Maximizing the Resilience and Carbon Sequestration in Managed Norway Spruce Forests

Mens klimaendringene antas å medføre økt produktivitet for gran i det meste av landet, vil et endret klima også kunne gjøre skogen mere utsatt for biotiske og abiotiske skader. Av stor betydning i så måte er risikoen for stormfelling og snøbrekk etter våtsnø-episoder, som kan medføre store økonomiske tap og potensielt endre et skogområde fra å være et karbonsluk til å bli en kilde til karbonutslipp. Risiokoen for slike klimabetingede skader er avhengig av faktorer som lokalklima, jordsmonnegenskaper og topografi. Sannsynligheten for stormfelling og snøbrekk vil også påvirkes av trærnes avsmalning, kronestørrelse og størrelsen og utformingen til rotsystemene. Disse egenskapene vil i sin tur påvirkes av hvor hyppig og sterkt tettheten i det enkelte skogbestandet reguleres gjennom tiltak som tynning. For å optimalisere skogens opptak av karbon trengs kunnskap om hvordan skogbehandlingen best kan tilpasses samspillet mellom trærnes vekstforhold og lokale risikofaktorer for vind- og snøbrekkskader. Hovedmålet med MARCSMAN-prosjektet er å framskaffe ny kunnskap og verktøy som trengs for å bedre balansere avveininger mellom størst mulig produksjon og risikoen for stormefelling- og snøbrekkskader, slik at en kan tilpasse skogbehandlingen best mulig i forhold til arealenes produksjonsevne og risikofaktorer. I prosjektet skal det utvikles verktøy og modeller som kal gjøre det mulig å: (1) beregne arealenes produksjonsevne under endrede klimaforhold, (2) beregne skogens vekst og potensiale for karbonopptak ved ulike skogbehandlingsregimer, og (3) modellere og kartlegge sannsynligheten for stormfelling og snøbrekk for enkelttrær og skogbestand. MARCSMAN adresserer med dette forventningene om økt produksjonsevne i norsk skog og økt risiko for ekstreme værhendelser i et endret klima, med en målsetning om å framskaffe verktøy og kunnskap som gjør det mulig å tilpasse skogbehandlingen til et endret risikobilde. Arbeidet med å modellere og kartlegge sannsynliget for storm- og snøbrekkskader vil i hovedsak bli utført av en stipendiat tilknyttet prosjektet. Stipendiaten vil i arbeidet med kartlegging og modellering benytte ulike datakilder, bl.a. registrerte snøbrekkskader i ulike områder på Østlandet vintrene 2017-2018 samt 2020-2021, og fra stormen 19. november 2021 som felte mye skog i deler av samme område.

-

Resilient forests play a major role in climate change mitigation, due to their ability to sequester and store significant amounts of carbon, and by providing raw materials that may substitute other raw materials with a high carbon footprint. To obtain the highest possible yield and carbon sequestration in managed Norway spruce stands, a high stand density is recommended in Norwegian forestry. However, growing trees in very dense stands may have undesirable effects on the trees stability against winthrow and stem breakage from loads of wet snow. With the ongoing climatic changes, extreme weather events are likely to become more common than today, and this implies a considerable challenge with respect to devising proper stand density programmes for forest stands. To gain better understanding of the trade-offs between dense and sparse stands, we will combine different data sources and methodologies. In WP1-2 we will use time-series of single-tree LiDar data as well as field-measured data to obtain up-to date estimates of site productivity and growth in spruce stands for a 14 000 ha case study area (Fritzøe Skoger AS). Data from NIBIO’s thinning trials will be used to develop new individual-tree growth functions that incorporate thinning effects (WP3), and data on windthrow and snow breakage from Norway and other European countries will be used to adapt and test a damage probability model (ForestGALES) for Norwegian conditions (WP4). Information on tree damage deduced from Fritzøes stand database and the laser scanning data will be used to validate the predictions. In WP5, alternative strategies will be compared and forecasts will be run for different stand density alternatives. This will be achieved by implementing the new site index estimates and models from WP1-4. A synthesis based on the different studies and the scenario analyses will form the basis for recommending site-specific stand density programmes and for revising current guidelines to forest managers.