Pedon-scale silicate weathering : comparison of the PROFILE model and the depletion method at 16 forest sites in Sweden

Weathering of soil minerals is important for the recovery from acidification and for the sustainability of forestry. However, there is still substantial uncertainty about its absolute rate. This study presents a harmonized comparison of field weathering rates estimated with the mechanistic model PROFILE and the depletion method for 16 intensively sampled soil profiles across Sweden representing different site conditions. In general, a correspondence in total weathering rates was found between the two methods except in rare cases where either method yielded deviating results. The weathering rate was higher according to the depletion method than according to PROFILE for Mg, while PROFILE produced higher weathering rates for the other base cations. The Spearman rank correlation (rho) between the two methods indicated significant correlation for Ca (rho = 0.44, p = 0.04) and non-significant correlation for Mg (rho = 0.51, p = 0.09), Na (rho = 0.25, p = 0.34), K (rho = 0.07, p = 0.80), and the sum of the base cations (rho = 0.11, p = 0.67). The variation in weathering rates with depth showed opposite gradients in the upper 50 cm, which reflects the conceptual differences between the methods. This study shows the potential of using multiple methods to identify a probable weathering rate, if harmonized input data are used. Furthermore, it highlights the importance of making comparisons for individual elements in order to interpret differences between methods. Regardless of the method used, weathering rates were below or at the same level as the losses caused by whole-tree harvesting, particularly in southern Sweden, indicating a risk of negative effects on soils and waters. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved

Modeling the forest phosphorus nutrition in a southwestern Swedish forest site

In this study, a phosphorus (P) module containing the biogeochemical P cycle has been developed and integrated into the forest ecosystem model ForSAFE. The model was able to adequately reproduce the measured soil water chemistry, tree biomass (wood and foliage), and the biomass nutrient concentrations at a spruce site in southern Sweden. Both model and measurements indicated that the site showed signs of P limitation at the time of the study, but the model predicted that it may return to an N-limited state in the future if N deposition declines strongly. It is implied by the model that at present time, the plant takes up 0.50 g P m−2 y−1, of which 80% comes from mineralization and the remainder comes from net inputs, i.e. deposition and weathering. The sorption/desorption equilibrium of P contributed marginally to the supply of bioavailable P, but acted as a buffer, particularly during disturbances

The effect of spatial and temporal planning scale on the trade-off between the financial value and carbon storage in production forests

Background: Increasing carbon stock in standing forests is one of the proposed ways to mitigate climate change. However, in production forests, this typically would lead to reduced harvesting possibilities and thus reduced financial gain for the forest owners. The size of this reduction should depend on the chosen target level of the carbon stock as well as the required speed of accumulation. Furthermore, due to landscape heterogeneity, the size of the loss can be expected to vary the planning scale, often related to forest property size.Aim: This study aimed to quantify the effects of spatial and temporal planning scales on the severity of the tradeoff between Net Present Value (NPV) of future timber sales and carbon storage in production forests in Southern Sweden.Methods: We used the Heureka PlanWise forest decision support system with built-in Linear Programming functionality. We created six Production Possibility Frontiers (PPF) that quantified the trade-off for the combinations of two scenarios for timing of carbon accumulation (either by 2100 or by 2100 with an intermediate target by 2045) and three spatial management scales (-3300 ha, -300 ha, and -60 ha; 1068 stands).Results: There was a strong effect of temporal scale, with consistently lower NPV, with the same carbon stock in 2100, when the intermediate target for 2045 was applied. The effect of the spatial scale was only apparent between the smallest (50 ha) scale and the larger scales (300 and 3300 ha), with consistently lower NPV with the same carbon stock at the smallest scale.Conclusion: We conclude that both the effects of spatial management scale and temporal scale on the cost of carbon storage should be considered in relation to potential climate policies

Storm disturbances in a Swedish forest-A case study comparing monitoring and modelling

A Norway spruce (Picea abies Karst) forest site in southwest Sweden was chosen to study the effects of storm disturbances over the period 1997-2009, during which two storms, 'Lothar' (December 1999) and 'Gudrun' (January 2005), affected the area. Monitored deposition data, soil water chemistry data and forest inventory data were compared with the predictions of an integrated ecosystem model, ForSAFE, in an effort to reveal and understand the effects of storms on acidification/recovery in forest soils. Both storms caused windthrow loss leading to increased nitrate and sulphate concentrations in soil water as a result of stimulated mineralization. Lothar led to increased concentrations of Na+, Mg2+, and Cl- in soil water due to sea-salt episode. No general sea-salt episode was seen following Gudrun, but small sea-salt episodes were observed in 2007 and 2008. Each sea-salt episode caused a temporary decrease of pH, and a subsequent recovery, but overall, the soil water pH decreased from 4.54 to 3.86 after Lothar. Modelling suggested that the site was recovering from acidification from 1990s, and would continue to recover in future. Both modelled and monitored data showed that storm caused disturbances in the recovery; monitored data even suggested that soil acidification happened due to storm disturbances. Sea-salt episode does not increase soil acidity in the long term, and will probably decrease the soil acidity by replenishing the base saturation. The modelled data also suggested that storms with only windthrow would not have effects on soil acidification recovery in the long term, but they may influence the soil fertility by losses of base cations. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved

