T o r v f a k t a
Torvfakta ges ut av Stiftelsen Svensk Torvforskning (SST), Box 61,743 22 Storvreta, Tel 018-31 46 90,Fax 018-31 47 66


Miljökonsekvenser


Torven och växthuseffekten

Kent Nyström

 

Stiftelsen Svensk Torvforskning (SST) redovisar i ett antal faktablad sammanställningar med data kring våra torvtillgångar - utnyttjande och miljökonsekvenser. Föreliggande faktablad behandlar hur skörd, förbränning och efterbehandling av myrar påverkar växthuseffekten.

Bakgrund

Jordens atmosfär, som betecknar gashöljet runt jordklotet, består av en gasblandning som överallt under 90 km höjd har en identisk sammansättning bortsett från lokala inslag av vattenånga och föroreningar. Huvudbeståndsdelar är 78% kväve, 21% syre och 1% ädelgaser, medan ytterligare gaser ingår i mycket låga halter. Ett antal av dessa gaser, främst koldioxid och vattenånga, har dock en stor betydelse för klimatet på jorden. Utan dessa skulle jordens medeltemperatur vara ca -18° C i stället för behagliga +15° C. Övriga klimatpåverkande gaser är främst metan, dikväveoxid, ozon och klorflourkarboner (CFC). Tillsammans ger dessa upphov till den s k växthuseffekten. Denna består i att den långvågiga infraröda delen av solstrålningen (ca 30%) reflekteras och lämnar jorden samttill en del fångas upp i atmosfären av de klimatpåverkande gaserna och där omvandlas till värme. Detta är ett naturligt fenomen.

På grund av mänskliga aktiviteter (regnskogsavverkning, risodling, fossilbränsleanvändning för biltrafik och energiproduktion etc) ökar för närvarande utsläppen av klimatpåverkande gaser till atmosfären. Detta innebär att växthuseffekten förstärks, vilket i sin tur kan innebära att jordens medeltemperatur höjs. Mekanismerna runt detta är dock så komplicerade att forskarna är oense om vilket resultat man kan förvänta sig. En slutsats kan dock fastställas, nämligen att om ingen utsläppsökning av de klimatpåverkande gaserna åstadkommes får man heller ingen förstärkning av växthuseffekten och därmed riskerar man ingen oönskad påverkan på jordens klimat. Problemet är globalt och det innebär att alla måste hjälpas åt att vidta åtgärder för att minska utsläppen av klimatpåverkande gaser.

Vid energiproduktion måste vår strävan således vara att använda bränslen där man uppnår en balans så att de klimatpåverkande gaserna inte ökar i atmosfären.

Vid FN:s konferens om miljö- och utveckling i Rio de Janeiro i juni 1992 antogs tre dokument.

Vid konferensen lades dessutom de två konventionerna om biologisk mångfald och om klimatförändringar fram för underskrift. Konventionerna som undertecknades av 153 stater samt av EG, utgör en del av den totala Riodokumentationen.

Klimatkonventionen trädde i kraft 20 mars 1994 då mer än 50 stater ratificerat den. Det är en ramkonvention och målet är att stabilisera koncentrationen av växthusgaser i atmosfären på en nivå som tillåter en naturlig anpassning av ekosystemen och inte hotar livsmedelsförsörjningen.
Den svenska riksdagen har för Sveriges del beslutat att stabilisera utsläppen till år 2000 på 1990 års nivå för att därefter minska.


Torvmarkernas betydelse för växthuseffekten

Ekosystem på nordliga breddgrader antas ha stor inverkan på atmosfärens strålningsbalans, vilket bl a har identifierats av The International Global Atmospheric Chemistry Projekt. Myrar i den subarktiska och boreala zonen på norra halvklotet innehåller ca 30% av allt kol som globalt finns lagrat i marken i organiskt material vilket också motsvarar ca 60% av det kol som idag finns i atmosfären som CO2. Torvbildande miljöer har sedan den sista istiden ackumulerat kol, och har därmed alltså varit en sänka för atmosfärisk koldioxid. Nyare studier indikerar att vissa torvmarker idag avger kol till atmosfären, alltså är en källa till atmosfärisk koldioxid. Myrar på nordliga breddgrader har vidare påvisats vara en av de dominerande källorna för metanutsläpp till atmosfären utgörande mellan 10-15% av den globala emissionen. Myrens nettoeffekt på atmosfärens strålningsbalans bestäms av balansen mellan flöden av metan och koldioxid.
Balansen påverkas av komplexa mekanismer som dessuotm är föremål för en omfattande forskning där resultat fortlöpande strömmar in. I dagarna publiceras en rapport av Åstrand, L.E., Ericson, S.O. och Nyström, K. L-E. "Torvproduktion och växthuseffekten". Rapporten ger en uttömmande bedömning av de flöden av olika gaser som påverkar växthuseffekten då hänsyn tas till nyare rön i frågan. I stället för att ange spridningen av de olika komponenterna i beräkningen genomlyses ett exempel, som nära ansluter sig till vad som kan förväntas från nya myrar som öppnas för torvskörd.
Begreppet "Radiative forcing" beskriver ungefär energiupptagningen i atmosfären av den värmesrålning som avges från jordytan, Radiative forcing är alltså ett mått på växthuseffekten. I rapporten beräknas den totala ökningen av radiative forcing förorskad av skörd och förbränning av torv. Den jämförs med motsvarande ökning förorsakad av hantering och förbränning av kol, naturgas och trädbränsle i form av avverkningsrester som tillgodaser samma energibehov över samma tidsrymd.


