Utslipp fra arealbruksendringer
Arealbruksendringer omfatter alle prosesser hvor et område endrer funksjon eller bruk, som påvirker karbonlagre, karbonopptak og klimagassutslipp . Dette inkluderer både nedbygging, bevaring og nyetablering av areal.
Nedbygging av areal
Som hovedregel skal FutureBuilt forbildeprosjekter unngå å bygge ned natur, i henhold til FutureBuilts overordnede premisser. Dersom noe natur bygges ned, skal klimagassutslipp fra omdisponering og klargjøring av eksisterende areal inkluderes.
Biogene utslipp ved arealnedbygging deles i to hoveddeler:
- Umiddelbare utslipp: Oppstår ved fjerning av levende biomasse, dødt organisk materiale og jord. Dette skjer først og fremst det første året etter endringen og beregnes i modul A₅.
- Tapt framtidig opptak: Karbonopptak som området ville hatt dersom det hadde stått urørt i 50 år. Dette beregnes jevnt over beregningsperioden i modul B₁ og inkluderer primært tilvekst i levende biomasse.
| Livsløpsfase / Utslippskilde | A₁–A₃ | A₄ | A₅ | B₁ | B₂ | B₄ | B₆–B₇ | C₂–C₃ | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Biogene og fossile utslipp (år 0) | ✓ | ||||||||
| Biogene utslipp (per år) | ✓ |
Utslippene ved nedbygging varierer med både arealtype og jordtype. Miljødirektoratet skiller mellom skog, myr og jordbruksareal, og differensierer skog etter bonitet. Jordtyper er delt i mineraljord og organisk jord, som påvirker umiddelbare utslipp. Biogene utslippsfaktorer fra Miljødirektoratet finnes i Tabell R.A.1.
| Arealtype | Utslipp fra arealbeslag i år 0 [kg CO₂ekv/m²] | Utslipp fra arealbeslag i år 0 [kg CO₂ekv/m²] | Tapt årlig opptak i 50 år [kg CO₂ekv/m²/år] |
|---|---|---|---|
| Mineraljord | Organisk jord | ||
| Skog – Lav bonitet | 48 | 157 | 0,16 |
| Skog – Middels bonitet | 53 | 162 | 0,27 |
| Skog – Høy bonitet | 57 | 167 | 0,39 |
| Myr | – | 337 | – |
| Jordbruksareal (full-, overflatedyrka og innmarksbeite) | 43 | 120 | 0,01 |
Regneeksempel
100 m2 med skog med middels bonitet og mineraljord jord skal fjernes.
100 m2 ganges med faktoren 53 kg CO2/m2 og rapporteres i modul A₅.
100 m2 ganges med faktoren 0,27 kg CO2/m2 x 50 år og rapporteres i modul B₁.
Bevaring av areal
Ved bevaring av areal vil et landskapsprosjekt fortsette å ha årlig opptak av biogent karbon gjennom hele beregningsperioden på 50 år. Opptaket inkluderer kun opptak som følge av tilvekst i levende biomasse.
| Livsløpsfase / Utslippskilde | A₁–A₃ | A₄ | A₅ | B₁ | B₂ | B₄ | B₆–B₇ | C₂–C₃ | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Biogene opptak (per år) | ✓ |
Utslippsfaktorer for ulike arealkategorier finnes i Tabell R.A.2, basert på Miljødirektoratet og tilpasset en beregningsperiode på 50 år. Disse faktorene er de samme som finnes i Tabell R.A.1 for arealbeslag, men med negativt fortegn som indikerer opptak. Andre arealtyper som ikke er inkludert i tabellen antas å ha null opptak.
| Arealtype | Årlig opptak i 50 år [kg CO₂ekv/m²/år] |
|---|---|
| Skog – Lav bonitet | -0,16 |
| Skog – Middels bonitet | -0,27 |
| Skog – Høy bonitet | -0,39 |
| Myr | – |
| Jordbruksareal (full-, overflatedyrka og innmarksbeite) | -0,01 |
Regneeksempel
100 m2 med skog med lav bonitet skal bevares:
100 m2 ganges med 50 år og faktoren -0,16 kg CO2/m2/år og og rapporteres i modul B₁.
