Marken och klimatförändringen

Klimatförändring ses ofta som något som sker i atmosfären. Växterna hämtar ju koldioxid från atmosfären under sin fotosyntes. Men atmosfärens koldioxid påverkar också marken. Den koldioxid som inte används för växtens tillväxt ovan mark fördelas till växtens rötter, vilket innebär att koldioxid deponeras i marken. Utan störning kan detta kol bli stabilt och fortsätta att vara låst i marken i tusentals år. Sunda jordar kan således begränsa klimatförändringen.

När det gäller att lagra kol är inte alla jordar lika. De kolrikaste jordarna är torvmark som finns i Nordeuropa, i Storbritannien och på Irland. Gräsmark lagrar också mycket kol per hektar. Däremot innehåller jorden i varma och torra områden i Sydeuropa mindre kol.

Klimatförändringen innebär en belastning för marken

I vissa delar av Europa kan högre temperaturer leda till ökad vegetationstillväxt och till att mer kol lagras i marken. Högre temperaturer kan dock också öka nedbrytningen och mineraliseringen av organiskt material i jorden, vilket minskar halten organiskt kol.

I andra områden förhindras nedbrytningen av det kolhaltiga organiska materialet i stabila torvmarker på grund av de låga syrehalterna i vattnet. Om sådana områden torkar ut, kan det organiska materialet snabbt brytas ned, och i samband med detta frigörs koldioxid till atmosfären.

Det finns redan tecken på att markens fukthalt påverkas av stigande temperaturer och förändringar av nederbördsmönstren. Framtidsprognoser visar att detta kan fortsätta med en allmän förändring av markens fukthalt sommartid i större delen av Europa under perioden 2021–2050, inklusive betydande minskningar i Medelhavsområdet och vissa ökningar i den nordöstra delen av Europa.

Den ökande koncentrationen av koldioxid i vår atmosfär kan göra att mikrober i jorden arbetar snabbare för att bryta ned organiskt material, vilket kan leda till utsläpp av ännu mer koldioxid. Frigörandet av växthusgaser från marken väntas bli särskilt betydande längst norrut i Europa och Ryssland. Där kan smältande permafrost frigöra stora mängder metan, en växthusgas som är mycket potentare än koldioxid.

Det är ännu inte klart vad den totala effekten kommer att bli, eftersom olika regioner absorberar och avger olika nivåer av växthusgaser. Men det finns en klar risk att varmare klimat kan leda till att marken avger mer växthusgaser, vilket kan leda till ännu varmare klimat i en självförstärkande spiral.

Jordbruk och skogsbruk för att hålla kolet under jord

Klimatförändringen är inte den enda faktor som riskerar att förvandla marken från en kolsänka till en utsläppskälla. Vårt sätt att använda marken har också en påtaglig inverkan på den mängd kol som marken kan hålla kvar.

För närvarande växer kolförrådet i de europeiska skogarna på grund av förändringar i skogsbruket och av miljöförändringar. Ungefär hälften av det kolförrådet är lagrat i skogsmarken. När skogarna försämras eller avverkas frigörs detta kolförråd tillbaka till atmosfären. I så fall kan skogarna bli nettobidragare av kol till atmosfären.

Det är känt att plöjning av jordbruksmark kan påskynda nedbrytning och mineralisering av organiskt material. För att hålla kvar kol och näringsämnen i marken föreslår forskarna att man ska minska jordbearbetningen, odla med komplex växtföljd samt använda s.k. täckgrödor och lämna kvar växtrester på markytan. Att lämna kvar växtrester på ytan före och under sådd eller plantering kan bidra till att skydda mot risken för markerosion. Sådant skydd är väsentligt eftersom det tar tusentals år att bilda bara några få centimeter jord. Minskad jordbearbetning innebär mindre brytande och vändande av jorden. Men minskad jordbearbetning och ploglösa metoder förknippas ofta med större användning av kemiska gödselmedel, vilket kan ha andra negativa effekter på miljön.