Flöden av växthusgaser vid hantering och förbränning

I den använda beräkningsmodellen anges antagna torvdata och skillnader mellan dels torkad torv och dels fräs- och stycketorv samt att dräneringen påverkar metanbildningen även utanför den yta där torven skördas.

När myren växer tar den upp och lagrar kol. Samtidigt avges kol till atmosfären från myrens inre i form av koldioxid (CO2) vid aerob nedbrytning och som metan (CH4)vid anaerob nedbrytning. Emissionen av dikväveoxid, lustgas (N2O), är så låg att man i detta sammanhang kan bortse från den (Fig 1).

Den mest betydande och kanske mest kontroversiella parametern i beräkningarna är metanemissionen. Värdena grundar sig i föreliggande rapport på aktuella emissionsmätningar som utförts på 630 provytor fördelade över hela Sverige. Forskningsprojektet har nyligen utförts vid SLU. Även korrektionerna för metanbildning under vintern har varit föremål för senare studier.

Rapporten kan användas för att ge fingervisninmgar till ett med avseende på klimatfrågan miljöanpassat torvbruk. Exempelvis måste man vid torvproduktion ständigt hålla den skördade ytan väl dränerad och dikena rena helst torra.

Maskiner och fordon avger CO2, N2O och CH4 den tid skörden pågår.

Förbränning av torv ger emissioner av CO2, N2O och CH4. Rapporten anger högre CO2-utsläpp per energienhet vid eldning med fuktiga bränslen utan rökgaskondensering än med torra, högre N2O-utsläpp i virvelbäddspannor än i rosterpannor, där emissionen är försumbar samt högre CH4-utsläpp i virvelbäddar än vid roster- och pulvereldning.

När en myr dikas ökar CO2-emissionen avsevärt. De är 3 gånger större än för en orörd myr. 25 år senare är den åter nere på normal nivå. År 25, då torven är skördad, antas i beräkningsmodellen att marken beskogas så att kol tas upp i växande träd. Hänsyn tas till att boniteten är lägre i norra Sverige än i södra och mellersta. Med återföring av torv- eller träaska kan produktiviteten av skog och därmed kolupptaget öka.

Marken emitterar CO2 av samma storleksordning som den kolackumulering som sker i humus och förna. Nettoeffekten blir därför försumbar. Efter skörd ökar N2O-emissionen 3 gånger. 30 år efteråt är den åter nere i normala värden.

Kol, naturgas och avverkningsrester med motsvarande energiinnehåll som förbränd torv studeras med avseende på emitterade växthusgaser vid brytning/-skörd, transport och förbränning.

Avverkningsresterna antas ha en fukthalt av 50% vid förbränning, och "krediteras" med att de skulle legat kvar och förmultnat i skogen om de inte eldats upp.

Alla bränslen förbränns under år 6 till 26.


Beräkningsresultat

Utgående från ovanstående flöden beräknas de i atmosfären kvarvarande massorna av de emitterande eller upptagna gaserna. Därefter beräknas motsvarnade koncentrationsökning i atmosfären.
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) har publicerat ekvationer som ger sambandet mellan Radiative forcing och koncentrationsändringen.

Resultaten används för att jämföra ökningen i Radiative forcing förorsakad av olika bränslen för att täcka ett givet energibehov.

En lämplig och rekommenderad tidshorisont är därvid 100 år efter förbränningsstart. Medelvärde av Radiative forcing i aW per m2 jordyta och MJ blir då för:

Kol 109
Naturgas 67
Torv (beroende på geografisk lokalisering) 38-53
Avverkningsrester (beroende på simuleringsmodell) 30-50

 

Fig 2. Jämförande kurvor visande Radiative forcing för olika bränslen (uppifrån och ned kol, naturgas, avverkningsrester och torv) och den kvarvarande effekten i atmosfären under de närmaste 500 åren. 1aW=10-18 watt.

Slutsatsen är klar: Det är stora likheter mellan biobränslena torv och avverkningsrester och dessa båda skiljer sig markant från de fossila bränslena kol och naturgas (olja ligger mellan dessa båda). Över ett längre tidsperspektiv fortsätter kurvan för biobränslen på den ur växthusgassynpunkt gynnsamma sidan av x-axeln medan de fossila bränslena ligger kvar på den ogynnsamma.

Tre faktorer är dominerande för resultaten, nämligen CH4-emission från orörd myr, CO2-emissionen från förbränning och CO2-upptagning genom beskogning.

CH4-emissionen varierar mellan olika myrar likaväl som mellan olika myrtyper. Det är långtifrån alltid en myr består av en och samma myrtyp. Det är därför mycket komplicerat att utföra kolbalansberäkningar för enskilda myrar.