100 m2 hardt dekke skal bevares:
100 m2 ganges med 50 år og faktoren 0 kg CO2/m2/ siden det ikke finnes levende biomasse i hardt dekke.
Nyetablering av areal
Følgende delkapittel beskriver hvordan man regner på opptak av biogent karbon per år, dersom man etablerer nytt areal med potensial for binding av karbon i jordsmonn og biomasse.
| Livsløpsfase / Utslippskilde | A₁–A₃ | A₄ | A₅ | B₁ | B₂ | B₄ | B₆–B₇ | C₂–C₃ | D |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Biogene og fossile utslipp (år 0) | ✓ | ✓ | |||||||
| Biogene opptak (per år) | ✓ | ||||||||
| Biogene utslipp (per år) | ✓ |
Les mer om størrelsesorden av opptaksposter fra nyetablering av areal
En LCA-studie viser at utslipp fra produksjonsfase (A₁-A₃) står for rundt 2 % av det totale karbonopptaket over 60 år (Ingram, 2012). Erfaringstall fra en annen LCA-studie av et grønt uteområde viser at utslipp fra anleggsfasen for etablering av trær i en park (inkl. A₄ transport) er på rundt 4 % av totalt karbonopptak av de samme trærne over 50 år, og at utslipp fra vedlikehold av de samme trærne er på rundt 2 % (Strohbach, 2012).
Det skal imidlertid bemerkes at flere faktorer, som energikilden til planteskolen, vedlikeholdspraksis, jord- og vekstmedietype og plantetype, kan påvirke utslippene knyttet til bygge- og vedlikeholdsfasene. Likevel viser disse studiene at de andre livsløpsfasene er mye mindre betydningsfulle sammenlignet med opptaket av karbon gjennom levetiden.
Biogent utslipp eller opptak av CO2 for mindre planter som blomster, stauder og lignende er ikke inkludert. Effekten av opptak av CO2 i planter og blomster er minimal sammenlignet med opptak i trær (Davies, 2011). Årlige vekster og mat som dyrkes, samt deres potensielle opptak av CO2, skal ikke medregnes. Dette fordi de antas å ha årlige sykluser der opptak og utslipp av CO2 balanserer hverandre, og derfor er tilnærmet lik null i akkumulerende opptak/utslipp av biogent karbon over beregningsperioden.
Jord
Opptak av karbon i jord styres i stor grad av prosesser med mikroorganismer. Generelt kan nylagt mineraljord ha et opptak (lagre) av biogent karbon fra år 0 og frem til ny likevekt i år 20.
Tabell R.A.3 oppsummerer opptak fra arealer med ulik typer jord. Som standard kan man bruke gjennomsnittsverdier når det er oppgitt et spenn.
| Jordtype | Årlig opptak i 20 år [kg CO₂ekv/m²/år] |
|---|---|
| Jord med lavere vekstvilkår enn standard | 0,18 |
| Jord med middels vekstvilkår (standard) | 0,29 |
| Jord med bedre vekstvilkår enn standard | 0,41 |
Utdypende informasjon
Årlig lagring av biogent karbon (i 20 år) ved nyetablering av gress på mineraljord kan være i området fra 0,050 til 0,100 kg C/m2/år (Bioforsk, 2009).
Tilsvarende tall er også beskrevet i "Arealbruksendring til utbygd areal" (NIBIO, 2021) hvor nyetablering av mineraljord har et årlig opptak av biogent karbon (i 20 år) på mellom 0,077 til 0,113 kg C/m2/år.
Opptaket er avhengig av mange faktorer, blant annet type jord (kjølig, temperert, tørr eller fuktig jord), biomasse over jorden og skjøtsel. Opptak av biogent karbon i ny mineraljord til likevekt i år 20 er primært avhengig av areal og ikke volum, da størst opptak ifølge studien «Quantifying carbon stocks in urban parks under cold climate conditions» (Lindén et.al, 2020) primært er i de øverste 90 cm.
