Search

Changes over time in annual basal area growth and mean height for Scots pine (Pinus sylvestris L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) over the period, 1983-2020 were studied using sample tree data from temporary plots recorded in the Swedish National Forest Inventory. The annual basal area growth was derived from the last measured full ring on increment cores. Using 20 to 60-year-old dominant trees, the mean height and annual basal area growth were examined as functions of tree, stand and site conditions, and trends were assessed mainly using residual analyses over time. A significant increase in mean height at a given age was found for both species, but the annual basal area growth level remained stable over the 38-year period. Currently, at a given age of 50 annual rings at breast height, the mean heights of pines and spruces increased on average by 10.1% (i.e. similar to 2 m), compared to 50 year-old pines and spruces in the 1980s, and the increase was similar in the different regions. The results suggest that trees have become taller and slenderer in Swedish forests. Increasing tree height over time at a given age in Northern Europe has been documented in several reports and many causes have been suggested, such as changed forest management, increasing temperatures and nitrogen deposition. We suggest that elevated CO2 in the air and improved water-use efficiency for the trees might also be strong drivers.

We generally appreciate the position of Ceccherini, Duveiller et al. (2022) that ground truth and remotely sensed data need to be combined to achieve reliable estimates. However, Ceccherini, Duveiller et al. (2022) make several incorrect and unfounded claims and accusations about Breidenbach, Ellison et al. (2022). We think these claims should be corrected. We respond to each of three basic claims by Ceccherini, Duveiller et al. (2022). Due to space limitations, we have focused on what we consider the principal points., Preprint submitted to Ann For Sci. Version 1.1 includes the list of authors.

The study focuses on facts about the role of the forests, near the mountains in the northwestern part of Sweden, from a climate perspective. This refers to the net removal in living tree biomass while the substitution effect is omitted. The area-based (design based) estimates are based on data from the Swedish National Forest Inventories permanent sample plots in two areas close to the mountains. The first area refers to the above limit for forests close to the mountains (above GFS) according to the Swedish Forest Agency and the second according to a map layer that is considered important of protection for biodiversity reasons according to the Swedish Environmental Protection Agency (SEPA). Of the 8.1 Mha of land above the limit for forests close to mountains, 3.1 Mha is forest land, of which 1.7 Mha is formally protected forest land. Productive forest land used for timber production amounts to less than 0.5 Mha. For both formally protected forest land and non-formally protected forest land, living biomass constitutes a net uptake of -1 Mton CO2 / year during the period 1990-2016 on a reasonably similar area. If all forest land above GFS is excluded from timber production, the short-term increase in net removal in the forest will be approximately -0.4 Mton CO2 / year, which corresponds to harvest. Then we do not expect any substitution effect and believe that other carbon pools (dead wood, soil, litter and the carbon pool harvested wood products) in the short term are not affected by the stopping of felling. The Swedish Environmental Protection Agency has selected an area close to the mountains where two thirds comprise forest land. No land is formally protected. Of approximately 1.0 Mha of forest land, 0.39 Mha was assessed as forest land for timber production. The net uptake in living biomass of forest land amounted to approximately -1 Mton CO2 / year during the period. On productive forest land for timber production, the net uptake was approximately -0.6 Mton CO2 / year during the period. If all forest land according to the map layer is excluded from timber production, the short-term increase in net removal in the forest will be approximately -0.1 Mton CO2 / year, which corresponds to harvest. Then we do not expect any substitution effect and believe that other carbon pools in the short term are not affected by the stopping of felling.The study focuses on facts about the role of the forests, near the mountains in the northwestern part of Sweden, from a climate perspective. This refers to the net removal in living tree biomass while the substitution effect is omitted. The area-based (design based) estimates are based on data from the Swedish National Forest Inventories permanent sample plots in two areas close to the mountains. The first area refers to the above limit for forests close to the mountains (above GFS) according to the Swedish Forest Agency and the second according to a map layer that is considered important of protection for biodiversity reasons according to the Swedish Environmental Protection Agency (SEPA). Of the 8.1 Mha of land above the limit for forests close to mountains, 3.1 Mha is forest land, of which 1.7 Mha is formally protected forest land. Productive forest land used for timber production amounts to less than 0.5 Mha. For both formally protected forest land and non-formally protected forest land, living biomass constitutes a net uptake of -1 Mton CO2 / year during the period 1990-2016 on a reasonably similar area. If all forest land above GFS is excluded from timber production, the short-term increase in net removal in the forest will be approximately -0.4 Mton CO2 / year, which corresponds to harvest. Then we do not expect any substitution effect and believe that other carbon pools (dead wood, soil, litter and the carbon pool harvested wood products) in the short term are not affected by the stopping of felling. The Swedish Environmental Protection Agency has selected an area close to the mountains where two thirds comprise forest land. No land is formally protected. Of approximately 1.0 Mha of forest land, 0.39 Mha was assessed as forest land for timber production. The net uptake in living biomass of forest land amounted to approximately -1 Mton CO2 / year during the period. On productive forest land for timber production, the net uptake was approximately -0.6 Mton CO2 / year during the period. If all forest land according to the map layer is excluded from timber production, the short-term increase in net removal in the forest will be approximately -0.1 Mton CO2 / year, which corresponds to harvest. Then we do not expect any substitution effect and believe that other carbon pools in the short term are not affected by the stopping of felling.

