Kronikk: Trevirke fra skogen er ikke CO2-nøytralt

Økt hogst til biobrensel vil i første omgang føre til økt global oppvarming. Eventuelle klimagevinster ligger langt frem i tid, skriver Bjart Holtsmark i denne kronikken. 

Publisert
(Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no)
(Illustrasjonsfoto: www.colourbox.no)

På forskning.no har det de siste ukene vært en debatt om norsk trevirke som biobrensel. Mine motdebattanter har som utgangspunkt at trevirke er CO2-nøytralt som energikilde. Jeg mener det er en overforenkling.

Det vil ta mange tiår, kanskje hele århundret eller til og med mer, før man høster eventuelle klimagevinster av økt bruk av norsk trevirke som energikilde. Som et forsøk på å bidra til en klargjøring av de mekanismene vi her diskuterer, vil jeg i det følgende presentere et talleksempel.

150 teiger

For å gjøre det enkelt, kan vi tenke oss en granskog på 150 identiske teiger, hver teig på ett hektar. Alle teigene er av en relativt normal frodighet til norsk skog å være (bonitet 14).

Vi antar at eieren av denne skogen i år 1801 starter med å gjøre flatehogst på én av teigene for deretter å foreta nyplanting. Deretter følger utviklingen i samlet volum trevirke på teigen (stående masse) som beskrevet i figur 1.

I 1802 får neste teig samme behandling. Og slik fortsetter skogeieren helt til han i 1950 foretar flatehogst på den siste teigen.

Figur 1. Antatt utvikling av stående masse (mengden trevirke) på den enkelte teig i årene etter flatehogst. Frem til 113 års alder er veksten omtrent som i standard tilveksttabell for gran i en middels frodig skog (bonitet 14), korrigert for naturlig avgang. Utviklingen i stående masse etter 113 års alder er konservativt, men skjønnsmessig anslått.
Figur 1. Antatt utvikling av stående masse (mengden trevirke) på den enkelte teig i årene etter flatehogst. Frem til 113 års alder er veksten omtrent som i standard tilveksttabell for gran i en middels frodig skog (bonitet 14), korrigert for naturlig avgang. Utviklingen i stående masse etter 113 års alder er konservativt, men skjønnsmessig anslått.


Skogen vi ser på har i 1950 fått en jevn aldersfordeling, fra én teig med nyplantede trær til én teig med 149 år gamle trær.

Vi antar at praksisen med flatehogst på én teig hvert år fortsetter. Det gir en konstant stående masse på 32 616 m3 og 400 m3 uttatt virke per år. Skogens netto opptak av CO2 er nå null. Denne likevekten gir et oversiktlig utgangspunkt for et regneeksempel.

Øker uttaket

I februar 2010 leser så eieren av denne skogen i Klimakur-rapporten at økt hogst gjennom økt tilgang på energi kan bidra til å redusere veksten i CO2-konsentrasjonen i atmosfæren fordi forbrenning av trevirket angivelig er CO2-nøytralt.

Dessuten skal det etableres en pelletsfabrikk som mottar betydelige subsidier fra Enova, og som derfor kan betale en meget god pris på trevirke. Skogeieren beslutter derfor å øke uttatt masse med 100 m3, til 500 m3 årlig. La oss se hva det fører til.

Figur 2. Stående masse (mengden trevirke) før og etter at avvirkningen øker med 100 m3 i 2010.
Figur 2. Stående masse (mengden trevirke) før og etter at avvirkningen øker med 100 m3 i 2010.

For å øke hogsten med 100 m3 kan ikke eieren lenger nøye seg med å ta én teig hvert år. Han må i tillegg ta litt av en annen teig også, og han velger da hele tiden å gå på den med de nest eldste trærne.

Gradvis må nå eieren hogge på teiger med yngre trær og gradvis vil gjennomsnittsalderen på trærne falle. Nyplantede og helt unge trær har lite masse. Følgelig vil også skogens samlede stående masse falle, som vist i figur 2.

Trærne utgjør et konsentrert karbonlager. Trevirke innholder omtrent like mye karbon per volumenhet som flytende CO2. Når skogens stående masse faller fordi man tar ut trevirke og anvender dette til brensel, innebærer det følgelig at et karbonlager blir overført til atmosfæren.

Økning i CO2 tilført atmosfæren kan vi da beregne ved å se på nedgangen i stående masse. Jeg har her antatt at i 1m3 trevirke (pluss røtter, grener og topper) gir 1,3 tonn CO2 ved forbrenning. Skogens utslipp av CO2 inklusive utslippene ved denne forbrenningen vises med den grønne kurven i figur 3.

Stabiliseres på lavere nivå

La oss gå litt nærmere inn på den grønne kurvens forløp. Hvert år blir det nå tatt ut 100 m3 mer trevirke, som blir brukt til brensel. Det gir i seg selv utslipp av litt under 130 tonn CO2.

Men den grønne kurven viser at nettoutslippene fra skogen over tid blir lavere enn dette. Det skyldes at økt hogst etter hvert gir nye, mer livskraftige trær som vokser og fanger CO2 gjennom fotosyntesen.

