Utslipp til luft fra jordbruket

25.10.2019 (Oppdatert: 25.10.2019)

Jordbruket er opphav til direkte utslipp av klimagassene karbondioksid, metan og lystgass. Det er også utslipp av ammoniakk, som indirekte virker som en drivhusgass. I tillegg er det et tap av nitrogen fra avrenning til vann og vassdrag som også indirekte kan bidra til klimagass.

Kyr på beite i seterlandskapet, Fotograf: Ragnhild Borchsenius

Svein Skøien, Prosjektleder klimasmart landbruk.

 

Klimagassene har ulik oppvarmingseffekt i atmosfæren. De absorberer stråling i ulike bølgelengder. Gassene inngår også i sine egne kretsløp og har ulik levetid i atmosfæren. Metan er kortlivet og oksiderer til CO2. Lystgass har lang levetid og virker dessuten også negativt på ozonlaget.

For å beregne den samlede effekten av alle gassen opereres det med et oppvarmingspotensial. En annen felles skala er strålingspådriv. Det oppgis ulike tall, men følgende er hentet fra IPCC siste rapport. Kjølegassen SF6 er et eksempel på en syntetisk gass med svært høy oppvarmingseffekt.

 

Tabell 1, IPCC 5th Assessment report 2006

 

  • Fra 2014 skal det brukes en oppvarmingsfaktor på 298 for lystgass, ifølge en EU-forordning

Det kommer ny kunnskap om effekten av disse gassene i atmosfæren, så tallene kan justeres. Det foregår en debatt om virkningen av metan som stammer fra biologiske kilder. Man kan argumentere for at utslipp av metan fra husdyr har en lavere effekt, fordi karbonet stammer fra fôret og dermed fra lufta gjennom fotosyntesen.

I perioden siden vi startet med industri, ca. år 1750 har det vært en økning i CO2-innholdet i atmosfæren. Innholdet av de andre gassene har også økt. Av det totale strålingspådriver etter år 1750 står CO2 for 70 %, metan ca. 20 % og lystgass ca. 7 %.

Det er også andre faktorer som påvirker strålingspådrivet. Kondensasjonsstriper etter fly øker oppvarmingen, partikler i atmosfæren virker avkjølende. Det finnes fortsatt kjølegasser i atmosfæren som virker oppvarmende. Endringer i innstrålingen fra sola som en følge jordas bane rundt sola og endringer i jordaksens hellingsvinkel har liten betydning en den perioden vi er inne i nå. Endringer i jordas albedo, dvs. hvor mye av solas innstråling som reflekterer tilbake til verdensrommet, kan få en større betydning i framtida. Mindre is arktiske områder er en av faktorene som kan ha stor betydning.

 

Vi har en nasjonal utslippsmodell i Statistisk sentralbyrå som gjør utregninger årlig. Denne baserer seg på årlig statistikk. Det brukes utslippsfaktorer som er sammenstilt av forskere og utgitt av FNs klimapanel IPCC.

Denne modellen kan ikke beskrive utslipp ned på gårdsnivå. Det er også andre forhold den ikke kan beregne.

I utslippsregnskapet for jordbruk er disse faktorene med:

 

Tabell 2, Nasjonalt utslippsregnskap jordbruk 2017. SSB

Dette er altså utslipp knyttet til husdyr- og planteproduksjon.

Utslipp fra transport, maskinbruk og oppvarming i jordbruket blir bokført under andre sektorer. Disse utslippene er stort sett en direkte følge av bruken av fossilt brensel og drivstoff. Diesel, bensin, fyringsolje.

Det er verdt å merke seg at beregningene av utslipp av lystgass og metan fra jordbruket har en høy usikkerhet. Utslippene oppstår ved biologiske prosesser og er påvirket av mange faktorer.

Utslipp av CO2 fra brensel er derimot lett å beregne og har en usikkerhet på bare 3%.

Utslippsregnskapet viser årlige tall fra 1990 og fram til i dag. Metodikken for utregning blir videreutviklet, og faktorene fra IPCC blir også revidert med ny kunnskap. Hele tidsserien blir derfor beregnet på nytt når det kommer nye metoder. Vi ser at utslippene fra jordbruket har vært ganske stabile i perioden og utgjør nå 8,7 % av de nasjonale utslippene. Når vi tar med det som er bokført i andre sektorer blir det 9,4 %.