Eftersom stallgödsel används som insatsvara i ekologiskt jordbruk kan det bygga upp markens lager av organiskt kol långt under markytan. Ekologiskt jordbruk har den extra fördelen att det minskar växthusgaserna eftersom inga kemiska gödselmedel används. FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation beräknar att koldioxidutsläppen per hektar i ekologiska jordbrukssystem är 48–66 procent lägre än i konventionella system.

Intressant nog kan vissa former av biobränsleproduktion faktiskt minska markens kolförråd. I en aktuell studie fann man att biodrivmedel som framställs av majsavfall faktiskt kan öka de totala växthusgasutsläppen eftersom det organiska materialet bränns som drivmedel i stället för att återföras till jorden.

Generellt sett har användningen av lämpliga jordbruks- och skogsbruksmetoder en enorm potential att återställa jorden och avlägsna koldioxid från atmosfären.

Skydda städer med jord

Efter det att bostäder i den belgiska byn Velm nära Sint-Truiden översvämmats av lervatten fem gånger år 2002 satte invånarna press på de kommunala myndigheterna att göra någonting. Översvämningar med lervatten hade blivit ett återkommande problem i området, eftersom vattnet rann bort från kala fält och förde sediment med sig. För att lösa problemet undersökte myndigheterna hur jorden kunde skydda bostäderna. De vidtog en rad åtgärder som att plantera täckgrödor på vintern när jorden var bar för att därigenom minska risken för översvämning. De lämnade också kvar skörderester på fälten för att minska erosionen. Sådana åtgärder för att återställa natursystemen har visat sig vara framgångsrika för att förebygga leröversvämningar från 2002 fram till i dag, trots flera skyfall.

Reglering och förebyggande av översvämningar är bara en av de viktiga ”tjänster” som sunda jordar tillhandahåller. Vi har blivit alltmer beroende av denna tjänst i takt med att extrema väderförhållanden som översvämningar blir vanligare och allvarligare.

Jordens kvalitet bestämmer hur klimatförändringen påverkar oss på många andra sätt. Genomsläpplig jord kan också skydda oss mot värmeböljor genom att lagra stora mängder vatten och hålla temperaturen nere. Den senare punkten är särskilt viktig i städer där hårda ytor (som förseglar markytan) kan fungera som värmeöar.

Flera europeiska städer försöker att dra nytta av dessa markfunktioner. Ett exempel är Gomeznarroparken i Madrid som återställdes för att få nya genomsläppliga ytor, vegetation och underjordslagring av vatten. Samma lösning har tillämpats på andra ställen i Madrid och i hela Spanien.

Att återställa ekosystem

De senaste bevisen är entydiga: återställning av vissa ekosystem kan bidra till att binda koldioxid från atmosfären. Bland annat har aktiv återställning av torvmark visat sig vara ett framgångsrikt sätt att åtgärda förlusten av organiskt kol som blivit följden när torv bryts för energianvändning. Enligt en studie från kommissionens gemensamma forskningscentrum är det snabbaste sättet att öka halten organiskt kol i jordbruksmark att omvandla åkermark till gräsmark.

Tyvärr går vissa trender på senare tid i motsatt riktning. Mellan 1990 och 2012 minskade arealen åkermark, fleråriga odlingar, betesmark och halvnaturlig växtlighet i Europa. I klarspråk ledde markexploatering i Europa till en förlust av 0,81 procent av kapaciteten för produktiv åkermark när fält omvandlades till städer, vägar och annan infrastruktur mellan 1990 och 2006. Sådana projekt för tätbebyggelse innebär ofta att marken förseglas med ett ogenomträngligt skikt. Förutom vad detta innebär för livsmedelstryggheten medför det också att Europa har en minskad kapacitet att lagra organiskt kol, förebygga översvämningar och hålla temperaturen nere.

Om marken hanteras på rätt sätt kan den hjälpa oss att minska växthusgaserna och anpassa oss till de värsta effekterna av klimatförändring. Men om vi inte vårdar marken kan vi snabbt förvärra de problem som är förknippade med klimatförändring.