Korrigering av vattenkemi för kalkningspåverkan

Kalkning för att motverka försurning har under flera decennier varit en av Sveriges största miljövårdsinsatser. Då försurningstrycket har minskat, finns behov av att minska kalkningsinsatserna. Kalkade sjöar och vattendrag som tidigare varit försurade börjar nu återhämta sig. Kalkdoserna kan då minskas och i en del fall helt avslutas. I vissa fall kan också kalkningen ha startats på felaktiga grunder eftersom underlaget för beslut om att kalka ibland var bristfälligt. När kalkning avslutas ska det inte av misstag ske i vatten som fortfarande är försurade så att återvunna biologiska värden går förlorade. Det är därför viktigt att i varje enskilt fall kunna bedöma hur surhet och försurning skulle vara i ett kalkat vatten om kalkningen avslutades. Den så kallade okalkade surheten och försurningen i kalkade vatten brukar i Sverige beräknas med hjälp av kvoten mellan icke-marint kalcium och magnesium, Ca*/Mg*, från närliggande okalkade referenssjöar. Metoden har använts i flera sammanhang och bedömts ge tillförlitliga resultat i regional skala, men för enskilda vatten är felen ofta stora. I utvärderingen av en stor inventering av alla kalkade så kallade målsjöar 2007 – 2008 poängterades vikten av att minska osäkerheten och att kunna bedöma storleken på osä- kerheten vid beräkning av okalkad surhet och försurning för enskilda vatten. I denna studie utvärderas den befintliga metoden för beräkning av okalkad kemi liksom ansatser till alternativa metoder. Vidare utvärderas variationen i tid och rum hos Ca/Mg i okalkade referenser i ett stort datamaterial med sjöar och vattendrag för att ge underlag till val av metod och beräkning av osäkerheten. Slutligen har verktyg tagits fram för beräkning av okalkad kemi, försurningspåverkan och osäkerheten. Variation i rum och tid av Ca/Mg studerades i ett flertal olika dataset omfattande: • Vattendragsnätverk med provtagning av alla bäckförgreningar i små skogsdominerade avrinningsområden med mellan 15 och 39 provplatser i varje område. • Skogsvattendrag med provtagning mellan 2 och 3 platser längs samma vattendrag omfattande 47 provplatser. • Målsjöundersökningens okalkade referenser utvalda av länsstyrelserna omfattande ca 1800 sjöar. • Trendstationer i 73 sjöar och 67 vattendrag inom den nationella miljöövervakningen. Den hittills använda metoden att beräkna okalkad kemi med den marinkorrigerade kvoten mellan kalcium och magnesium (Ca*/Mg*) jämfördes med motsvarande kvot utan marinkorrigering (Ca/Mg). Det visade sig av Ca/Mg gav mindre fel i uppskattningen av okalkad kemi jämfört med Ca*/Mg*. Ca/Mg var också stabilare i tiden jämfört med Ca*/Mg* som också hade nackdelen att kunna ge negativa värden på beräknad Ca-halt. Alternativa metoder för att beräkna okalkad kemi ur omgivningsfaktorer och kemiska variabler som inte påverkas av kalkning prövades, men de gav inte bättre resultat än metoden med Ca/Mg. Möjligheten att beräkna Ca/Mg ur mineralsammansättningen i markkemidata från miljöövervakningen i skogsmark (RIS-MI) prövades, men de gav stora fel 8 och en kraftig underskattning av Ca/Mg. Vi drog därför slutsatsen att metoden att beräkna okalkad kemi med Ca/Mg-kvoten från okalkade referenser var att föredra. Beräkningen av okalkad kemi med Ca/Mg gav varierande resultat för de olika dataseten. För vattendragsnätverken Krycklan och Ottervattsbäcken i norra Sverige gav modellen tillförlitliga resultat med små fel. I de sydliga vattendragsnätverken gav modellen acceptabla resultat i tre av fyra fall, men först efter att avvikande värden rensats bort. Motiven för att utesluta provplatser var att de hade avvikande geologi i avrinningsområdet eller var misstänkt påverkade av okänd kalkning. Resultaten tyder på att man måste granska referenser noga för att kunna sortera bort sådana som inte är representativa för de kalkade vatten som ska bedömas. Den visar också att man måste vara vaksam på att även om modellen ger god prediktion i de flesta fall, kan den i enstaka fall ge stora fel. Skogsvattendragen omfattar relativt små avrinningsområden som valts ut för att representera skogslandskapet och därför domineras av skog, myr och sjö i avrinningsområdet. För dessa vattendrag fungerade modellen väl, vilket är positivt eftersom den motsvarar vattendrag av samma karaktär och med samma fördelning över landet som många kalkade vatten. Resultaten från målsjöarnas referenser visade på större fel om man inte kunde hitta uppströms liggande referenser som motsvarar minst 20 % av avrinningsområdet. Eftersom uppströms liggande sjöar ofta används som åtgärdssjöar, d.v.s. de kalkas för nedströms effekt på målområden, är man oftast hänvisad till närliggande referenser utanför avrinningsområdet. Den rumsliga variationen ökar ofta med minskande storlek på avrinningsområdet, men för Ca/Mg var denna effekt liten. Det finns därför ingen anledning att utesluta referenser med små avrinningsområden, även om större avrinningsområden är att föredra. En databas med referenssjöar för värden på Ca/Mg togs fram. Den bestod av 1622 okalkade referenser inom målsjöinventeringen som provtogs både hösten 2007 och våren 2008. Sjöar med stor variation i Ca/Mg (skillnaden mellan de två provtagningarna i Ca/Mg större än 1) och misstänkt kalkpåverkade sjöar (både Ca/Mg > 3 och pH > 6,2) hade då rensats ut ur datasetet. I första hand bör uppströms liggande referenser väljas. Om det saknas uppströms liggande referenser bör referensvärdet för Ca/Mg beräknas som medelvärdet av referenserna inom 20 km avstånd bland de referenser som ingår i databasen. Detta värde gav i regel mindre fel än om den referens som länsstyrelserna valt ut för varje sjö användes. Två verktyg togs fram för beräkning av okalkad kemi och försurningspåverkan i kalkade vatten. Verktyget KALKREF tar fram medelvärde och standardavvikelse av Ca/Mg för referenser inom 20 km avstånd. Verktyget OKALK beräknar okalkad kemi, förbereder ett dataset för MAGICbibliotek och tar fram underlag för osäkerhetsbedömning med MonteCarlo-simulering. En tillämpning av verktygen på Målsjöinventeringen visade att 43 % av målsjöarna var försurade med högre sannolikhet än 80 %, medan 24 % hade lägre än 20 % sannolikhet för försurning. För 33 % av sjöarna låg sannolikheten för försurning mellan 20 % och 80 % vilket innebär att försurningsbedömningen är mycket osäker