Figur 1, Innenlandske utslipp av klimagasser 1990-2017*, etter kilde. SSB

 

Fra de andre sektorene er det hovedsakelig utslipp av CO2. Jordbruket skiller seg ut ved at det er en stor kilde til metan og lystgass. For metan står det for 52 % av utslippene, lystgass 75 % og for ammoniakk 94 %.

Figur 2, Indeks for utslepp av lystgass (N2O), metan (CH4) og ammoniakk (NH3) til luft frå norsk jordbruk 1990-2017*. 1990=100. SSB

Ammoniakk

Vi har en internasjonal avtale om reduksjon av ammoniakk, Gøteborgprotokollen. Ammoniakk gir lokal luftforurensing, tap av nitrogen til omgivelsene og bidrar indirekte til klimagassutslipp av lystgass.

Tap av ammoniakk skjer hovedsakelig fra husdyrgjødsel. 82% Andre kilder er mineralgjødsel 15 %, bruk av slam og annen organisk gjødsel 3%. Utslipp fra ammoniakkbehandling av halm er også en liten kilde.

Lystgass

Tap av lystgass skjer fra mange kilder. En viktig betingelse er lett omsettelige nitrogenforbindelser som kan omdannes til lystgass ved biologiske prosesser. Bruk av nitrogengjødsel, husdyrgjødsel, planterester, slam og kompost, gjødsel fra beitedyr er kilder til lystgass. Mineralgjødsel og husdyrgjødsel sto for 77 % av utslippene i 2017.

Nydyrking av organisk jord eller myr er en annen stor kilde til utslipp. Ved oppdyrking og drenering blir det organiske materialet omsatt. Nitrogenrike organiske forbindelser i myrjorda kan da omdannes til lystgass. Det er satt en utslippsfaktor for lystgasstap fra oppdyrket myr. I virkeligheten vil dette variere mye med myrtype, dyrkingsmetode og klimatiske forhold.

Kilder til lystgass. Prosentvis andel av utslippene fra jordbruket.

  • Husdyrgjødsel inkludert spredning og beite 36%
  • Mineralgjødsel 25%
  • Avrenning 10%
  • Dyrking av myr 21%

 

Utslipp av metan

Utslippene av metan fra jordbruket er hovedsakelig knyttet til husdyrholdet. Metan utvikles i fordøyelsen, spesielt hos drøvtyggere. Husdyrgjødsla er også en kilde til metan. Utslipp til luft skjer både ved lagring og spredning. I beregningen inngår gjødseltype, lagring og spredemetoder.

Storfe står for det største utslippet, 75%, mens 18% kom fra sauer. Mange faktorer påvirker det direkte utslippet fra dyret. Forsammensetning, ytelse,

Utslipp av CO2

Det er tre hovedkilder til utslipp av CO2 fra jordbruket:

  • Bruk av drivstoff til maskiner og oppvarming, energibruk.
  • Endringer i karbonbalansen i jorda.

Utslipp som skyldes energibruk og utslipp fra kalking er med i utslippsregnskapet. CO2 utslipp fra jordbruksareal er ikke med. Opptaket av CO2 i jordbruksvekstene er heller ikke med.

Under sektoren arealbruk og arealbruksendringer LULUCF blir dette likevel beregnet ganske detaljert for både jord og skog. Beregningene viser at skogen tar opp store mengder CO2, mens fra jordbruksarealene er det et netto utslipp på 2,14 millioner tonn CO2. Av dette stammer det meste fra dyrking av myrjord, 86 %. Vi får ikke godskrevet hele den store volumveksten i stående skog og dermed det store opptaket av karbon. Det er en egen EU-forordning som regulerer dette.

Utslipp fra energibruk i jordbruket var 0,36 millioner tonn. Av dette utgjorde traktorer og maskiner ca. 8O %, resten var fra fyring.

