Ekstremvær påvirker skogens karbonlagre

Sommeren 2018 var varm og tørr med mange skogbranner i Sør-Norge. Slike somre med ekstrem tørke gjør stor skade på skogen, og kan påføre skogeiere store økonomiske tap. Flere somre med ekstrem tørke bereder dessuten grunnen for masseangrep av granbarkbillen, og de resulterende skogbrannene gjør at skogens karbonlager bokstavelig talt går opp i røyk.

Ekstremvær, slik som tørken på Østlandet i sommer, hetebølgen som rammet Europa i 2003, eller de varme somrene i Russland i 2010 eller USA i 2012, reduserer veksten til trær og planter og påvirker hvor mye karbon som bindes i vegetasjonen, og dermed hvor mye av klimagassen CO2 som befinner seg i atmosfæren.

Også milde vintre kan gi redusert vekst på grunn av skogskader som følge av insektangrep. Insektangrep fører i noen tilfeller til skogdød, noe som igjen gir mindre karbonbinding, og direkte utslipp av CO2 når trærne dør.

Redusert vekst gir altså mindre karbonbinding i trærne, noe som igjen påvirker hvor mye CO2 som befinner seg i atmosfæren. Og det kan være snakk om store mengder karbon.

- Ja, den reduserte veksten gir mindre karbonbinding, i noen tilfeller tilsvarende flere års karbonfangst i vegetasjonen, forklarer seniorforsker og ekspert på økosystemer Holger Lange ved NIBIO på Ås.

Liten temperaturøkning gir mye ekstremvær

Det er mye som tyder på at gjennomsnittstemperaturen på kloden øker med 1,5-3 grader de neste 50-100 årene. De påfølgende klimaendringene vil også kunne gi hyppigere, mer intense og mer ekstreme episoder med varme, tørke og kraftig regn, samt ekstremt milde vintre.

- Utfordringen i fremtiden er ikke bare at klimaet endrer seg, også klimaekstremene blir annerledes, forklarer Holger Lange, leder for avdeling Terrestrisk økologi ved NIBIO.

Holger Lange og hans kolleger ved NIBIO deltar blant annet i Fluxnet, et internasjonalt nettverk av forskere som studerer nettopp hvordan klimaet på kloden kommer til å endre seg i tiårene fremover – og hvordan klimaendringene vil påvirke skogen og plantene der – også i våre norske nordlige, boreale skoger.

Fluxnet er et verdensomspennende forskningsnettverk med målestasjoner på flere hundre steder og i alle klimasonene på kloden. Målestasjonene, som består av høye tårn påmontert måleutstyr, måler hvor mye karbon som går inn og ut av skog og annen vegetasjon.

Og slik informasjon er gull verdt.

- Ja, dette er viktig informasjon, blant annet for å kunne beregne hvor mye CO2 som faktisk befinner seg i atmosfæren, forteller Lange.

- Om Norge skal oppfylle Paris-avtalens forpliktelser om å begrense utslippene av klimagasser tilsvarende en temperaturøkning på 1,5-2 grader innen 2100 er det nødvendig å kunne måle hva som faktisk er CO2-konsentrasjonen i atmosfæren, slik at vi ser om vi har klart å redusere utslippene av klimagasser til atmosfæren, påpeker Lange.

Norge med på internasjonalt nettverk av målestasjoner

I 2016 ble Norge en del av ICOS («Integrated Carbon Observation System»), et europeisk nettverk av målestasjoner i skog og andre økosystemer. Gjennom ICOS måler forskerne utvekslingen, eller fluksene, av CO2 mellom lufta og trærne/vegetasjonen på bakken.

Norges måletårn er plassert i granskogen nord for Gardermoen, i Hurdal kommune i Akershus, og tårnet rager mer enn 40 meter over bakken. Måletårnet, som administreres av NIBIO, skal måle fluksene av CO2 og vanndamp, samt nedbør, solstråling, lufttemperatur og mange andre parametre – døgnet rundt, året rundt de neste 25-30 årene.