Using satellite-based maps, Ceccherini et al. (2020) report abruptly increasing harvested area estimates in several EU-countries beginning in 2015. They identify Finland and Sweden as countries with the largest harvest increases and the biggest potential effect on the EU’s climate policy strategy. Using more than 120,000 field reference observations to analyze the satellite-based map employed by Ceccherini et al. (2020) we found that the map’s ability to detect harvested areas abruptly increases after 2015. While the abrupt detected increase in harvest is merely an artifact, Ceccherini et al. (2020) interpret this difference as an indicator of increasing intensity in forest management and harvesting practice. In their response to comments, Ceccherini et al. (2021) revised their estimates to some degree but still used inadequate methods leading to an overestimation of harvested area in Finland and Sweden. Ceccherini, G. et al. (2020). Abrupt increase in harvested forest area over Europe after 2015. Nature 583, 72-77. Ceccherini, G., et al. (2021). Reply to Wernick, IK et al.; Palahí, M. et al. Nature 592(7856): E18-E23., Includes smaller additions to the text compared to version 1.0

Using satellite-based maps, Ceccherini et al. report abruptly increasing harvested area estimates in several EU26-countries beginning in 2015. They identify Finland and Sweden as countries with the largest harvest increases and the biggest potential effect on the EU’s climate policy strategy. Using more than 120,000 field reference observations to analyze the satellite-based map employed by Ceccherini et al. we found that the map’s ability to detect harvested areas abruptly increases after 2015. While the abrupt detected increase in harvest is merely an artifact, Ceccherini et al. interpret this difference as an indicator of increasing intensity in forest management and harvesting practice. Ceccherini, G. et al. Abrupt increase in harvested forest area over Europe after 2015. Nature 583, 72-77 (2020).

I maj 2018 antog Europaparlamentet och EU-rådet en ny förordning avseende Skog och marksektorn (hädanefter kallad LULUCF -sektorn) (EU) 2018/841 (2018/841/EU). Förordningen är en del av EU:s klimatramverk som gäller från 2021. Denna rapport beskriver eventuella behov av metodförändringar, kompletterande information och behov av ytterligare aktivitetsdata och uppdatering av emissionsfaktorer att utifrån LULUCF-förordningen (både tekniskt och avseende det specifika specificerade åtagandet). I flera avseenden är det avgörande för påverkan på det faktiska rapporteringsarbetet hur man väljer att tolka förordningen. En central detalj är om bara brukad mark ska ingå i bokföringen eller om även mark som idag anses obrukad också ska ingå. Vår tolkning är att all mark där det finns metodik enligt IPCC bör ingå, dvs. samma krav som ställs inom UNFCCC. Effekten av att ta med en del av den mark som anses obrukad är marginell eftersom utsläpp/upptag från dessa marker antas vara försumbara. En annan viktig del i tolkningen rör hur markanvändning och markanvändningsförändringar ska hanteras eftersom redovisningen enligt LULUCF-förordningen skiljer sig från de ramar som satts av Kyotoprotokollet. Användningen av data från Riksskogstaxeringen bedöms även under perioden 2021-2030 fullgöra kraven som ställs. Framförallt handlar det om att de kategorier som redan redovisas under UNFCCC allokeras på ett nytt sätt enligt LUULCF-förordningen. Länderna ges enligt LULUCF-förordningen möjlighet att använda 20 eller 30 års konverteringstid för beskogad mark. Tidigare har man i Sverige gjort bedömningen att det skulle vara fördelaktigt att använda 30 år men i den analys som presenteras här är det inte lika tydligt och osäkerheterna i jämförelsen är stora. Dessutom behöver en förändring motiveras och godkännas av granskarna inom rapporteringen under UNFCCC. Det kan också medföra omfattande teknisk revidering av databashanteringen.