Den grønne kurven viser skogens nettoutslipp når vi har trukket fra den økende mengden CO2 som skogen fanger på denne måten. Vi ser at denne kurven gradvis faller mot null etter hvert som skogens stående masse stabiliseres på et nytt og lavere likevektsnivå (drøyt 26 000 m3).

Sterk forenkling

Når man sier at trevirke som brensel er CO2-nøytralt, gjør man i virkeligheten den forenklende forutsetning at skogens økte CO2-fangst skjer umiddelbart etter at trevirket er hugget og brent, og at det ikke skjer en varig nedgang i skogens stående masse.

Forløpet for den grønne kurven i figur 3 viser at dette er en sterk forenkling, for å si det forsiktig.

I mitt regneeksempel økes avvirkningen med 100 m3. I Klimakur regnes det på en økning på 5 millioner m3 økt avvirkning. Den interesserte leser kan lett sjekke at Klimakur-tallene gir en betydelig høyere økning i netto CO2-utslipp til atmosfæren (korrigert for skalaforskjellen).

Regneeksemplet gir altså et konservativt anslag på utslippsøkningen fra skogen. Forskjellene skyldes blant annet at Klimakur-tallene tar hensyn til at økt avvirkning vil øke utslippene fra jordsmonnet, utslipp som i følge Klimakur er betydelige.

Figur 3. Årlig utslipp fra skogen når tømmerhogsten økes med 100 m3 per år og reduserte utslipp når trevirket erstatter fossil olje.
Figur 3. Årlig utslipp fra skogen når tømmerhogsten økes med 100 m3 per år og reduserte utslipp når trevirket erstatter fossil olje.

Argumentet for å ta ut mer trevirke, er at det kan redusere bruken av fossil energi og dermed utslippene av CO2. Hvor mye fossilt brensel trevirket kan erstatte, vil variere sterkt fra tilfelle til tilfelle. Og det vil ofte være betydelige CO2-utslipp i forbindelse med foredlingen av trevirket, for eksempel til pellets.

Nettoeffekten på CO2-utslippene er derfor usikker. Men for å gjøre det enkelt, holder jeg meg til de forutsetningene vi gjorde i vår artikkel på forskning.no 20. mars.

Det vil si at 100 m3 trevirke kan erstatte olje som ville gitt 50 tonn CO2. Denne CO2-gevinsten er vist med den røde horisontale linjen i figur 3. Hadde vi antatt at trevirket ble brukt til å lage biodrivstoff, ville CO2-gevinsten vært vesentlig lavere, se vår artikkel fra 20. mars.

Nettoeffekten

Vi er interessert i nettoeffekten på CO2-utslippene. I perioden 2010 – 2080 er skogens utslipp av CO2 på grunn av økt uttak av trevirke (den grønne kurven) høyere enn de utslippene man ville fått hvis man hadde fortsatt å bruke olje (den røde linjen).

I denne perioden vil vi altså, i dette talleksemplet, få forsterket global oppvarming av den økte hogsten. I klimasammenheng er det dessuten relevant å se på akkumulerte utslipp, ettersom problemet er at CO2 hoper seg opp i atmosfæren.

Den akkumulerte utslippsøkningen i perioden 2010-2080 er lik arealet til det skraverte feltet i figur 3. Etter 2080 vil imidlertid bildet snu og man vil få en netto reduksjon i utslippene. På tilsvarende måte må vi nå se på den akkumulerte gevinsten, som er arealet nedenfor den røde linjen og over den grønne kurven.

Spørsmålet er da hvor lang tid tar det før den akkumulerte utslippsøkningen i perioden 2010-2080 er vunnet tilbake. Faktum er at med de gitte forutsetninger blir dette i år 2190, altså 180 år frem i tid.

Fra da av er det altså vi skal begynne å høste gevinstene av skogeierens økning av hogsten. I mellom tiden har tiltaket forsterket den globale oppvarmingen.

Regneeksemplet med den lille skogsteigen er svært enkelt. Eksersisen har primært som formål at lesere av forskning.no selv skal kunne vurdere begrepet CO2-nøytralitet. Det er ikke noen tvil om at man kan vri på en rekke forutsetninger her som endrer bildet, i begge retninger. Det er uansett vanskelig å komme utenom at eventuelle klimagevinster ligger langt frem i tid.

Forenklende forutsetning

Forskerne på Ås kritiserer oss for å forenkle, og regneeksemplet som her er presentert vil kanskje føre til ytterligere kritikk i den retning. Selv bygger Sjølie og Solberg sin forskning på den forenklende forutsetning av trevirke er CO2-nøytralt.

I sin oppdragsrapport for det Enova-støttede BioWood, den nye pelletsfabrikken på Averøy, legger de for eksempel CO2-nøytralitet til grunn når de konkluderer med at denne fabrikken vil gi en klimagevinst.

Etter min mening er dette en overforenkling som leder beslutningstakere på ville veier. Jeg skulle gjerne sett et klimaregnskap for BioWood når man ikke overforenkler på denne måten.

Noen mener at jordens klima står foran et tipping point en gang i dette århundret. Jeg kan ikke vurdere om en slik fare er reell. Men hvis det er noe i dette, virker det på meg svært merkelig at man skal stimulere til økt uttak av trevirke fra norsk skog, for å anvende dette som brensel, og dermed øke faren for at vi passerer et mulig tipping point.