Kalking regnes som en kilde til menneskeskapt utslipp av CO2. Kalkstein brytes i steinbrudd. Rein kalkstein inneholder 44 % CO2 som vil medføre et utslipp når kalken oppløses i jorda. Her kan vi godt innvende at kalkingen trolig vil bidra til høyere avlinger og dermed også et større opptak av CO2 fra lufta. I tillegg vil høyere pH kunne redusere tapene av lystgass. Det brukes noe kalkmidler, silikater, som ikke inneholder karbonat, men disse har som regel en svak virkning. Forvitring av silikater og dannelse av karbonatbergarter er likevel en viktig geologisk prosess som har regulert atmosfærens innhold av CO2.

CaSiO3 + H2CO3 = CaCO3 + SiO2 + H2O

Prosessen kan brukes til karbonfangst.

Bruk av urea er også en liten post i regnskapet. Urea inneholder karbon, CON2H4

 

Figur 3, Utslepp av karbondioksid (CO2) fra jordbruket, etter kilde1

  

Tiltak

Vi ønsker å være mer klimavennlige, hva skal vi gjøre av tiltak?

 

 

Det globale og nasjonale bildet

Konsentrasjonene av klimagasser i atmosfæren øker, og den globale oppvarmingen øker som følge av dette. Økningen sammenfaller med økt folketall og økt forbruk. Store mengder fossilt brensel er det viktigste årsaken. Men vi har også gjort store inngrep i den naturlige vegetasjonen. Arealbruken til jordbruk og beiteland har ført til avskoging og degradering av jordsmonn. Stadig større arealer går med til urbanisering. Arealene brukes til mat og for, fiber og materialer, tobakk, vin og andre nytelsesmidler. Forbruket av disse varene øker. Den globale produksjonen av melk og storfekjøtt er fordoblet siden 1970. For svin og fjørfe er det en 5-dobling.

Som forbrukere har vi altså en stor påvirkning. Landbruket er et svar på etterspørselen. Den raske veksten i landbruksproduksjonen har andre miljøvirkninger. Forurensing av vann, stort forbruk av vann, fjerning av biotoper og biologisk mangfold, negative sosiale forhold. Produksjonen er heller ikke alltid effektiv og i samsvar med vår beste kunnskap. Det er store avlingstap og skader som følge av plante- og dyresykdommer. Klimaendringer kan føre til enda større avlingstap.

Vi er en del av den globale økonomien og vi importer nærmere 60 % av våre matvarer. Det er derfor relevant å ha kunnskap om hvordan disse er produsert i andre land og hvilke miljøbelastninger det medfører.

Den norske bonden kan likevel ikke påta seg ansvaret for alt som skjer internasjonalt. Handel påvirker vår innenlandske produksjon og dermed også det nasjonale klimaregnskapet. Det er også trender i forbruket her i landet som også påvirker etterspørselen. Dette ligger også utenfor det som den enkelte bonde kan påvirke i noen særlig grad. Men det er altså slik at klimagassregnskapet for jordbruket påvirkes av flere forhold som ligger utenfor den enkelte bondens handlingsrom.

I Norge har vi også flere miljømål, blant andre naturmangfold, kulturmiljøer, redusert forurensing, friluftsliv. Landbruket er viktig for å oppfylle disse målene. Som eksempel er selvsagt beitedyr viktige for å opprettholde kulturlandskap, selv om de også avgir noe klimagass. Tiltak for å redusere forurensing av vann og vassdrag har lenge vært prioritert i landbruket. Det er flere av disse tiltakene som også gir en bedre klimatilpasning og til reduksjon av klimagasser.

 

Hvilke konkrete tiltak på den enkelte gård:

Noen aktuelle tiltak rangert etter største utslippskilde:

Metanutslipp fra husdyr

  • Generelt god drift, god dyrehelse og god ytelse.
  • Grovfôr av god kvalitet.
  • Avl på dyr med lavere metanutslipp. Muligheter på litt lenger sikt.
  • Tilsetninger til fô Påvirker metandannelsen. Teoretisk stort potensial, foreløpig trengs mer dokumentasjon.