Både KP och EU:s nya förordning (EU/2018/841) särredovisar och bokför avskogning som en egen aktivitet. Sveriges klimatrapportering under Klimatkonventionen, KP och EU använder data om arealer för ägoslag och ägoslagsförändringar från Riksskogstaxeringens permanenta provytor för redovisning inom markanvändningssektorn (LULUCF). Avskogning är relativt ovanlig i Sverige (ca 11 000 ha per år i förhållande till totalt ca 28 000 000 ha skogsmark), vilket betyder att permanent avskogning bara representeras av ett fåtal provytor årligen. Därmed blir variationen i skattning av årlig avskogning relativt stor. Skattning av areal avskogning i Norge och Finland görs i huvudsak på samma sätt som i Sverige. I Finland med visst stöd av fjärranalysinformation kring provytorna. Under senare år har heltäckande skattningarna för skogstillstånd och ägoslag tagits fram för hela Sverige baserat på en kombination av fjärranalys- och provytedata. Exempel på heltäckande data är Nationellt Markdatatäcke (NMD), SLU Skogskarta och Skogliga grunddata. Denna utveckling öppnar upp möjligheten för att med en metod baserat på heltäckande information kunna förbättra rapporteringen av avskogning. För att en sådan metod ska fungera krävs det en god klassificering av vad som är skog och att data om skogstillståndet finns tillgänglig, att permanent avskogning kan särskiljas från rotationsskogsbruket, att objekt som innebär permanent avskogning som nytillkomna vägar, byggnader, åkermark, etc. kan fås från årligen uppdaterade kartdata. I denna rapport föreslås en tänkbar metod där information stegvis samlas in och bearbetas. Metoden utgår från att ett kartskikt som representerar permanent avskogning skapas genom att slå samman objekt (ex. väg, bebyggelse och vindkraftverk) med utförda slutavverkningar där det angivits att området inte är rotationsskogsbruk. Detta skikt läggs ovanpå NMD:s klassifikation av ägoslag för att få den areal skogsmark som avskogats. Slutligen beräknas ingående kolmängd på avskogad mark baserat på biomassainnehållet för den avskogade marken från Skogliga grunddata framskrivet till tidpunkten för permanent avskogning.För att utvärdera tillförlitligheten i denna föreslagna metod krävs att metoden testas med verkliga data för hela eller delar av Sverige. Att genomföra detta ryms inte inom ramen för detta uppdrag.

