Mer vann, mindre utslipp: Nye funn fra myr i Finnmark

I naturlig tilstand er myr ett av naturens største karbonlagre. Jorda er vannmettet og oksygenfattig, noe som gjør at nedbrytningen av dødt plantemateriale går veldig sakte. Plantene blir ikke brutt helt ned, men hoper seg opp gjennom årtusener og danner tykke lag med torv.

Når en myr blir drenert for å brukes som jordbruksareal, synker vannstanden og oksygen trenger inn i torvlaget. Da begynner mikroorganismene å bryte ned det gamle plantematerialet mye raskere.

Det gjør at karbon som har vært lagret i myren i mange år, frigjøres som klimagassen karbondioksid (CO₂).

Mye forskning i sør, men lite på myra i nord

Mens det finnes mye forskning om drenering og vannstand i Sør-Norge og Europa, er kunnskapen om de nordligste dyrkede myrene begrenset. Klimaet her er kaldt, med korte vekstsesonger og lange, lyse sommernetter.

– Fra studier i varmere strøk vet vi at å heve grunnvannet i drenert og dyrket myr ofte reduserer CO₂‑utslippene, fordi nedbrytningen av torvlaget går tregere, forteller NIBIO‑forsker Junbin Zhao.

– Samtidig kan våtere og mer oksygenfattige forhold gi økte utslipp av metan, fordi mikrobene som produserer metan trives best når det nesten ikke finnes oksygen i jorda.

Under visse forhold kan også utslippene av lystgass øke. Det skjer når jorda er fuktig, men ikke helt vannmettet. Da kan mikrobenes omdanning av nitrogenforbindelser stoppe før den er fullført, slik at det dannes lystgass (N₂O) i stedet for ufarlig nitrogen­gass (N₂)

– Siden de ulike klimagassene reagerer forskjellig på endringer i vannstand, kan mengden av én gass gå ned mens en annen går opp. Det er derfor viktig å se på hele klimagassregnskapet under ett, sier Zhao.

–  Vi må måle CO₂, metan og lystgass samtidig gjennom hele sesongen, for å finne ut hva som faktisk blir nettoeffekten i de nordligste jordbruksområdene.

Toårig feltforsøk i Pasvikdalen

I 2022 og 2023 gjennomførte forskerne et omfattende feltforsøk ved NIBIO Svanhovd i Øst-Finnmark. Automatiske kamre målte utslipp av CO₂, metan og lystgass fra den dyrkede og drenerte myren flere ganger om dagen gjennom hele vekstsesongen.

– Forsøket besto av fem ruter som til sammen representerte typiske driftsforhold man gjerne finner i et drenert jordbruksfelt – med forskjellig grunnvannsstand, ulike mengder tilsatt gjødsel og ulikt antall slåtter per sesong, forteller Zhao.

Målet til forskerne var å få svar på tre spørsmål:

– For det første ville vi finne ut om høyere grunnvannsnivå kan gjøre en dyrket arktisk myr tilnærmet klimanøytral. For det andre ønsket vi å se om vannstanden påvirker CO₂‑utslippene fra jorda mer enn den påvirker plantenes evne til å ta opp CO₂. I tillegg var vi interessert i å finne ut hvordan gjødsling og slått påvirker det totale klimaregnskapet, sier Zhao.

Høy vannstand ga utslippskutt

Resultatene fra feltforsøket viste at når myren i Pasvik var godt drenert, slapp den ut store mengder CO₂ – omtrent like mye som andre dyrkede myrer lenger sør.

Da forskerne hevet grunnvannet til 25–50 centimeter under overflaten, falt imidlertid utslippene markant.

– Ved såpass høy vannstand, var også utslippene av metan og lystgass lave, noe som ga et langt lavere samlet klimagassutslipp. Under slike forhold tok feltet faktisk opp litt mer CO₂ enn det slapp ut, forteller Zhao.

Høy grunnvannstand i dyrket arktisk myr kan derfor være et effektivt klimatiltak, mener forskeren.

– Funnene våre er spesielt interessante fordi utslippene ble målt kontinuerlig gjennom døgnet. Det gjorde at vi også fanget opp korte perioder med uvanlig høye utslipp og naturlige døgnsvingninger – detaljer som ofte ikke fanges opp når man bare måler av og til.

Fungerer best i kaldt klima

Når grunnvannet står høyt, blir jorda våtere, og oksygentilgangen i rotsonen går ned. Under slike forhold er plantene mindre aktive og tar opp mindre CO₂.

Likevel så forskerne at de totale CO₂‑utslippene fra feltet i Pasvik gikk ned.

– Det skyldes at våte forhold gjør at feltet trenger mindre lys før det begynner å ta opp mer CO₂ enn det slipper ut. Når denne terskelen nås tidligere på dagen, får man flere timer med netto karbonopptak, forklarer Zhao.

– Beregningene våre viser at denne effekten blir ekstra stor i nord, på grunn av de lange, lyse sommernettene. De gir mange ekstra timer hvor systemet ligger på plussiden, noe som kan øke det samlede CO₂‑opptaket betydelig.

Temperatur viste seg imidlertid å være en nøkkelfaktor her. Forskerne oppdaget at når jorda ble varmere enn omtrent 12 °C, økte aktiviteten til mikroorganismene.

– Ved høyere temperaturer bryter mikroorganismene ned det organiske materialet raskere, og både CO₂‑ og metanutslippene stiger, forteller Zhao.

– Det betyr at effekten av høyere vannstand er størst i kjølig klima – og at fremtidig oppvarming kan redusere gevinsten. I praksis er det derfor viktig at vannstanden vurderes sammen med temperatur og lokale forhold, legger han til.

Gjødsling og høsting: Produksjon og karbon må balanseres

Gjødsling og høsting påvirket også klimagassbalansen i feltet. Når forskerne brukte mer gjødsel, vokste graset bedre.

– Mer gjødsel ga mer biomasse, men førte ikke til merkbare endringer i utslippene av CO₂ eller metan i forsøket vårt, forteller Zhao.

Høsting hadde derimot en tydelig effekt. Når graset ble slått og fjernet, ble også karbon tatt ut av systemet – fordi planter lagrer karbon mens de vokser.

– Hvis man høster ofte kan man over tid risikere å ta ut mer karbon enn det som bygges opp igjen. Da vil torvlaget gradvis tømmes for karbon, selv når vannstanden holdes høy, påpeker Zhao.

Ifølge forskeren er det derfor viktig å vurdere vannstand, gjødsling og høstestrategi i sammenheng. Det som gir lavere utslipp på kort sikt, kan samtidig redusere karbonlagringen på lengre sikt, noe som igjen kan svekke jordhelsen.

– En løsning på dette kan være å innføre paludikultur. Det vil si at man dyrker planter som tåler fuktige forhold, slik at man kan produsere biomasse uten å måtte holde jorda tørr, sier han.

Lokale variasjoner kan endre klimaregnskapet

Forskerne fant store forskjeller i utslipp innenfor det samme forsøksfeltet. Noen områder tok opp CO₂, mens andre hadde høye utslipp.

– Slike lokale forskjeller kan få stor betydning for nasjonale klimaregnskap og hvordan tiltak utformes, fordi én standard utslippsfaktor ikke nødvendigvis treffer virkeligheten overalt, sier Zhao.

– Resultatene fra feltforsøket viser at det er behov for flere detaljerte målinger og mer presis styring av vannstanden i praksis, spesielt der jorda og driftsforholdene varierer mye fra sted til sted.