Flatehogst i barskog gir mindre karbon i humuslaget

Skogsjorda i Norge lagrer betydelige mengder karbon, men hva skjer med alt dette karbonet når skogen hugges? Tidligere studier, og da først og fremst i områder lenger sør, har vist at mengden karbon i jorda går ned etter flatehogst.

– Flatehogst er en del av bestandsskogbruket og siden 1940-tallet har dette vært den vanligste måten å forvalte skogen på, sier jordforsker Lise Dalsgaard, ved NIBIO på Ås.

Hun forklarer at karbontapet i skogsjorda først og fremst kommer av at det forsvinner karbon fra jordas øverste sjikt, det som kalles humuslaget.

Humus består utelukkende av delvis nedbrutt organisk materiale, slik som blader, kvister og andre planterester.

– Vanligvis tar det 25-85 år å bygge opp igjen tapet av karbon fra skogsjord etter flatehogst. I Norge har vi typisk et sted mellom 40 og 60 prosent av karbonlageret i humuslaget, sier Dalsgaard.

Utfordringen for jordforskerne var imidlertid at kunnskapen om endringer i jordkarbon etter flatehogst først og fremst kom fra skoger i mildere strøk lenger sør i Europa og i Nord-Amerika.

– Lignende studier i boreale skogssystemer, slik vi har her i Norden, er mer sjeldne. Der mangler vi kunnskap, sier Dalsgaard.

Stort internasjonalt samarbeid

For å bøte på dette gikk forskere fra NIBIO og NINA sammen med kolleger fra Sverige, Finland, Danmark og Canada for å undersøke hva som skjer med karbonet i skogsjorda etter flatehogst.

Arbeidet ble gjennomført i NorForSoil-nettverket, ledet av NIBIO-forsker Lise Dalsgaard.

 – En doktorgradsstudent fra Sverige jobbet for NINA i Norge og tok doktorgraden sin ved Universitetet i København på data fra Sverige, Norge, Finland, Danmark og Canada – et fint og bredt samarbeid, sier Dalsgaard.

Forskningen var basert på jordprøver innsamlet i store nasjonale overvåkningsprogram.

– En viktig suksessfaktor var at alle landene som deltok i undersøkelsen har omfattende årlige skogtakseringer der landets skoger blir undersøkt.

Slike nasjonale skogtakseringer foregår på nøye utvalgte overvåkningsflater, og på noen av disse er det tidligere også samlet inn jordprøver. Alle prøveflatene der man kunne dokumentere flatehogst ble inkludert i studien.

– De fem landene som deltok i studien gjennomfører målingene av karbon i jord på litt ulik måte, og det var derfor nødvendig å tilpasse tallmaterialet for å gjøre dem sammenlignbare på tvers av landene, sier Dalsgaard.

Denne tilpasningen av data gjorde det mulig å studere karbonlageret både i det øverste humuslaget, i de underliggende sjiktene av mineraljord ned til 20 centimeter og i et enda dypere sjikt, i cirka 60 centimeters dybde.

Forskerne undersøkte karbonlagrene i både barskog og løvskog, men det var bare for barskog at det var nok data til å kunne trekke sikre konklusjoner.

I alt benyttet forskerne resultater fra over 1500 jordprøver innsamlet fra over 1000 overvåkningsflater, de fleste i Sverige.

– På noen av overvåkningsflatene hadde det gått over 50 år siden skogen sist ble flatehogd. Det ga oss en helt unik mulighet til å finne ut hva som skjer over så lang tid, sier Dalsgaard.

Hun forklarer at studien forutsetter at «rom-erstatter-tid» – det vil si at utviklingen over tid beskrives gjennom data fra mange skogsflater som hver for seg bare bidrar med én «alder» og at dataanalysen – så langt det lar seg gjøre – er gjennomført på en måte som fjerner skjevheter i data.

− Det optimale ville vært å følge utviklingen i jordkarbon over tid, på det samme stedet, og over mange år. Men slike datasett finnes det svært få av, og det blir vanskelig å generalisere, å si om resultatene er representative for større områder, sier Dalsgaard.

Lang tid før skogsjorda gjenoppretter karbonlagret

Resultatene viste at skogsjorda i barskog oppfører seg likt som skogsjord lengre sør; mengden karbon i jordas humuslag synker etter flatehogst.

I barskog minket karbonlagrene i humuslaget i cirka 30 år etter hogst. På sitt laveste nivå var karbonmengden i humuslaget i furuskog 14 prosent lavere enn før flatehogst. I granskog var mengden karbon 23 prosent lavere.

– I furuskog ble karbonlageret i humussjiktet gjenopprettet til nivået før hogst først 48 år etter flatehogst, sier Dalsgaard.

– I granskog rakk ikke de reduserte karbonlagrene i humussjiktet å hente seg inn i løpet av de 53 årene studien dekket.

Til sammen viser resultatene av den internasjonale forskningsgruppens arbeid at flatehogst har betydelige og langvarige effekter på mengden karbon i boreal barskog i land som Norge, Sverige, Finland og Canada, og da spesielt i humuslaget.

Det tar lang tid å lage jord i boreal skog

Lenger ned i jorda, under humuslaget, i det som kalles mineraljorda, er det også lagret betydelige mengder karbon, og endringer i karbonlageret, både tap og oppbygging, kan også skje her. Men disse endringene er mye vanskeligere å måle, siden stein og røtter gjør det vanskelig å ta ut prøver, og måleusikkerheten er dermed større.

Forskerne fant ingen statistisk sett signifikante tap av karbon etter flatehogst over de 53 årene i mineraljorda eller i totalmengden karbon i humuslaget og i mineraljorda til sammen.

En halv meter under bakken skjedde det imidlertid merkbare endringer.

− Jordsmonnet er ikke statisk. Karbonet transporteres hele tiden nedover i bakken med regnvann, for så å stabilisere seg som en følge av de kjemiske forholdene i jorda. Det er noe som karakteriserer de boreale skogene vi har her i Norden, sier Dalsgaard.

Hun forklarer at omtrent halvparten av norsk skog står på det som kalles podsoljord, og at det er typisk for podsoljord at det skjer en akkumulering av karbon i de dypere sjiktene.

− Det er en utvikling som foregår kontinuerlig gjennom århundrene. Å lage jord her i nord, tar lang tid.

For Dalsgaard er det viktig å presisere at den gjeldende undersøkelsen ikke omfatter jordsmonn som hovedsakelig er dannet under forhold med kontinuerlig fuktige forhold, slik som myr, hvor det dannes såkalte dype organiske jordsmonn. Resultatene gjelder kun jordsmonn av typen mineraljord hvor regnvannet dreneres vekk.

Norge er i gang med måling av karbon i skogsjord

Mye av hemmeligheten bak de unike resultatene er at Sverige i mange år har samlet inn jordprøver av skogsjord.

− Tallene vi har fra Sverige utgjør mesteparten av det forskningsmaterialet vi benyttet. Resultatene i studien gjenspeiler derfor effektene av en skogforvaltning som det gjøres i Sverige inklusiv hogstform, foryngelsesteknikker og skogbestandets behandling over tid.

Om få år vil tilsvarende tall også kunne komme fra Norge.

− Gjennom egne jordovervåkningsprogram, både i Norge og i andre land, vil det etter hvert bli mulig å oppdatere studien, sier Dalsgaard.

− På den måten vil vi etter hvert få bedre og bedre tall på hvordan skogbruket og flatehogst påvirker karboninnholdet i jorda – ikke minst når det gjelder eldre granskog, avslutter hun.