Detaljerad information för diarienr  2018-01794  
 
 
Ämnesområde:
Beslutsdat:  2018-11-14
Namn:
Bastviken, David
Titel:  Professor
Kön:  Man
E-post: david.bastviken@liu.se
Univ./Institution: Linköpings universitet - Institutionen för tema (TEMA)
Projekttitel (sv): Nya ansatser för att möjliggöra tillförlitlig validering av modellerade eller uppskattade växthusgasflöden
Projekttitel (eng): New ways to enable reliable validation of greenhouse gas models and assessments
Värdhögskola:
SCB-klassificering: Miljövetenskap, Fjärranalysteknik
Beviljat (SEK):  
Beskrivning: Genom Parisavtalet har världen enats kring målsättningar om hur mycket den globala medeltemperaturen får öka och kring ambitiösa åtgärder för att minska utsläppen av växthusgaser. Många länder, däribland Sverige,  strävar efter att bli klimatneutrala genom att kombinera omfattande minskningar av växthusgasutsläpp med att öka upptaget av växthusgaser till bl.a. mark i landskapen. Parisavtalet inkluderar även åtaganden att kunna kontrollera att åtgärderna verkligen fungerar. Detta ställer nya krav på samhällets förmåga att kvantifiera växthusgasflöden, där varje land behöver kunna fastställa sina utsläpp och upptag av alla växthusgaser (alla påverkar ju temperaturen) och direkt kunna mäta effekter av lokala åtgärder.Dagens metoder för att uppskatta växthusgasflöden är inte anpassade för dessa nya behov. På regional till global skala finns storskaliga modeller som kopplas till bl.a. data på växthusgaser i atmosfären, växthusgasflöden från olika markmiljöer, och areor för dessa markmiljöer. Dessa data har dock alldeles för låg upplösning vilket skapar stora osäkerheter som inte kan avhjälpas utan mer högupplöst data. På den nationella och lokala nivån saknas ofta data, och nationella växthusgasbalanser bygger istället oftast på indirekta uppskattningar utifrån generella emissionsfaktorer, som fastställts av IPCC för enkel användning i alla länder i kombination med miljödata som exempelvis area för olika miljötyper. Detta leder till stora osäkerheter och gör det svårt att följa förändringar över tid.Mer precisa växthusgasmodeller och växthusgasbalanser kräver nya typer av mätmetoder som ger mer och bättre data för kalibrering och validering på olika skalor. Dessa mätmetoder bör vara kostnadseffektiva och mobila, ha hög upplösning, och fungera på olika skalor för olika typer av miljöer, aktiviteter och processer. En stor andel av uppvärmningspotentialen kommer nu från diffusa utsläpp av metan och lustgas från miljöer som påverkas av jordbruk, skogsbruk, avfallshantering och gashantering i energisektorn, så metoder för växthusgasutsläpp behöver testas för att fungera i alla dessa sektorer.Metoder för bättre areaskattningar är lika angelägna. Nuvarande metoder definierar ofta marktäcket efter övergripande miljötyper, som exempelvis skogsmark, våtmark, öppen mark, vatten etc., men från ett växthusgasperspektiv behövs mycket högre upplösning. Det är till exempel välkänt att olika typer av våtmarker såsom mossar, kärr, och små våtmarksgölar har mycket olika växthusgasemissioner. För att bedöma emissioner från våtmarker behövs alltså areal för de olika typer av marktäcke i våtmarker som ger olika utsläpp, vilket kräver hög upplösning för att avgöra arean med kärrartad vegetation som ofta är insprängd som småmiljöer i våtmarkerna. Liknande exempel finns för andra miljöer än våtmarker.Forskning av medlemmar i projektteamet har nyligen gjort stora framsteg inom utveckling av tre nya typer av metoder:En hyperspektral kamera som kan filma och kvantifiera metan och lustgas, samtidigt som även luftrörelser inom bildfältet kan kvantifieras. Därmed kan kameror av denna typ användas för att avbilda och mäta växthusgasflöden.Trådlösa nätverk med små, billiga sensorer for koldioxid och metan, som kan logga halter och flöden av växthusgaser på många ställen, och därmed ge information om variation i både tid och rum samtidigt.Nya typer av markytemodellering som kombinerar högupplöst satellitdata med annan rumslig information och maskininlärningsmetoder för mer detaljerad marktäckeinformation över tid.Detta projekt bygger vidare på dessa framsteg och tar sig an de slutliga utvecklingsstegen från akademiska metodprototyper till nya funktionella applikationer som är anpassade för användning i olika samhällssektorer och i storskalig forskning för att möjliggöra mer tillförlitliga modeller och växthusgasbalanser.Kombinationen av dessa metoder kan leda till en avsevärt förbättrad kapacitet att modellera växthusgasbalanser över tid. Erfarenheter från meteorologin, där förmågan att modellera väder och göra väderprognoser gjort stora framsteg som följd av ett allt tätare nätverk med mätstationer som levererar data kontinuerligt för kalibrering och validering, påvisar betydelsen av denna potential. Om projektets metoder kan bidra till att liknande kapacitet kan byggas för växthusgaser, så kommer våra förutsättningar att förstå och påverka växthusgashalterna och att leva upp till Parisavtalet att förbättras avsevärt.