. Och ännu mer intressant blev det när de såg samma utveckling på Knottåsen 500 kilometer söderut. Skogarna var båda i den mest produktiva åldern och tillväxten verkade fortsätta normalt. En första studie har visat att medeltemperaturen bara har ökat marginellt under de senaste åren vilket inte ger någon förklaring till kolförlusten.

Det var oroväckande och anmärkningsvärt att till synes samma sak hände samtidigt i båda skogarna trots det stora geografiska avståndet, säger Achim Grelle, forskare på institutionen för ekologi, SLU.

Kan svampar vara orsaken?

Achim Grelles hypotes är att samspelet mellan de olika mykorrhizasvampar som lever i symbios med träden har förändrats.

I näringsfattiga skogar kan vissa mykorrhizasvampar, närmare bestämt spindelskivlingar (Cortinarius), börja bryta ned organiska ämnen för att komma åt kväveföreningar. Den processen leder till ett ökat utsläpp av koldioxid. Forskarkollegor från SLU har nyligen upptäckt en ökad förekomst av spindelskivlingar i skogar cirka 50 år efter plantering, alltså precis den tidpunkt när vi iakttog förändringen, säger Achim Grelle.

Extra tillförsel av kväve kan dock snabbt stoppa detta beteende hos denna grupp av svampar. Gödslingen skulle inte förstöra svampsamhället i skogen men skulle kunna begränsa förekomsten av spindelskivlingar.

Vi hoppas att vi hittar en lösning. Vi tror på hypotesen med svamparna men det är inte säkert att det är den förklaringen som visar sig stämma i slutändan, säger Achim Grelle.

Projektets mål

För att ta reda på det ska forskarna:  

  • Studera flödena av koldioxid i båda skogarna och samtidigt mäta lufttemperatur, nederbörd, vind, solstrålning, marktemperatur och markvattenhalt.
  • Analysera artsammansättning och enzymproduktion av markens svampar.
  • Undersöka skogarnas aktuella och tidigare tillväxt genom analys av årsringar, samt mängden biomassa och bladyta, näringsstatus och markförhållanden för att spåra eventuella perioder av stress eller sjukdom.
  • Gödsla en del av försöksytorna och granska kolflödenas och svampsamhällenas utveckling. Därmed kan man uppskatta vilken effekt en storskalig gödsling kan ha på den svenska skogens kolupptag.
  • Studera globala databaser från skogar i hela världen för att leta efter liknande förlopp och gemensamma mönster.

Kan ha stor betydelse

Eftersom kolbalansen vände likadant i två skilda skogar kan liknande dramatiska förändringar förekomma även i andra skogar. Om det är ett utbrett fenomen kan man enligt forskarnas beräkningar öka den svenska skogens kolupptag med 30 procent med metoder som kan vända förloppet. Men det får forskningsprojektet utvisa.  

Idag mäts koldioxidflöden i flera skogar i Sverige, men det krävs mångåriga mätningar för att upptäcka eventuella trendbrott.

Det vi har är våra två långa tidsserier i Flakaliden och Knottåsen som visar samma sak. Och det är viktigt för klimatarbetet att ta reda på vad det beror på och om det går att göra något åt det, säger Achim Grelle.

Det kan ge en bas till förbättrade klimatmodeller och vägledning för skogsbruket i arbetet med att förstärka skogen som kolsänka.

Medsökande

Johan Bergh, professor vid institutionen för skog och träteknik, Linnéuniversitetet

Per-Ola Hedwall, forskare vid institutionen för sydsvensk skogsvetenskap, SLU

Åke Olson, forskare vid institutionen för skoglig mykologi och växtpatologi  

Referenser

Shift in fungal communities and associated enzyme activities along an age gradient of managed
Pinus sylvestris stands, Julia Kyaschenko et al, The ISME Journal, 2017

Changing temperature response of respiration turns boreal forest from carbon sink into carbon source, David Hadden, Achim Grelle, Agricultural and Forest Meterology, 2016

Fakta:

Så mäts koldioxidflöden

I Flakaliden och Knottåsen finns höga master där man mäter utbytet av koldioxid mellan skog och atmosfär.
Från masten mäts luftens rörelser och koldioxid halt 20 gånger per sekund: vart tar luften vägen, och vad den bär med sig? Man ”följer skogens andetag” och kan på det sättet bestämma flödet av koldioxid, dess förlopp under varje dygn och summan vid årets slut.
Man kan studera hur koldioxidflödet reagerar på vädret såsom solstrålning, temperatur och nederbörd, vilket ökar förståelsen för processerna som styr koldioxidutbytet.
Samtidigt kan man bestämma skogens totala kolbudget efter t.ex. ett år, eller från plantering till avverkning om mätserien är tillräckligt lång.

Sidansvarig: anna.lundmark@slu.se