Regnet om til CO2 er årlig lagring av biogent karbon (i 20 år) ved nyetablering av arealer med mineraljord i området fra 0,18 til 0,41 kg CO2/m²/år. (Omregningsfaktor på 3,67 fra kg C til kg CO2.)
For organisk jord har vi foreløpig ingen faktorer på opptak. Som en forenkling og frem til man får faktorer på organisk jord, kan det vurderes å bruke faktoren for mineraljord.
Den tidligere nevnte studien til Lindén et.al, 2020 beskriver utslipp, opptak og karbonlager fra jord i ulike parker i Finland. Ved målinger er det funnet at lagret karbon i arealer med gress (etter likevekt) er i området 52-72 kg CO2/m², og lagret karbon i arealer for busker er i området 51-55 kg CO2/m². Dette er mye lager per kvm, men dessverre ikke tall vi enda kan bruke, da vi ikke vet startverdien på lagret av CO2 ved etablering. Derfor brukes per nå faktorene i tabell over.
Biomasse
Biomasse er planter som lagrer biogent karbon i stammer, rot, blader, osv. som primært tar opp karbon gjennom fotosyntesen. Biomasse har et spesifikt opptak over hele beregningsperioden avhengig av type og vektskurve.
Tabellverdier for standardtrær
Tabell R.A.4 viser kategoriene som brukes for å definere standardtrær. For hvert klima finnes det til sammen ni kategorier. Tabell R.A.5 viser årlig karbonopptak fra standardtrær per kategori og klima over 50 år. Verdier benyttet i beregningsvertøyet for å beregne karbonopptak i trær vises i Tabell R.A.6.
| Kategori | Verdi |
|---|---|
| Størrelse (fullvokst høyde) | Lite: mindre enn 12,2 meter Medium: mellom 12,2-18,3 meter Stort: over 18,3 meter |
| Veksthastighet | Lavt Moderat Rastk |
| Klima | Kaldt: Innlandet, Nord-Norge og Svalbard Temperert: Trøndelag, Oslo og Viken Varmt: Vestlandet, Agder og Sør-Østlandet |
| Størrelse og veksthastighet | Varmt klima | Temperert klima | Kaldt klima |
|---|---|---|---|
| Lite (under 12,2 m) Lav veksthastighet | -5,9 | -4,2 | -2,9 |
| Lite (under 12,2 m) Moderat veksthastighet | -19,6 | -15,5 | -11,1 |
| Lite (under 12,2 m) Rask veksthastighet | -32,4 | -28,2 | -22,7 |
| Medium (12,2-18,3 m) Lav veksthastighet | -10,8 | -8,3 | -6,2 |
| Medium (12,2-18,3 m) Moderat veksthastighet | -24,8 | -18,1 | -12,6 |
| Medium (12,2-18,3 m) Rask veksthastighet | -49,5 | -36,6 | -25,7 |
| Stort (over 18,3 m) Lav veksthastighet | -13,2 | -10,0 | -7,2 |
| Stort (over 18,3 m) Moderat veksthastighet | -26,9 | -20,1 | -14,3 |
| Stort (over 18,3 m) Rask veksthastighet | -52,6 | -38,9 | -27,3 |
| Faktor | Verdi | Kommentar |
|---|---|---|
| Standard vekstrate (cm/år) | Lav: 0,58 Moderat: 0,84 Rask: 1,09 | Se i-Tree database for informasjon om veksthastighet per treslekt |
| Årlig antall frostfrie dager | Agder & Sør-Østlandet: 233 Innlandet: 169 Nord-Norge: 187 Oslo & Viken: 205 Svalbard: 186 Trøndelag: 215 Vestlandet: 240 | Varmt klima: 240 Temperert klima: 210 Kaldt klima: 180 |
| Lystilgang | 0,56 | Verdi for park |
| Maksimal diameter | < 12,2 m → 38,1 cm 12,1–18,3 m → 76,2 cm > 18,3 m → 114,3 cm | Se i-Tree database for fullvokst høyde per treslekt |
| Dødelighetsrate | Diameter ≤ 7,62 cm: 0,0192 Diameter > 7,62 cm: 0,0146 | Verdi for utmerket tilstand |
| Sannsynlighet for at treet blir fjernet/stående | Stående: 50 % Fjernet: 50 % | Verdier for park |
Tabellverdier for standard busker
Forutsetningene for opptak i busker er basert på metodikken fra Pathfinder Climapositive design, vist i Tabell R.A.6. Standardtall for busker beregnes for de samme ni kategoriene for hvert klima som definert for standard trær, men med justert fullvokst høyde tilpasset busker. Levetiden til busker er satt til 15 år.
