Integrating biogeophysical mechanisms into assessments of boreal forest management impacts on climate

Aktiv forvaltning av verdens boreale skoger er sentralt i målet om å dempe klimaendringene. Det nåværende styringsparadigmet og hoveddelen av forskningsaktiviteten er i stor grad karbon-sentrisk, men likevel er det en overveldende mengde vitenskapelige bevis som antyder at skoger også regulerer klimaet gjennom en rekke viktige biogeofysiske egenskaper (BGP). Ekskludering av disse, spesielt i boreale regioner, kan virke mot hensikten å redusere klimaendringene. BGP-klimapåvirkninger er svært varierende i tid og rom, noe som gjør det utfordrende å kvantifisere de, og tilskrive spesifikke skogforvaltningstiltak. Dette forklarer sannsynligvis en rutinemessig eksklusjon av disse i klimakonsekvensvurderinger av skogbruksprosjekter og politikk. Fremskritt innen fjernmåling og skogbeholdningsteknikker de siste årene gir imidlertid nye muligheter til å forsterke vår empiriske forståelse av de eksplisitte koblingene mellom skogforvaltningseffekter på vegetasjonsstruktur og viktige biologiske kontroller som styrer overflaten og planetariske energibudsjetter. Dette forskningsprosjektet har benyttet flere observasjonssystemer for fjernmåling og overvåkningsnettverk lokalt, for å bygge kritisk kunnskap rundt koblingen mellom skogforvaltningsaktiviteter i Fennoscandia (Norge, Sverige, Finland) og deres innvirkning på BGP-egenskaper og tilhørende klimaforretninger. Kunnskapen som ble tilegnet i prosjektet ble brukt til å bygge bedre verktøy for å forutsi BGP-påvirkning knyttet til fremtidig skogforvaltningsvirksomhet. Kunnskapen som er tilegnet i prosjektet har mer spesifikt ført til: i) forbedringer i parametriske innstillinger til viktige BGP-prosesser i ledende klimamodeller; ii) nye klima måleenheter og indikatorer som er bedre tilpasset behovene til skogforvaltere; og iii) ny innsikt som er relevant for implementering av lokale (eller regionale) skogforvaltningsstrategier som reduserer avveininger eller styrker fordelene mellom tradisjonelle karbonsentriske klimaendrings tiltaksmål.

Outcomes: The project has increased the competency of participant Post Doc T. Majasalmi to manage large georeferenced datasets and carry out stastical modeling research. The project has increased the competency of participant PhD Y. Kumkar to model forested ecosystems in a land surface model. The project has increased the competency of project manager R. Bright to manage and lead a small research group. Impacts: The project has resulted in increased collaboration between NIBIO and several international research groups with established reputations in the field of remote sensing (The Ohio State University), climate modeling (ETH-Z; MPI), and micrometeorology (Clemson University; JRC). The project has strengthened domestic collaboration between NIBIO and partners CICERO and UiO Geo in the fields of ecological climatology and climate modeling research.

Active management of the world's boreal forests is integral to the goal of mitigating climate change. The current management paradigm and majority of research activity is largely carbon-centric, yet there is an overwhelming body of scientific evidence suggesting that forests also regulate climate via a variety of important biogeophysical (BGP) properties and that excluding these -- particularly in boreal regions -- can be counterproductive to the goal of mitigating climate change. BGP climate forcings are highly variable in time and space, making them difficult to quantify and attribute to specific forest management interventions. This likely explains their routine exclusion in climate impact assessments of forestry projects and policies. However, advancements in remote sensing and forest inventory techniques in recent years provide new opportunities to enrich our empirical understanding of the explicit links between forest management impacts on vegetation structure and on important biological controls governing surface and planetary energy budgets. This research project will take advantage of advancements in remote sensing and forest resource monitoring in order to better understand, predict, and quantify boreal forest management's direct BGP impacts on climate across time and space. An enhanced empirical understanding of forest management's role in shaping near-surface and planetary energy budgets via its direct influence on biological controls can: a) lead to improvements in parameterizations of important BGP mechanisms in leading climate models; b) result in climate metrics and indicators that are better adapted to the needs of forest managers; and c) provide insights relevant to the implementation of localized (or regional) strategies that reduce tradeoffs or strengthen benefits between local and global climate change mitigation objectives.