Surface waters: The overlooked factor in the forestry climate mitigation debate?

Med bakgrunn i de alvorlige klimautfordringene har norske myndigheter satt i verk et ambisiøst program for å benytte et mer intensivt skogbruk som et virkemiddel for å binde mer karbon fra atmosfæren. Dette inkluderer nitrogengjødsling av skog for større biomasseuttak i form av heltrehogst i tillegg til kun trestammene. Beslutningen om å intensivere skogbruket i Norge har ført til diskusjon både innenfor forsknings-miljøene og i det offentlige rom. Ett forhold som imidlertid har vært lite oppe i debatten er hvordan lanseringen av et mer intensivert skogbruk som et klimatiltak kan påvirke sårbare vannøkosystemer. Norges elver og innsjøer leverer i dag en rekke viktige økosystemtjenester i form av rent drikkevann, rekreasjonsmuligheter og habitat for et bredt utvalg av arter. Det tverrfaglige forskningsprosjektet SURFER tar for seg ulike effekter av et mer intensivert skogbruk på overflatevann. Målet vårt er å fremskaffe kunnskap og tilby veiledning slik at forvaltere, beslutningstakere og interessenter kan ivareta verdifulle vannøkosystemer ved planlegging av nye intensiveringstiltak innen skogbruket. Det er iverksatt en rekke forebyggende tiltak for å minimere direkte virkninger av skogsdrift på vannressursene. Forskriftene og retningslinjene er imidlertid for det meste rettet mot å ivareta vannmiljøet under selve gjennomføringen av skogbrukstiltakene, mens det er en stor grad av usikkerhet knyttet til de langsiktige virkningene. Det er også behov for mer tydelighet i forbindelse med sanksjoner mot skogeiere, andelslag og kommuner når forskrifter ikke overholdes. Et modellarbeid er gjennomført for å vurdere potensielle effekter av intensivert skogbruk på vannkvalitet i forsuringsfølsomme nedbørfelter. Simuleringene indikerer at gjødslingen øker skogveksten, men resulterer i høyere utvasking av nitrat i 5-10 år etter hogst. Den umiddelbare pulsen av nitrat etter hogst var større ved konvensjonell hogst enn ved heltrehogst, men sistnevnte metode forårsaket sterkere forsuring av overflatevann på grunn av større uttømming av basekationer fra jorda. Det er gjennomført en analyse av hvilke mulige effekter et mer intensivt skogbruk kan ha på overflatevann ved å anvende et konseptuelt rammeverk. Verktøyet ble på forhånd tilpasset norske forhold og deretter brukt til å visualisere potensielle effekter av intensivert skogsdrift 1, 10 og 100 år hogst. Arbeidet, som er basert på et litteraturstudium, konkluderer med at flere av tiltakene kan ha negative effekter, spesielt i vannforekomster som allerede er utsatt for andre stressfaktorer som eutrofiering eller forsuring. En gjennomgang av internasjonal litteratur viser at intensivering av skogbruk kan påvirke ferskvannsøkosystemenes funksjon og biologiske mangfold. Endringene vil være svært avhengige av forvaltningspraksis, skogbrukstyper og biogeografisk kontekst (f.eks. forsuringsfølsomme områder). God forvaltningspraksis reduserte generelt sett virkningen av skogbruk, men best tilgjengelig praksis var ikke systematisk implementert i gjennomgåtte studier. Effektene av (intensivert) skogbruk på akvatisk økologi har vanligvis bare blitt undersøkt på kort tidsskala rundt selve hogstperioden. De fleste studier fokuserer på enkle indikatorer for å estimere økologiske responser. Indikatorene var imidlertid ofte lite følsomme, noe som antyder at det er behov for en mer prosessorientert og systembasert tilnærming. Et viktig casestudium har vært gjødslingen av totalt 700 daa skog ved drikkevannskilden Glitrevann i juni 2017 og overvåkingen av innsjøen og bekkene før og etter gjødslingen. Det ble kun registrert en liten og kortvarig lekkasje av nitrat etter gjødslingen, og det det forventes derfor heller ikke problemer i forbindelse med gjødsling i tiden framover så lenge gjødslingsplanene blir overholdt. Hogst fører til økt nitrogenavrenning, noe som illustreres gjennom en nylig gjennomført hogst i nedbørfeltet til en av innløpsbekkene til Glitrevann. Det planlegges å hogge ca. 1 km2 skog i tiden rundt 2050 og ca. 5 km2 i tiden rundt 2070. Modellberegninger tyder på at dette kan resultere i en 20-23% økning i nitrogen-tilførslene til innsjøen over perioden 2017-2090. For å beskytte drikkevannskilden mot uakseptabelt høye nitrogentilførseler anbefales det at hogstintensiteten holdes under 1 km2 per år (ca 2% av nedbørfeltet) og at bruken av buffersoner mot vann utvides til også å gjelde ikke-permanente bekker.

Interactions with the reference group and the stakeholder group have provided a good opportunity for mutual exchange of knowledge and information. We have arranged two meetings with the reference group (with members from Landbruksdirektoratet, Miljødirektoratet, Fylkesmannen i Trøndelag, Lier kommune, Glommen Skog, and Sabima) and two meetings with the stakeholder group (with members from Glitrevannverket, Statskog and Lier kommune). The project also received attention in local/regional media during Statskog?s fertilization of a forested area in the Glitrevann catchment in June 2017. Reports/publications, presentations, and 5 fact sheets (one per task) are made public available from the project website: https://www.niva.no/en/projectweb/surfer.

Climate change affects large parts of world with rising temperatures, changes in precipitation patterns and extreme weather events. Norway is aggressively pursuing sustainable climate mitigation strategies and intensified forestry practices to increase biomass harvesting (e.g. nitrogen fertilization, intensified stem-only and/or whole-tree harvesting) are being used to rapidly transit to a "sustainable low emission society". The decision to intensify forest biomass use has led to debate in Norway, both scientifically and publicly. While the debate is still ongoing, other potential environmental concerns have been largely ignored, in particular the potential effects of intensified forestry on surface waters. Norway's lakes and rivers deliver a number of invaluable services including drinking water, recreational opportunities and habitat for a wide range of species. However, surface waters are mostly absent from the current climate mitigation debate. We propose a highly interdisciplinary project to address the effects intensified forestry practices will have on surface waters in Norway. Our goal is to provide guidance tools allowing water managers, decision makers and stakeholders to safeguard valuable surface water ecosystems in Norway. We will address forestry effects on surface waters on different levels: (i) water policy, by investigating how intensified forestry for climate mitigation reconciles with current Norwegian laws and directives (ii) trade-offs between intensified forestry for climate mitigation and surface water acidification (iii) Effects of intensified forestry on biogeochemical cycles, mobilization of pollutants and freshwater biodiversity on multiple spatial scales and (iv) the potential effects of forest fertilization on water quality in sensitive drinking water catchment in Norway. We will deliver policy relevant assessments and recommendations on how Norway can transit to a sustainable, low emission society without damaging surface waters.