Genom att aktiviteter inom markanvändning och skogsbruk (LULUCF-sektorn) fått större betydelse i klimatarbetet, såväl internationellt (EU/2018/841) som nationellt (SOU 2020:4) har behovet av förbättrad uppföljning av dessa aktiviteter aktualiserats. Det finns även ett behov av att förbättra bedömningen av potentialen, dvs. effekten på växthusgasbalansen av att åtgärderna införs. I denna rapport analyseras hur kolinlagringen kan öka genom beskogning av jordbruksmark och hur åtgärden kan följas upp. I uppdraget ingår att (i) föreslå hur förändrade utsläpp och upptag kan kvantifieras på objektsnivå i samband med utförd åtgärd, (ii) identifiera tillgängliga datakällor för att följa upp åtgärderna, (iii) föreslå eventuellt ytterligare behov av data för uppföljning av åtgärderna. Eftersom omfattande inventering krävs för mäta effekten av beskogning på plats har vi tagit fram en uppsättning typbestånd för olika trädslag (gran, tall, björk, asp, contortatall, ek, lärk, bok), bördighet (låg, medel, hög), tidigare markanvändning (vallbruk, odling av ettåriga grödor respektive grönträda) för tre regioner (Götaland, Svealand, Norrland), dvs. 216 olika alternativ. Dessutom har vi också tagit fram motsvarande uppsättning för fall där föryngringen är något mindre lyckad. De olika typbestånden simulerades med Heureka Planwise med komplettering av markkolsdata för tidigare markanvändning som simulerades med ICBM-modellen. För att också visa effekten av att välja snabbväxande trädslag som poppel och hybridasp gjordes en litteraturgenomgång som jämfördes med de simulerade bestånden. Det är stor skillnad i utfallet för de olika simulerade beskogningsalternativen. Gran binder i genomsnitt 2,3 ton C ha-1 år-1 över en omloppstid, medan björk binder 0,9 ton C ha-1 år-1 över en omloppstid. Generellt sker ett större kolupptag vid lyckade föryngringar med i snitt 1,4 ton C ha-1 år-1 nettoupptag över en omloppstid vid 2000 stammar vid en återväxtinventering jämfört med 1,1 ton C ha-1 år-1 vid 1000 stammar. Högre bonitet ger i snitt 1,7 ton C ha-1 år-1 jämfört med 0,9 ton C ha-1 år-1 vid lägre bonitet i genomsnitt över samtliga simulerade bestånd. En intressant observation är att det tar ett antal år innan bestånden bidrar som nettosänka (men med stor variation givet variationerna ovan). Detta beror på att nedbrytningen av det gamla kolet i marken inledningsvis är högre än tillförseln av nytt kol. Även om man ska tolka dessa simulerade resultat med viss försiktighet visar det att tidigare markanvändning bör tas i beaktande för var beskogning bör ske och med vilka trädslag. Det finns annars en risk att nyttan med beskogningen begränsas både i total effekt och tidsmässigt för att bidraget ska bli signifikant relativt befintliga klimatmål. Underlagen från de simulerade typbestånden kan användas i kombination med aktivitetsdata, dvs. arealer för aktiv plantering för att beräknas totaleffekt av beskogning. Genomsnitt kan t.ex. tas fram som kan komplettera de utsläpps- och upptagsfaktorer som används i klimatrapporteringen idag i kombination med data från SLU Riksskogstaxeringen (RT), exempel ges i rapporten på regionvisa faktorer. Det är också möjligt att använda typvärden på den aggregeringsnivå som är lämplig givet de aktivitetsdata som finns tillgängliga. Andra källor för aktivitetsdata kan vara den anmälan som görs till Länsstyrelsen när jordbruksmark tas ur bruk eller uppgifter om att jordbruksmarken inte längre ingår i ansökan om stöd inom landsbygdsprogrammet. Om en bra uppföljning ska kunna göras i framtiden behöver ett system som sammanställer den anmälan som görs idag och de ansökningar om stöd som kan bli verklighet om aktiviteten beskogning kommer ges stöd i någon form (antingen genom ett nytt system eller genom att det implementeras i befintliga stödsystem). Uppföljning kan göras genom stickprovsinventering i lämpliga tidsintervall men också genom att markägaren informerar ansvarig myndighet löpande om beståndets utveckling, i.e. i vilken utsträckning beskogningen varit lyckad (kanske vart femte år). Uppgiftslämnarbördan ska dock hållas så låg som möjligt för att inte minska intresset för åtgärden. När det gäller potentialen av beskogning relativt klimatmål till 2030 och 2045 är det uppenbart att bidraget inte hinner bli så stort till 2030 givet att det tar tid innan tillväxten får fart och effekten av att nedbrytningen av markkol är högre än tillförseln av nytt kol initialt. Vi har beräknat ett antal scenarier med stöd av simuleringar av typbestånd. Utgångspunkten har varit dagens beskogningsintensitet och trädslagsfördelning. Den additionella effekten jämfört med det bidrag som aktiviteten beskogning ger idag, hamnar på i storleksordningen 50 kton CO2 år--1 10 år efter att scenarierna startar, men efter 25 år, dvs. runt 2045 kan bidraget bli mer än 1 000 kton CO2 år-1 vid beskogning på 10 kha år-1 i 20 år, dvs. totalt 200 kha. Det är dock stor variation beroende på vilken beskogningsstrategi som väljs. Ett alternativ där andelen löv ökar samtidigt som vi antar att bättre lokaler väljs ger bara ett extra bidrag på drygt 100 kton CO2 år-1 efter 25 år. Kortsiktigt verkar det effektivt att satsa på att plantera snabbväxande trädslag som poppel eller hybridasp, åtminstone på en del av den aktuella arealen. Beskogningen bidrar inte bara med inlagring av koldioxid utan också till produktion av träråvara. Efter 60 år kan bidraget från beskogad mark, dvs. den mark som beskogas i scenarierna bidra med mellan ca 0,4 miljoner m3 sk år-1 (scenario löv) och ca 1,4 miljoner m3 sk år-1 (scenario BAUx2) i gallring. Om utvecklingen följer alternativ Hög kan det handla om uppemot 2 miljoner m3 sk år-1för scenario BAUx2 (som innebär att upp till 400 kha mark tas i anspråk för beskogning). Jämfört med dagens avverkningsnivåer motsvarar detta ca 1-2% av det årliga virkesuttaget. Därtill tillkommer förstås virkesleveranser när bestånden slutavverkas men den kolmängden är inkluderad i nettoupptaget. Potentiellt skulle beskogning och produktion av skogsråvara på nedlagd jordbruksmark kunna frigöra produktiv skogsmark för andra ändamål, t.ex. för ökat bevarande av biologisk mångfald. Hur våra marker utnyttjas i framtiden är dock en svår balansgång, samtidigt som jordbruksmark läggs ner, pekar mycket på dessa arealer kan behövas för livsmedelsproduktion i framtiden. Det är därför rimligt att inte inteckna alltför stor areal för beskogning. Vår bedömning är att de 200 kha som vi använt i denna studie inte i alltför stor utsträckning inkräktar på framtida livsmedelsproduktion eftersom marken i huvudsak redan tagits ur jordbruksproduktion.