| Størrelse | Opptak formel |
|---|---|
| Liten (under 1 m høy) | Opptak medium busk / 2 |
| Medium (mellom 1-2 m høy) | Opptak stor busk / 2 |
| Stor (over 2 m høy) | Opptak lite tre / 2 |
Tabell R.A.7 viser årlig karbonopptak fra standardbusker per kategori og klima over 15 års levetid.
| Størrelse og veksthastighet | Varmt klima | Temperert klima | Kaldt klima |
|---|---|---|---|
| Lite (under 1 m ) Lav veksthastighet | -0,1 | -0,1 | -0,1 |
| Lite (under 1 m) Moderat veksthastighet | -0,7 | -0,5 | -0,4 |
| Lite (under 1 m) Rask veksthastighet | -1,5 | -1,1 | -0,8 |
| Medium (1-2 m) Lav veksthastighet | -0,3 | -0,2 | -0,1 |
| Medium (1-2 m) Moderat veksthastighet | -1,4 | -1,0 | -0,7 |
| Medium (1-2 m) Rask veksthastighet | -3,1 | -2,3 | -1,6 |
| Stort (over 2 m) Lav veksthastighet | -0,6 | -0,4 | -0,3 |
| Stort (over 2 m) Moderat veksthastighet | -2,8 | -2,1 | -1,5 |
| Stort (over 2 m) Rask veksthastighet | -6,1 | -4,6 | -3,2 |
Karbonlagring i trebiomasse
Karbonlagring estimeres ved å multiplisere treets biomasse med 0,5 (Chow P., Rolfe G., 1989) 2020. Karbonlagring i CO2e beregnes ved å multiplisere karbonlagring i C med 44/12 som er forskjell i molekylær vekt på CO2(44) og C(12). For karbonlagring vurderes over- og underjordiske tredeler av trær. Både røtter og masse over bakken er dermed inkludert.
Karbonlagring i trær
hvor:
- Karbonlagring estimeres ved å multiplisere treets biomasse med 0,5.
- 44/12 er forskjell i molekylær vekt på CO2 (44) og C (12).
Biomassen for hver treslekt ble beregnet ved hjelp av allometriske likninger. Likninger som estimerer biomasse over bakken, ble omregnet til total trebiomasse basert på et rot-til-skudd-forhold på 0,26 (Nowak, 2024). De ulike likningene som ble brukt for enkel treslekt, ble kombinert for å utarbeide én prediktiv likning for en treslekt. Dersom det ikke fantes en allometrisk likning for en enkel treslekt, ble gjennomsnittet på neste høyere fylogenetiske nivå benyttet. Når biomasselikningene ble kombinert, ble de forenklet til eksponentiell form, der stammediameteren i brysthøyde (m) er variabelen.
Karbonlagring i biomasse etter stammediameter
hvor:
- Stammediameteren i brysthøyde (cm)
- Parameterne A og B er empiriske allometriske koeffisienter avledet fra regresjonsanalyser av målte trær, og varierer med treslekt og klima.
Verdiene varierer mellom studier; tabellen viser representative intervaller fra Jenkins et al. (2003), IPCC og i-Tree-relatert litteratur.
| Treslagstype | A (typisk intervall) | B (typisk intervall) | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Bartrær | 0,02 – 0,08 | 2,2 – 2,7 | F.eks. gran og furu |
| Løvtrær | 0,03 – 0,10 | 2,3 – 2,9 | F.eks. bjørk, eik |
Dersom likninger som ikke er tilpasset de faktisk målte treslektene benyttes, brukes treets tetthet (tonn/m3) som korrigeringsfaktor for å estimere biomassen.