CO2-emissioner från förbränning är proportionella mot myrens medeldjup. En djupare myr emitterar naturligtvis mer per m2. Den avger också mer metan i orört skick men nettoeffekten är att en djupare myr ger högre Radiative forcing.


Jämförelse med tidigare studier

Tidigare rapporter har vid beräkning av metanavgång från orörd myr använt sig av en enda myr medan föreliggande rapport använder data från mer än 600 provytor fördelade på 4 olika myrtyper, spridda över hela landet. Härvid har såväl högemitterande högstarrmyrar som lågemitterande mossar undersökts. Mossar är vanligen olämpliga för energiproduktion beroende på lågt energiinnehåll per volymsenhet i torven. Torv från starrmyrar däremot har generellt ett högre energiinnehåll per volymsenhet och det framtida torvbruket kommer sannolikt i möjligaste mån att anpassas till det mest lönsamma, dvs till starrmyrar.

Här används också nyare data för vinterproduktion av metan.

När det gäller skillnad i beskogning har tidigare rapporter bortsett från trädplantering på omgivande, dräneringspåverkad yta. I den refererade rapporten används nyare produktionsvärden, som grundar sig på att myren efter skörd används för normalt skogsbruk. Dessutom återförs torv- och träaska till både den skördade och den omgivande ytan för att därmed öka tillväxten och undvika allt för stora kolförluster.


Slutsatser

Metanemission varierar mellan olika myrar och även inom myrarna. Beskogning är något somtorvföretaget kan åtaga sig förutsatt att vederbörande tillsynsmyndighet är införstådd med detta. Vi kan således notera, att många av osäkerheterna kan åtgärdas av torvföretaget och att således slutsatserna i denna rapport gäller för framtida torvproduktion.

Användning av torv förorsakar under de flesta omständigheter en lägre ökning av Radiative frorcing, d v s bidrag till växthuseffekten, än kol och naturgas, förutsatt att den skördade myren och den omgivande yta planteras med ny skog efter skörden. Det finns i själv verket ingen verklig skillnad mellan avverkningsrester och torv, medan skillnaden mellan dessa båda och fossila bränslen är påtaglig. I ett 100-års perspektiv blir Radiative forcing från de förstnämnda negativ mot slutet av perioden medan Radiative forcing från de fossila bränslena förblir positiv. I ett något längre tidsperspektiv, säg 300 år, kommer torvbruk och efterföljande skogsbruk att utgöra en nettosänka för växthusgaser.

Det bör också uppmärksammas att tillväxten av torvtillgångarna i Sverige är flerfaldigt större än skörden av torv.

Det finns således ingen som helst anledning att betrakta torv som något annat än vad det är, nämligen ett uthålligt biobränsle.


Litteraturförteckning

Dise, N.B. 1992. Winter fluxes of methane from Minnesota peatlands. Biogeochemistry 17, 71-83.

IPCC. Climate Change 1994 – Radiative forcing of Climate Change and an evaluation of the IPCC, IS92 Emission Scenarios. Cambridge University Press, Cambridge UK, 1995.

Levander, T. 1989. The importance of greenhouse gases other than carbon dioxide and other possible differences between various fuels. NUTEK rapport 1989: R19.

Nilsson, M. "Torven och växthuseffekten, vad vet vi idag?" Presentation vid seminariet Torv och torvmarker – en mångfald värden, SLU, Uppsala, sept. 1996.

Nyström, K. L-E. 1992. Peat and the greenhouse effect. In: Proc. 9th Int. Peat Congr., Vol. 2. Fredriksson, D. (Ed.). Swedish Nat. Comm. IPS, Uppsala, pp. 266-271.

Nyström, K. L-E. 1993. Växthusgaser i biobränsle-perspektiv. I: Dokumentation . Energiförädlingssymposium, Vemdalsskalet, 29-30 september, 1993.

Rodhe, H. och Svensson, B. 1995. Impact on the greenhouse effect of peat mining and combustion. Ambio 24, 155-160.

Savolainen, I., Hillebrand, K., Nousiainen, I. and Sinisalo, J. 1994. Comparison of radiative forcing impacts of the use of wood, peat and fossil fuels. World Resource Review 6. 248-262.

Silvola, J. 1986. Carbon dioxide dynamics in mires reclaimed for forestry in eastern Finland. Ann. Bot. Fennici 23. 59-67.

Sundh, I., Nilsson, M., Svensson, B.H., Mikkelä, C: och Granberg, G. 1995. Metanflöden från svenska våtmarker – mätningar och modellering i relation till kontrollerade faktorer. NUTEK kontrakt C 16097-2.

Sundh, I., Nilsson, M., Mikkelä, C., Granberg, G. Och Svensson, B.H. 1996. Flöden av metan och koldioxid på brutna myrar i Sverige. NUTEK kontrakt C 216 097-3.

Zetterberg, L. 1993. A method for assessing the expected climatic effects from emission scenarios using the quantity radiative forcing. IVL report B 1111.

Zetterberg, L. and Klemedsson, L. 1996. The contribution to the greenhouse effect from the use of peat and coal for energy. IVL report B 1237.

Torvfakta

Till första sidan