For å begrense klimaendringene har norske myndigheter økt satsingen på fornybare energikilder som bioenergi.

Økt satsing på bioenergi krever at vi også tar i bruk hogstavfallet, mener forskere ved Norsk Institutt for skog og landskap. Hogstavfall innebærer kvist og kvast – greiner og topper («grot») som blir liggende igjen på hogstfeltet etter hogst.

Men hvordan virker en fjerning av hogstavfallet fra skogbunnen, på det biologiske mangfoldet?

Seniorforsker og botaniker Tonje Økland er en av deltakerne i det forskningsprosjektet ECOBREM, som skal studere de økologiske konsekvensene.

– Et av spørsmålene vi har stilt oss er hvordan økt uttak av hogstavfall vil påvirke skogsvegetasjonen, sier Økland.

– Når hogstavfallet fjernes og brukes til bioenergi tar man jo ut organisk materiale som ellers ville bli nedbrutt og bidratt til å tilføre jorda næringsstoffer, men er det slik at dette fører til redusert artsmangfold og endret artssammensetning i skogen? Dette er en av problemstillingene vi har jobbet med de siste tre årene, forteller Økland.

Forskjeller mellom Øst og Vest

For å finne svarene valgte forskerne ut to skogområder: et på Østlandet, i Ringsaker kommune, og et på Vestlandet, i Voss kommune.

Sammen med sine Skog og landskap-kollegaer, Ingvald Røsberg og Jørn-Frode Nordbakken, har Økland tilbragt mye tid med å registrere alle planteartene i de to skogområdene – både før og etter hogst.

– Hogst vil alltid endre de økologiske forholdene for skogsvegetasjonen, men muligens vil heltrehogst, der man også tar ut hogstavfallet, endre voksestedsforholdene i større grad enn ved konvensjonell hogst der hogstavfallet blir liggende igjen på hogstfeltet, forklarer Økland.

– Gjenveksten av trær kan bli påvirket, og kanskje påvirkes også aktiviteten til organismene som lever i jorda og bryter ned dødt organisk materiale, som for eksempel bakterier, sopp, meitemark og insekter.

– Dette kan igjen endre sammensetningen av plantearter i skogbunnen, deres innbyrdes mengdeforhold og artsmangfoldet i forhold til det som skjer etter «vanlig» hogst, forteller Økland.

Prøveflater følges i flere år

For å undersøke hvordan vegetasjonen forandrer seg etter hogst studerer planteforskerne små områder i skogbunnen, i såkalte prøveflater på 1 x 1 m, og følger disse flatene over flere år.

– På Ringsaker merket vi i 84 slike vegetasjonsflater, og registrerte alle plantene som vokste der, og hvor mye det var av hver art i hver flate, forklarer Økland.

Hogstfeltene forskerne studerer er delvis hogd med konvensjonell flatehogst, det vil si at hogstavfallet blir liggende igjen når stammene er tatt ut, og delvis i hogstfelt hogd med heltrehogst, det vil si at også mesteparten av hogstavfallet blir fjernet noen måneder etter hogsten.

– I området med heltrehogst ble hogstavfallet samlet i hauger som ble liggende i flere måneder til nåler og småkvister hadde falt av. Deretter ble hogstavfallet fraktet ut fra hogstflata, forklarer Økland.

– Vi merker opp flatene vi skal undersøke på en slik måte at vi med stor nøyaktighet finner dem igjen når vi kommer tilbake for å gjenta registreringene etter hogsten.

Forskerne ønsker å avdekke vegetasjonsendringer i skogbunnen som en følge av hogst. De ser på endringer i hvilke arter som vokser der, hvor mange arter det er per flate og hvordan mengdeforholdene mellom artene endrer seg.

– Vegetasjonen og artsmangfoldet i skogbunnen er en viktig del av skogøkosystemet, forklarer Økland.

– Blant annet varierer plantenes kjemiske sammensetning mye mellom arter. Hvis hogstavfall tas ut og dette fører til endret artssammensetning og artsmangfold vil dette over tid også kunne få betydning for næringsforholdene i jorda og for selve næringssyklusen.

Planteforskeren forklarer at selv om mengden organisk materiale i bunnvegetasjonen er liten i forhold til det som er bundet i trærne, så er produksjonen stor og omsetningen rask, fordi mange planter visner ned hver høst for så å spire igjen neste vår.

Derfor har også forskerne undersøkt om vegetasjonens biomasse, det vil si det organiske materialet som plantene utgjør, endrer seg i mengde og kjemisk innhold før og etter hogst.

For å kunne gi riktige svar på hvordan hogsten påvirker vegetasjonen er det derfor viktig for forskerne å vite hva som var utgangssituasjonen på prøveflatene før skogen ble hogd.

– Vi registrerte artssammensetningen og hvor mange individer det var av hver art på prøveflatene før hogst. I hogstfeltet på Østlandet, på Ringsaker, fant vi 70 ulike arter – 37 karplanter, hovedsakelig lyngarter, gras, bregner og urter; 32 mosearter og én lavart, forteller Økland.

Forskerne høstet også planter fra egne biomasseflater, der alt plantemateriale ble klippet ned, samlet inn og fraktet til laboratoriet for videre analyser.

Store endringer

To år etter hogst var forskerne igjen tilbake på hogstfeltet for å registrere plantene som vokste i prøveflatene.

Det viste seg at hogsten hadde ført til store endringer, ikke minst på en del av flatene med heltrehogst, der hogstavfallet først hadde ligget i store hauger før det ble tatt ut.

Plantene som vokser i skogbunnen reagerer raskt på slike store endringer som skjer etter hogst, fordi deres voksestedsforhold blir dramatisk endret.

– I gjennomsnitt ble antallet plantearter redusert både der det var flatehogst og der det var foretatt heltrehogst, men artsmangfoldet var mest redusert i de flatene som i noen måneder hadde ligget under hauger av hogstavfall, forteller Økland.

Store mengder hogstavfall på ett sted gjør at mange plantearter forsvinner nokså raskt.

– Det var også endringer i sammensetningen av artene på flatene, spesielt i flatene der haugene hadde ligget. Veldig få arter greier å komme opp gjennom haugene, men et par arter av dåslekta som ikke hadde vært der før hogsten, var det mye av på disse flatene.

– Dette er arter som finnes som frø i jordas frøbank, og er av de første som kommer opp som følge av økt frigjøring av nitrogen etter hogst, forklarer vegetasjonsøkologen.

Men også mosene viste store endringer fra før til etter hogst.

– Blant annet på grunn av endrede fuktighetsforhold var det blitt mye mindre av moser på alle flatene. Skogsmosene hadde imidlertid hatt størst problemer med å overleve der det hadde ligget hauger av hogstavfall og mosene var nesten fullstendig borte fra disse flatene, forklarer Økland.

Forskerne observerte også store endringer i biomasse, det vil si endringer i mengden plantemateriale, både etter flatehogst og heltrehogst. Begge steder var det mindre mose, men endringen var størst der det var foretatt heltrehogst.

For gras og graslignende arter var det motsatt: mengden gras økte etter begge typer hogst, men økningen i grasmengde var størst der det ble foretatt flatehogst.

– Vi vet ikke hva som skjer på lang sikt, men på kort sikt, og hvis vi ønsker å ta vare på artsmangfoldet, så er det nok ikke gunstig å samle hogstavfallet i store hauger.

– Siden to vekstsesonger etter hogst er for kort tid til å si noe om langtidseffekter, håper vi imidlertid å kunne gjenta registreringene jevnlig for å følge utviklingen over tid, avslutter Økland.