Karbonlagring i biomasse etter tetthet
Vekst av biomasse i trær
Veksten i biomasse over tid beregnes ut fra den årlige diameterveksten. Trærne kategoriseres i tre ulike vekstrateklasser: lav, moderat og rask veksthastighet. Det antas at trærnes tilstand er utmerket, og det er derfor ikke gjort justeringer for treets tilstand. Det antas at lystilgangen i landskapsområdene tilsvarer den man finner i parkområder.
Vekst i biomasse: årlig diametervekst
Årlig diameterveksten beregnes ut fra standard årlige veksthastigheten for stammediameter og beliggenhetens frostfrie periode.
Diameter i år t er:
Årlig diametervekst:
Hvor
- StVr er Standard Vekstrate
- AFD er Antall frostfrie dager
Når veksten av biomasse i trær avtar
Etter hvert som et tre nærmer seg maksimal diameter, avtar vekstraten. Treslektenes vekstrater, slik de er beskrevet ovenfor, justeres derfor basert på forholdet mellom treets nåværende diameter og treslekts maksimale diameter.
Tilvekst i år t er:
Når et tres diameter overstiger 80 prosent av maksimal diameter, reduseres den årlige diameter-tilveksten proporsjonalt – fra full tilvekst ved 80 prosent av maksimal diameter til 2,22 prosent av full tilvekst ved 125 prosent av maksimal diameter som vist i figuren under. 
Forskjellen mellom karbonlagring i nåværende år t og forrige år t-1 er årlig karbonopptak i nåværende år.
Beregning av karbonopptak i år t
Nedbryting
Karbon som går tapt som følge av både rask frigivelse (f.eks. flising av trekomponenter eller forbrenning) og forsinket frigivelse (f.eks. naturlig nedbrytning) beregnes og trekkes fra brutto karbonopptak for å anslå netto opptak.
Netto karbonopptak
Estimater av karbonutslipp som følge av nedbrytning er basert på sannsynligheten for at treet dør i løpet av det neste året og sannsynligheten for at treet blir fjernet. Dødelighetsraten avhenger av treets diameter, og varierer mellom 1,5 % til 2,0 % for trær i utmerket tilstand.
Netto karbonnedbryting
Nedbrytning av trær
I parkområder antas det at 50 prosent av døde trær (%stående) blir stående og nedbrytes over en periode på 20 år. De resterende 50 prosent av trærne (% fjernet) blir antatt fjernet innen ett år etter treets død. For fjernede trær blir overjordisk biomasse (74 %) fliset med en nedbrytningstid på 3 år, mens underjordisk biomasse (26 %) antas å nedbrytes over 20 år.
Karbonutslipp fra nedbryting av stående og fjernede trer i år t er:
hvor
- DR er Dødelighetsrate
- CL er Karbonlagring
Avhending av busker
Etter 15 års levetid, kan en busk enten bli stående eller bli fjernet. Dersom en busk blir stående etter 15 års levetid, vil karbonet i biomassen nedbrytes over en periode på 20 år. En del av karbonet (20 %) kan bli lagret i jorden som organisk materiale. Dersom en busk blir fjernet og sendt til gjenvinning etter 15 års levetid, vil karbonet i underjordiske deler av biomassen (26 %) nedbrytes over en periode på 20 år, mens karbonet i overjordiske deler av biomassen (74 %) nedbrytes over en periode på 3 år.
Karbonutslipp fra nedbryting av stående og fjernede busker i år t er:
hvor:
- CL er Karbonlagring
Vekt og transport
For å finne vekt som skal brukes i transport (modul A₄) beregninger bruker man følgende formelen for hvert tre eller busk:
Beregning
hvor,
- 12/44 er forskjell i molekylær vekt på CO2 (44) og C (12)
- 1/0,5: Omregning fra karbon til tørr biomasse (50 % C-innhold)
- 5,6: Omregningsfaktor for å beregne vekt av massen som må flyttes, inkludert jord m.m.