Nordiske skovjordeunder forandring drevet affremtidige klimaændringer

Transkript

1 Nordiske skovjordeunder forandring drevet affretidige kliaændringer og bioenergi-efterspørgsel Post do Ingeborg Callesen DTU Institut for Planlægning, Innovation og Ledelse Sektion for kvantitativ bæredygtighedsvurdering

2 European soil atlas, 2005

3

4 Kliaændring od år 2100 Forskel vs IPCC, 2007, WG1 Hesselbjerg et al.

5 Forbrug og potentiale for bioenergi Danark 100 PJ (~12.2%, 2005) 165 PJ Norge 58 PJ (2006) 160 PJ Sverige 416 PJ (19%, 2006) 580 PJ Finland 312 PJ (20%, 2004) 400PJ EonPöyry-Report no

6 Proesser ~ bioenergi og kliaændringer Negative næringsbalaner for Ca, N kan begrænse produktion, især ved høst af hele træer (Akselsson et al. 2007) Øget N, P og base kation eksport ed høst -> behov for gødskning Øget produktion (C og næringsoptag) længere vækstp. Øget N ineralisering? Øget respiration, C ineralisering? Lavere C input pga heltræhøst? Intensivering af skovdrift (storskala N og NPK gødskning) øger C binding i jord og bioasse (Sathre et al 2010) Storskader sænker C puljer i vedasse Soertørke giver devitalisering og insektskader, ændret brandønster Gradvist træartsskifte: Ufavorable vilkår for rødgran -> fyr eller løvtræer Forvitring øges pgastigende T (Olsson & Melkerud 1991)? Forvitring indskes pgatørke (Capbell 2009)? Øget fysisk forvitring(frost/tø) Større roddybde? Øget optag af BC sænker ph Øget forvitring frigiver næringstoffer og neutraliserer syrer (feedbak)

7 Kulstofpuljer Mean annual preipitation, oarse texture ediu texture unit: kg C Mean annual teperature [ ο C]

8 Kvælstofpuljer 2500 oarse texture ediu texture Mean annual preipitation, kg N kg N kg N kg N Mean annual teperature [ ο C]

9 Obytteligt Caliu Int frequeny, % Int Nordsoil, N=226 profiler Exh. Ca, org+0-50 ineral soil, kg/ ha Caliu, kg ha år -1 H100 Staer Heltræer+rødder Efter Stupak et al, 2008

10 Obytteligt Kaliu Ob. K, kg/ha inl O kg/ha 0-50 inl O Staer ALT års rødgran-høst Efter Stupak, 2008 N=226 profiler, Nordsoil 1999.

11 - Ekstraktion ed fortyndet (0.1 M) salpetersyre i 2 tier, 48 t og 168t. - Prøver fra genetiske horisonter. - Adskille hurtige og langsoe reaktioner, fx ionbytning og opløsning af ineraler - Syren blev udskiftet efter hvert trin Step projektet: Karsten Raulund-Rasussen Woodenan: Karsten Raulund-Rasussen, Niholas Clarke, Inge Stupak.

12 Luige Kaergine -Vesetnieke Arenosols(WRB 1998)

13 Stenholt P_1 f Nordoen P_2 Luige P_3 Ylikiiinki Osen Lahult Punkaharju Garkalne Sjørup Hirkjølen Jäsä Kårvatn-furu Ulborg Kloten Nystrup Jäijärvi Vindeln Kaergine Vesetnieki Nedstrand Lindet Nørlund Birkenes P, kg per ha to Ca, kg per ha to 50 Ca_1 Ca_2 Ca_3

14 Stenholt Nordoen Luige Ylikiiinki Osen Lahult Punkaharju Garkalne Sjørup Hirkjølen Jäsä Kårvatn-furu Ulborg Kloten Nystrup Jäijärvi Vindeln Kaergine Vesetnieki Nedstrand Lindet Nørlund Birkenes K, kg per ha to 50 K_1 K_2 K_3 f Mg, kg per ha to 50 Mg_1 Mg_2 Mg_3

15 Næringsstofholdige priærineraler Feldspat: K-feldspat K Al Si 3 O 8 Plagioklas (Na, Ca)(Si, Al) 4 O 8 Anorthit Ca Al 2 Si 2 O 8 Tungineraler: Hornblende (Na,K 0-1 )Ca 2 (MgFe 2+,Fe 3+ Al) 5 (Si 6-7 Al 2-1 )O 22 (OH,F) 2 Apatit Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH,F,Cl) Epidot Ca 2 Fe 3+ Al2O.OH. Si 2 O 7 SiO 4 Garnet Mg, Ca, Fe 2+ (Al 2 Si 3 O 12 )

16 8,00 Hvor er P bundet? 0-50 pool Garkalne, LV 7,00 6,00 5,00 P:Ca 4,00 3,00 Sjørup, DK Nordoen, N Kaergine, LT P:Ca1 P:Ca2 P:Ca3 2,00 1,00 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 P:Al

17 M H 2 SO 4 2 h 0.1 M HNO h 0.1 M HNO h 0.1 M HNO 3 Lindet (2) Hanherred (1) Nørlund (3) Matrup (4) Bregentved (5) Petersgård (5) Løvenhol (3) Holsteinborg (5) Wedellsborg (6) Vallø Stifts (5) Frijsenborg (4) Sønderborg (6) Frederiksborg (6) Odsherred (5) Skjoldenæshol (5) Christianssæde (6) Silkeborg Plf. (3) Distrikt Palsgård (2) Ulborg (1) 0 Fosfor 0-100, kg ha -1

18 Underjordens ph so indikator for evne til at frigive base kationer? 40 Subsoil ph (KCl or CaCl 2 ) Coarse (N=108) Mediu (N=103) Fine (N=37) % of forest soil profiles < >7 Nordsoil, 1999 Maxiu ph in profile (subsoil)

19 Base kation frigivelse vs. ph Base ation release ( h), kol ha Coarse Mediu Fine 80-90% of Nordi oarse and ediu forest soils Maxiu subsoil ph

20

21 Nordoen C

22 Ulborg C

23 Perspektiv Skovdrift og kliaændringer er store drivkræfter Satsning på bioenergi delvis iportbaseret Intensivering af skovdrift (gødskning N og aske) Træartsskifte gran->fyr, løvfældende træer Kan proesodeller bruges til at forudsige ændringer i biogeokeiske proesser? Kan biokliatiske epiriske saenhænge?