 

Lystgass og metan fra husdyrgjødsel

Tapene skjer i føset, fra lager og ved spredning

  • Tak over lager, redusere tap fra lagerkummen
  • Tilsettinger til gjødsla
  • Optimal tidspunkt og værforhold for spredning
  • Miljøvennlig spredemetoder
  • Følge forskrifter
  • Bruke husdyrgjødsla til produksjon av biogass

Lystgass fra jord

Tap av lystgass avhenger av nitrogenmengden i gjødsla, jordas vannmetning, jordstruktur og pH i jorda.

  • Optimal tilpasset mengde nitrogengjødsel. God gjødselplanlegging
  • Reduserte nitrogenmengder. Gjødslingsnivået er ofte høyere enn optimalt
  • Presis gjødsling. Bruk av presisjonsteknologi
  • Unngå skadelig jordpakking
  • Drenering, skape en god jordstruktur
  • Spredning av husdyrgjødsel

 

Lagring av karbon i jord

Langvarige feltforsøk viser hvordan innholdet av organisk materiale i jorda påvirkes av jordbruket. Det er særlig i områder med åkerbruk at vi ser en trend med gradvis reduksjon av det organiske materialet.  Dette betyr at tap av CO2 fra jorda, men også en gradvis forringelse av jordas egenskaper. Struktur, vannlagringsevne, jordliv.

Vi ønsker tiltak både for å bedre jordas egenskaper og for å binde mer karbon fra atmosfæren

  • Mer varig plantedekke. I praksis vil dette ofte være gras
  • Bruke fangvekster og ettervekster i åkerbruket
  • Bruke husdyrgjødsel og annen organisk gjødsel
  • Redusere jordarbeidinga
  • Innblanding i jorda
  • Sette av egne arealer til karbonfangst. Varig plantedekke, trær og hekker

Det er stor interesse for disse mulighetene for å reversere tapet av karbon fra jorda. Vi har fått mer kunnskap om hvilke prosesser som foregår i jorda og hvordan karbonet kan lagres i stabile forbindelser. Planteveksten er selvsagt avgjørende, men det er biologiske prosesser i jorda som er med på å danne de stabile humusstoffene. Mikroorganismene i jorda kan også ta opp CO2 og de kan oksidere metan.

Metodene er tatt inn i retninger som «regenerativt landbruk» og «conservation agriculture». Dette er praktisering av prinsipper som: 1 Mest mulig plantedekke gjennom året. Utenom vekstsesongen kan dette være i form av jorddekke med planterester, eller overvintrende vekster. 2 Variasjon og mangfold i planteveksten. 3 Bruke flere arter og sorter for å oppnå diversitet. 4 Minst mulig jordarbeiding.

Vi har mye forskning i Norge som underbygger de positive virkningene av disse metodene. Mindre erosjon, mer jordliv, bedre struktur, mindre fordamping. De problematiske sidene er ugras og tap av nitrogen og fosfor fra plantemateriale

Karbonlagring i jord betyr også lagring av andre plantenæringsstoffer som finnes i det organiske materialet. Forholdstallet mellom karbon, nitrogen, fosfor og svovel i organisk materiale i jord er relativt stabilt 100:12:2:1,4

Biokull er dannet ved pyrolyse ved høy temperatur. Det kan være svært stabilt mot nedbrytning. Organisk materiale som flis, halm, husdyrgjødsel blir forbrent i en pyrolyseovn. Det dannes gasser og olje som kan brukes som brensel. Restproduktet, kullet, kan brukes som jordforbedringsmiddel. Det kan tilføre jorda positive egenskaper som bedre vannlagringsevne, kationbyttekapasitet, pH og det betyr altså en lagring av stabilt karbon. Det kan også ha andre effekter, som å redusere tapet av lystgass fra jord. Størst effekt vil det være på jord med lavt organisk innhold og lav CEC.

  • For å få stabilt biokull må pyrolysen foregå ved tilstrekkelig høy temperatur.
  • Det bør ikke brukes råmateriale som er verdifull for annen anvendelse.
  • Oljen som dannes bør brukes til erstatning for annen energi.
  • For større anlegg må det være en LCA analyse som viser at klimaeffekten er større enn de utslippene som dannes under produksjonen.