- Med målestasjonen på Hurdal får vi enda bedre data for hvordan CO2 fra atmosfæren tas opp gjennom trærnes fotosyntese, og om hvor mye CO2 som frigjøres fra skogsjorda, forklarer skogforskeren.

Ekstremvær kan gi redusert karbonfangst i trær

I en vitenskapelig artikkel nylig publisert i tidsskriftet Current Climate Change Reports gir Holger Lange og NIBIO-kollega Sebastian Sippel, i samarbeid med medforfattere fra universiteter og forskningsinstitutter i Tyskland og Sveits, en oversikt over forskningen på nettopp effekten av klimaendringer og ekstremvær på karbonlagringen i skog og annen vegetasjon.

- Det er snakk om store mengder karbon som lagres i skog, og det kan ha store negative konsekvenser for klimaet på kloden om det blir mindre skog, eller om skogen vokser dårligere på grunn av ekstrem varme og tørke, påpeker Lange.

- Det er dramatisk om klimaendringene fører til mer ekstrem varme og tørke som igjen gjør at trærne vokser mindre og binder mindre CO2. Det er jo et eksempel på en såkalt positiv tilbakekoblingsmekanisme, forklarer Lange.

Økt vekst gir tørste trær som kan rammes av tørke

Et eksempel på en slik positiv tilbakekoblingsmekanisme er den uvanlig varme våren USA opplevde i 2012. Det fine vårværet ga ekstra gode vokseforhold for trærne, som startet veksten tidligere enn vanlig og la på seg mer enn de pleide. Trærne vokste bedre, og lagret dermed mer karbon i røtter, stamme og greiner enn de vanligvis ville gjort. Men, med den store veksten på våren fulgte et stort vannforbruk – plantene ble ekstra tørste av å vokse så mye – så da en sterk tørke inntraff senere på sommeren var vannreservene i bakken oppbrukt, og trærne ble rammet av en kraftig tørke. Den kraftige tørken påvirket plantenes vekst enda mer negativt enn den økte veksten på våren. Nettoresultatet for 2012-sesongen ble redusert vekst og mindre karbonbinding i vegetasjonen enn i et normalår.

- Dette gir en forsmak på hvordan klimaendringer, og hyppigere hendelser med ekstremvær, med varme og tørre somre, kan gi redusert karbonfangst i vegetasjonen, forklarer Holger Lange.

Og det er store mengder karbon det er snakk om. Hetebølgen som rammet Europa i 2003 ga trærne og plantene en ekstra tørr sommer, noe som påvirket veksten og karbonlagringen.

- Beregninger viser at den reduserte veksten i Europas vegetasjon den ene sommeren tilsvarte fire års samlet vekst. Det tilsvarer halvparten av CO2-utslippene fra Europas 28 medlemsland i 2015, forklarer Lange.

Til sammenligning er Norges årlige samlede utslipp av CO2 på rundt 54 millioner tonn.

Globale nettverk gir bedre kunnskap om hvordan ekstremvær påvirker norske skoger

- Den nye forskningen gir oss en bedre forståelse av slike klimaekstremer og hvordan de påvirker trær og annen vegetasjon og om hvordan karbonlagrene vil endre seg, forklarer Lange.

Men hva så med skogen i Norge? Er det tegn som tyder på at vi vil få flere slike ekstremt varme og tørre somre som i år?

- De globale klimamodellene som vi har studert gir ikke noe tydelig svar på dette. Det er vanskelig å vite hva som vil ramme granskogen akkurat i Norge, men det er mye som tyder på at kombinasjonen av våre globale nettverk av målestasjoner, målinger fra satellitter og nye datamodeller også vil kunne gi svar på hvordan fremtidens ekstremvær påvirker den norske skogen, avslutter Lange.