”Klimatkrisen beror på ett samspel mellan biogena och fossila processer”

De flesta klimatanalyserna bortser ifrån biogena källor för koldioxidutsläpp. Att bortse eller underskatta landanvändning är ett misstag som både analytiker, debattörer och svenska politiker gör. Ett klimatarbete med verkan måste minska både fossila och biogena utsläpp och samtidigt öka upptaget, menar Kjell Prytz, docent i fysik vid Mälardalens universitet.

Debatt Klimatkrisen består av två delar: förlust av biomassa och fossil förbränning. Via kolcykeln ingår de biogena och fossila processerna i ett intrikat samspel som inte går att separera, ett samspel som baseras på både utsläpp och upptag av koldioxid. IPCC anger (Kap 2, tabell 2.3, sid 153) att drygt hälften av världens koldioxidutsläpp omvandlas till biomassa via naturens upptag från land och hav. 

Detta stora naturliga upptag förbises ofta i klimatanalyser men behöver beaktas för att erhålla en helhetsbild av klimatkrisen.

Är biogen koldioxid cirkulär och fossil linjär?

Vid förbränning av organiskt material, fossilt eller biogent, bildas koldioxid. Ofta ser vi modeller där den biogena koldioxiden cirkulerar i systemet med kort omloppstid. Man tänker sig att skogen avverkas och den nya uppväxande skogen tar upp den koldioxid som avverkningsprodukterna gett upphov till. Den fossila processen däremot antas vara linjär så att koldioxiden inte återupptas. 

Men för växtligheten är den koldioxid som skapas densamma från fossila som från biogena bränslen. Och skogen växer så länge atmosfären har ett överskott av koldioxid, förutsatt att det finns tillgång på vatten och näring. Det innebär att även den fossila koldioxiden tas upp av skogen och omvandlas till biomassa. 

Den förenklade bilden av kolcykeln, där den biogena koldioxiden cirkuleras och den fossila placeras permanent i atmosfären måste därför modifieras vilket får en del intressanta konsekvenser. 

Hur hade ett samhälle utan fossil förbränning sett ut?

För att belysa de biogena utsläppens bidrag till klimatkrisen ställer vi frågan hur ett samhälle med en energiförsörjning baserat helt på skogsbruk istället för dagens fossilutvinning skulle ha påverkat klimatet. 

Låt oss se på problemet ur ett globalt perspektiv. Människan hade sannolikt successivt anpassat sig till det så kallade hållbara skogsbruket vilket innebär att man inte avverkar mer än tillväxten. Detta tillstånd uppnås naturligt efter en tids avverkning. Det kan verka som det ultimata, vi tar inte mer än vad naturen kan ge, men skenet bedrar. I praktiken bygger ett sådant skogsbruk på kalhuggning med återplantering. Man måste helt enkelt ha enåldriga bestånd med en jämn åldersfördelning av bestånden. Om träden avverkas vid till exempel hundra års ålder, så är bestånden fördelade åldersmässigt jämnt från noll till hundra år. Man inser då att ett sådant skogsbruk är bara till hälften fyllt av biomassa jämfört med det ursprungliga tillståndet. Halva biomassan saknas alltså och har huvudsakligen omvandlats till koldioxid som transporterats till atmosfären. 

Hur stort skulle detta överskott vara? Det beror på hur mycket av skogen som skulle brukas i världen. Men om vi antar samma mänskliga beteende som vi ser idag så skulle förmodligen hela världens skogar behöva brukas. Det skulle då finnas tillgång till ungefär hälften av den energi som utnyttjas idag. Låt oss göra en uppskattning av mängden koldioxid som skulle tillföra atmosfären.

Globalt saknas idag biomassa på världens landområden motsvarande 800 gigaton koldioxid, en så kallad kolskuld (fig 1, sid. 4078).

Två tredjedelar av denna kolskuld är uppkomna via avskogning (Fig. 2) för jordbruk, betesmark och byggnation. 

Skogsbruket står alltså för en tredjedel av denna kolskuld, motsvarande 300 gigaton CO₂. 

Vidare uppskattas att ungefär hälften av världens skogar (Sid.  1 och 11) är brukade.