Torvmark lagrar stora mängder organiskt kol som kan emitteras i samband med brukande. Vidare kan lustgas och metan släppas ut från torvmark och därför anses variabeln viktig ur ett klimatperspektiv. Vi har valt att definiera torvmark som att ”mer än halva arealen täcks av torv”. Riksskogstaxeringen har en mer detaljerad definition men normalt ska torvlagret vara djupare än 30 cm. Riksskogstaxeringen mäter alltid torvmark på ägoslagen Skogsmark, Naturbete, Myr, Fjällbarrskog och Annat klimatimpediment (men periodvis har mätningar även förekommit på andra ägoslag). Därmed saknas variabeln för vissa ägoslag. Om provytan är delad i mer än ett ägoslag mäts variabeln per delyta. Internt i nuvarande klimatrapportering redovisas torvmark utifrån en inventering per omdrev (2003-2007) fast variabeln registreras vid varje återinventering av samma provyta. Tanken är att undvika variation orsakad av personlig bedömning i fält samtidigt som vi tror att variabeln sällan ändras. Det finns nu en möjlighet att grovt komplettera variabeln torvmark för ägoslag där densamma inte registrerats av Riksskogstaxering. Tanken är att använda SGUs jordartskarta för ändamålet. Uppgiften går ut på att komplettera de provytor som saknar bedömning av variabeln torvmark med uppgifter från ett nyproducerat kartskikt. Vidare kommer en kontinuerlig registrering av variabeln torvmark per inventeringstillfälle vägas mot att, som idag, enbart basera mätningen på ett inventeringstillfälle.

Riksskogstaxeringen bedömer markanvändning (i Riksskogstaxeringen kallat ägoslag) i fält och ibland är det svårt att avgöra om markanvändningen/ägoslaget verkligen ändrats eller ej. Det är särskilt svårt att avgöra en gradvis förändring såsom när mark övergår till Skogsmark (F) från Våtmark (W) och omvänt. I detta fall rör det sig ofta om trädbevuxen myr som antingen torkats ut eller försumpats. Det är förstås alltid svårt att bedöma förändringar i markanvändning för ej trädbevuxen mark. För att minska artificiella markanvändningsförändringar som beror på tveksamma bedömningar i fält så introducerades ett automatiskt rättningssystem i klimatrapporteringen för de första fyra inventeringarna. Artificiella markanvändningsförändringar har liten påverkan på skattningar av kolpoolsförändringar för levande biomassa då marken ofta är utan trädskikt eller håller ett trädskikt som växer långsamt. För kolpoolsförändringar i marken som oftast skattas indirekt utifrån markanvändningsarealer får dessa dock större konsekvenser för resultaten. Syftet med detta projekt var att så bra som möjligt eliminera artificiella markanvändningsförändringar i klimatrapporteringen och på så sätt förbättra skattningen av kolpoolsförändringar i förna och markkol.