Detaljerad information för diarienr  2019-01992  
 
 
Ämnesområde:
Beslutsdat:  2019-11-21
Namn:
Grelle, Achim
Titel:  Docent
Kön:  Man
E-post: achim.grelle@slu.se
Univ./Institution: Sveriges lantbruksuniversitet - Ekologi
Projekttitel (sv): Konvertera källor till sänkor: uppdaga potentialen att öka kolinlagring i skog
Projekttitel (eng): Converting sources to sinks: uncovering the potential to increase carbon sequestration in forests
Värdhögskola:
SCB-klassificering: Klimatforskning, Meteorologi och atmosfärforskning, Annan geovetenskap och miljövetenskap
Beviljat (SEK):  
Beskrivning: På grund av mänsklig aktivitet är halten av koldioxid (CO2) i atmosfären högre idag än på 650000 år. C:a hälften av våra CO2-utsläpp kompenseras genom upptag i ekosystem, inte minst i den nordliga barrskogen där stora mängder kol lagras, framför allt i marken.Klimatberäkningar förlitar sig på skogen som en viktig CO2 sänka, men det har uppmärksammats att processer i nordliga skogar kan förändras. Därmed äventyras den viktiga kolsänkan, och det stora kolförrådet i skogsmarken kan börja brytas ned och släppa ut CO2 till atmosfären.Man kan övervaka skogens funktion som kolsänka genom att kontinuerligt mäta utbytet av CO2 mellan skog och atmosfär. Ovanför träden mäter man luftens rörelser och CO2-halt: vart tar luften vägen, och vad bär den med sig? Man "följer skogens andetag" och kan så bestämma flödet av CO2, dess förlopp under varje dygn och summan vid årets slut. Man kan studera hur CO2-flödet reagerar på vädret såsom solstrålning, temperatur och nederbörd, vilket ökar förståelsen för processerna som styr CO2-utbytet. Samtidigt kan man bestämma skogens totala budget efter t.ex. ett år, eller under hela omloppstiden om mätserien är tillräckligt lång.Vi har studerat två liknande 55-åriga barrskogar i Västerbotten (Flakaliden, sedan 1996) och i Gävleborg (Knottåsen, sedan 2001). Under många år var CO2-flödena mycket lika i de två skogarna, och båda har tagit upp mellan 3 och 4 ton CO2 per hektar och år. Men 2012 slutade upptaget plötsligt och båda skogarna började släppa ut CO2 i samma storleksordning. Det är en oroväckande utveckling, och anmärkningsvärt att till synes samma sak hände samtidigt i båda skogarna trots det stora geografiska avståndet. Skogarna är i den mest produktiva åldern och tillväxten verkar fortsätta normalt. En första studie har visat att medeltemperaturen bara har ökat marginellt under de senaste åren och inte ger någon direkt förklaring till kolförlusten. Men skogarnas funktion verkar ha förändrats och nedbrytningen har ökat.Vi tror att processen, samtidigt i två skilda skogar, är åldersrelaterad och inte har triggats igång av lokala störningar. I näringsfattiga skogar kan nämligen mykorrhizasvampar som lever i symbios med träden börja bryta ned organiska ämnen för att komma åt kväveföreningar. Detta brukar ske c:a 50 år efter plantering, alltså vid den tidpunkt som vi iakttog, och processen leder till en plötslig ökning av CO2 utsläppen. Extra tillförsel av kväve kan dock snabbt stoppa detta beteende. Eftersom kolbalansen vände likadant i två skilda skogar ter det sig sannolikt att liknande dramatiska förändringar även förekommer i andra skogar.Om liknande förhållanden råder i hälften av uppvuxna skogar på fattig mark i Sverige skulle det betyda att man kan öka den svenska skogens kolupptag med 30% om man lyckas att vända tillbaka trenden.Vi kommer att studera flödena av CO2 i båda skogarna och mäta miljövariabler såsom lufttemperatur, nederbörd, vind, solstrålning, marktemperatur och markvattenhalt, samt att analysera sammansättning och enzymproduktion av markens svampsamhällen. Därmed kan vi beskriva och förklara kolflödenas dynamik och förbättra datamodeller som simulerar skogens växelverkan med atmosfären. Samtidigt vill vi 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. Förhållandena jämförs även med äldre och yngre skogar för att avslöja eventuella åldersrelaterade effekter.I ett försök att vända tillbaka trenden och återskapa kolupptag i skogarna ska vi gödsla en del av försöksytorna och granska kolflödenas och svampsamhällenas utveckling. Därmed kan vi uppskatta effekten som en storskalig gödsling kan ha på den svenska skogens kolupptag.Vi ska studera globala databaser från skogar i hela världen för att leta efter liknande förlopp och gemensamma mönster. Därmed kan vi uppskatta den globala betydelsen av svamprelaterade emissioner från skogar på näringsfattig mark och potentialen att öka det globala kolupptaget genom gödsling.Ökad förståelse av processerna kan leda till anpassningar i skogsbruket som kan förhindra sådana förändringar eller minska deras effekter. Till sist vill vi uppskatta betydelsen för hela klimatsystemet med hänsyn till sannolikheten för uppkomsten och den totala arealen av drabbad skog. Detta kommer att ge ett betydande bidrag till förståelsen av klimatsystemet och en förbättrad klimatpolitik.