Mer bioenergi och mindre negativa miljöeffekter med multifunktionellt jordbruk

Ökad efterfrågan på biomassa riskerar att intensifiera jordbruket och bidra till dess negativa miljöeffekter. Med ett nytt sätt att modellera markanvändning visar forskning hur jordbruket kan leverera mer biomassa samtidigt som miljöproblematiken minskas.

Klimatförändringar, befolkningstillväxt och ökad efterfrågan på mat, trä och biobaserade produkter ökar trycket på ekosystemen. Samtidigt är minskade klimatförändringar beroende av användning av biodrivmedel och andra biobaserade alternativ. Därmed står det globala samhället inför en dubbel utmaning i att öka produktionen av biomassa samtidigt som negativa miljöeffekter från markanvändningen behöver minskas.

Nu har forskare från Chalmers, Lunds universitet och Mittuniversitetet utvecklat ett nytt sätt att modellera markanvändningssystem. De har delat in EU och Storbritannien i 81 000 delområden och sedan identifierat områden med potential för både ökad biomassaproduktion och minskad miljöproblematik.

Rätt förändring på rätt plats

Multifunktionella produktionssystem innebär att man odlar fleråriga grödor på ett sätt och en plats som gör att de negativa miljöeffekterna från intensivt jordbruk i landskapet motverkas. Det ger samhället dubbla nyttor; biomassa och miljönytta.

Forskarna har studerat tre sådana multifunktionella system: energiskog och -gräs som buffertzoner längs vattendrag, energiskog som lähägn, samt plantering av perenna grödor i ensidiga växtföljder.

– Våra modeller visar att man får bukt med problematiken kring läckage av kväve till ytvatten och miljöproblem relaterat till vinderosion genom att ändra markanvändning på 1 procent av den areal vi idag använder i Europa för att producera ettåriga grödor. Med rätt förändring på rätt plats nås stora positiva effekter av relativt små markförändringar, säger Oskar Englund, docent vid Mittuniversitetet, som deltagit i studien.

Perenna grödor kan reducera problem

Intensiv odling av ettåriga grödor förekommer i hela Europa och är ett miljöproblem i sig eftersom det påverkar markens förmåga att binda kol, vilket också kan minska bördigheten. Genom att strategiskt introducera perenna, fleråriga, grödor i intensivt brukade jordbrukslandskap kan problemen reduceras.

En storskalig inblandning av gräs i växtföljden skulle kunna binda in kol i marken som motsvarar tio procent av alla europeiska växthusgasutsläpp inom jordbrukssektorn. Dessutom kan man uppnå minskad erosion, minskat kväveläckage och minskad översvämningsproblematik.

Ersättning för levererad miljönytta

Inom EU ger den nyligen reviderade jordbrukspolitiken (Common Agricultural Policy, CAP) nya möjligheter att stödja så kallade ekologiska fokusarealer. Det innebär att man premierar specifika ekologiska effekter i dedikerade odlingar, samtidigt som biomassan får skördas för energiändamål.

Om systemen ska implementeras i stor skala krävs marknader för biomassan och möjlighet att få ersättning för den miljönytta som levereras.

– Om en lantbrukare gör något så att det blir mindre övergödning, uppstår en samhällsnytta som samhället kan betala för. Det kan även ske via certifieringssystem där konsumenten betalar mer för att produkten är hållbar, säger Oskar Englund.

Lokalt exempel i Skåne

Forskarna har genomfört en fallstudie kring ett befintligt kraftvärmeverk i Örtofta utanför Lund, där lignocellulosa från energigrödor används som bioråvara. Den visar att biomassa från strategisk etablering av salixodlingar i form av buffertremsor och filterzoner, samt poppelodling på övergiven åkermark i Skåne, har potential att möta kraftvärmeverkets efterfrågan på biomassaråvara för integrerad biooljeproduktion.

– De skulle täcka sitt råvarubehov med lokalproducerad multifunktionell biomassa. Ett bra exempel på hur marknader kan skapas lokalt, säger Oskar Englund.

-----------------

Projektet Minskade negativa miljöeffekter av biomassaproduktion genom produktion av mer biomassa

Forskningsresultaten har tidigare presenterats tidigare i ett webbinarium.

Rapporter och länkat material.

Projektgrupp: Göran Berndes (projektledare) och Christel Cederberg, Chalmers; Oskar Englund, Mittuniversitetet och Englund GeoLab AB; Pål Börjesson, Lunds universitet.

Delar av projektet har kopplats till arbete inom IEA Bioenergy Task 45 - Climate and sustainability effects of bioenergy within the broader bioeconomy.