Utslipp fra energibruk i jordbruket

Jordbruket står for mindre enn 1 % andel av landets energiforbruk. Utgifter til energi på den enkelte gård kan likevel være betydelige, og det er muligheter for innsparinger. Jordbruket kan også bli en større produsent av energi fra bioenergi, biogass og solenergi.

Forbruket av strøm i jordbruket er ca. 22 000 kWh per bedrift og har gått ned de siste åra. Det ble brukt 123,5 millioner liter diesel i jordbruket i 2014 og forbruket viser også der har det vært en økning som trolig skyldes større maskiner.

  • Erstatte fyringsolje og diesel i oppvarming og korntørker. Bruk av bioenergi, solenergi eller biodrivstoff.
  • Produsere mer solenergi.
  • Produsere bioenergi.
  • Effektiv utnyttelse av maskiner og bedre drivstofføkonomi.
  • Presisjonsjordbruk, mer effektiv utnyttelse av maskinene.
  • Elektrifisering av gårdsmaskiner og redskaper.

 

Klimavennlige bygg

Det har blitt en ny interesse for å bygge i tre i landbruket. Nye metoder og konstruksjoner gjør at tre er et alternativ til stål og betong. Klimagassutslipp er en av mange vurderinger i forbindelse med nybygg. Det er selvsagt også viktig å vurder hvilket klima bygningen skal være dimensjonert for å tåle.

  • Trematerialer krever mindre energi å produsere enn andre materialer.
  • Treverket består av ca. 50 % karbon.
  • Skogen er fornybar.

Redusert svinn

Svinn utgjør et uønsket og kanskje unødvendig tap av ressurser og også klimagasser. Det er svinn i industrien, i dagligvarehandelen og hos forbrukeren. Mengdene av matavfall er også store.

På gården er det svinn ved at avlinger blir ødelagt, for blir bedervet. Det kan være svinn som skyldes lite rasjonell handtering av fôring i fjøset.

Innkjøp av varer

Landbruket er en stor innkjøper av innsatsvarer og materialer. Det har også vært et klimagassutslipp ved produksjon og transport av disse varene. Det finnes delvis en dokumentasjon på dette for de enkelte varene, og det er også en standard for hvordan dette skal beregnes. I klimakalkulatoren ønsker vi å få med CO2 avtrykket av innsatsvarene. Dette avhenger av dokumentasjon fra leverandørene som kraftforbransjen. Det har særlig vært interesse for importert soya og for kunstgjødsel. Med dokumentasjon kan man gjøre valg. Undersøkelser på gårdsnivå viser at innkjøpte varer inkludert drivstoff kan stå for ca. 20 % av utslipp av klimagasser på en gård med melkeproduksjon. I planteproduksjonen kan andelen være større. 

Klimasmart

Begrepet klimasmart landbruk (Climate Smart Agriculture) ble brukt av FAO. Det er et tenkesett og en metodikk som særlig brukes i utviklingsland. Det bygger på tre hovedmålsettinger:

  • En bærekraftig økning av produktiviteten i landbruket. Matsikkerhet. En rettferdig økning i jordbrukets inntekter.
  • Klimatilpasning og bygge robusthet mot klimaendringer i matproduksjonen, på mange nivå.
  • Redusere utslippet av klimagasser.

Vi må utnytte arealene effektiv. Marginale jordbruksarealer bør plantes til eller gå over til naturlig vegetasjon. Dette vil være gunstig for karbonlagring, biologisk mangfold.

I vårt prosjekt Klimasmart landbruk tenker vi mer på smart bruk av data og kunnskap om den enkelte gård, men realitetene er også de samme som i utviklingslandene. Vi må også sørge for bærekraft, levedyktige landbruksbygder og robusthet mot klimaendringer.

 

 

 

Kilder

Jordbruk og miljø 2018. Statistisk sentralbyrå

Landbruk og klimaendringer. Rapport fra arbeidsgruppe 19. februar 2016.

Soil and Climate. Advances in Soil Science. CRC Press 2019.

 

 



Fortell oss gjerne hva du gravde etter. Vi jobber med å gjøre sidene våre bedre.
Æsj, det var dumt. Hva lette du etter? Gi oss gjerne en tilbakemelding slik at vi kan gjøre det lettere for deg å finne fram på sidene våre.