Skulle all skog brukas blir sålunda kolskulden den dubbla, det vill säga 600 gigaton. Sammanlagt skulle då tillföras atmosfären ca 800 + 300 = 1100 gigaton koldioxid, att jämföra med de 1500 gigaton som fossil förbränning har alstrat hittills.

Nackdelen med skogsbrukssamhället är att det genererade överskottet av koldioxid till atmosfären på 1100 gigaton inte kan justeras av växande skog, medan fossilsamhällets kolutsläpp kan tas upp helt eller delvis av den fria skogen. Vi ser att den förenklade bilden av en cirkulär biogen kolcykel inte stämmer. 

Även det rena skogsbrukssamhället skulle alltså hamna i en klimatkris, liknande den vi ser idag. Skillnaden mellan fossilsamhällets utsläpp på 1500 gigaton och skogsbrukssamhällets utsläpp på 1100 gigaton jämnas ut om vi inkluderar fossilsamhällets bättre förutsättningar för upptag i växande skog. Dessutom får ett rent skogsbrukssamhälle svåra problem med ekologin när världens skogar omvandlas till monokulturella plantager. Sverige är ett sådant exempel där praktiskt taget all tillgänglig skog brukas. Konsekvensen på den biologiska mångfalden är dramatisk och avtrycket på sjö och hav rent katastrofal. Fossilsamhällets ekologiska problem skulle utmärks av bland annat igenväxning eftersom mycket av utsläppt koldioxid omvandlas till biomassa. Vi ser båda effekterna i dagens samhälle som är en blandning av de två samhällstyperna. 

Kan ett samhälle baserat på förbränning vara hållbart?

För att svara på frågan behöver vi först göra en liten kalkyl över världens kolflöde.

Före den industriella tiden var koldioxidhalten 280 ppm (miljondelar). Det aktuella värdet är 420 ppm. Eftersom 1 ppm motsvarar en koldioxidmängd på 7.8 gigaton blir överskottet 1100 gigaton. 

De fossila utsläppen uppskattas till 1500 gigaton och de biogena till 800 gigaton. Det pågår även ett ständigt upptag av koldioxid från både land (fig. 1, sid. 4078) och hav (Kap 2, sid 137), under fossilepoken sammanlagt 800 respektive 600 gigaton.

Vi landar då i ett atmosfäriskt överskott på 900 gigaton, i hyfsad överensstämmelse med mätvärdet med tanke på osäkerheten i mätningar och uppskattningar.  

Vi kan då leka med tanken att till exempel skogsbruk och övrig landanvändning bara hade varit hälften så intensivt. Då hade det biogena utsläppet minskat från 800 gigaton till 400 gigaton. Dessutom hade orörd natur ökat med 50% vilket ger 400 gigaton i extra upptag. Då skulle vi stå med totalt utsläpp på 1900 gigaton och ett upptag på 1800 gigaton – vi hade då alltså inte haft någon klimatkris. 

Ett annat scenario kunde ha varit en 25 procent mindre landanvändning och 25 procent mindre fossil förbränning. Då minskar biogena utsläpp till 600 gigaton och upptaget ökar till 1000 gigaton, medan fossila utsläpp minskar till 1100 gigaton. Med bibehållet upptag från hav blir då nettotillförseln till atmosfären återigen endast 100 gigaton – alltså ingen klimatkris.

”Stor potential i förändrad landanvändning”

Att bara skylla klimatkrisen på de fossila utsläppen är alltså inte korrekt. Det är helt enkelt ett intrikat samspel mellan naturliga upptag och mänskliga utsläpp från både biogena och fossila källor.

De två exemplen visar på den stora potential som finns i förändrad landanvändning och nödvändigheten i att beakta både biogena och fossila källor i kampen mot klimatkrisen. Man kan till exempel inte ersätta fossila bränslen med biogena, som är Sveriges vägval. Det blir som att det man tjänar in på gungorna förlorar man på karusellen. Ett klimatarbete med verkan måste minska både fossila och biogena utsläpp och samtidigt öka upptaget. Endast på så sätt kan klimatkrisen överkommas.