Lunds kommuns klimatpolitiska råd : Rapport 2021

Lunds kommuns klimatpolitiska råd (Rådet) bildades hösten 2018 med uppdrag att utvärdera hur Lunds kommuns samlade politik är förenlig med de klimatmål som antagits av kommunfullmäktige. Rådet, som består av forskare från Lunds universitet (LU) och SLU Alnarp, har sammantaget en bred tvär- och mångvetenskaplig kompetens och en gedigen erfarenhet av samverkan med olika samhällsaktörer.Samarbetet mellan Lunds kommun och akademin har sedan länge stimulerat utvecklingen i Lund och utgör en viktig källa till nytänkande och problemlösning.Rådet uppskattar förtroendet att utvärdera kommunens klimatarbete men uttrycker samtidigt en ödmjukhet inför komplexiteten i detta arbete. Rådets ambition är att sträva efter att vara kritiskt granskande men också konstruktiv och lösningsorienterad för att kunna bidra till utvecklingen av det lokala klimatarbetet.Rådet presenterar årligen en rapport i vilken Lunds kommuns klimatarbete granskas. Detta är Rådets tredje rapport i vilken Rådet valt att fokusera på Lunds kommuns förslag till nya klimatmål i miljömålsprogrammet LundaEko. Denna granskningkompletteras med en uppföljning av de klimatmål som antagits i den tidigare versionen av LundaEko (LundaEko II 2014-2020) inom områdena Minstamöjliga klimatpåverkan och Klimatanpassning. Rådet har i sin granskning utgått från tillgängliga planer, dokument, redovisningar och data. Detta material har kompletterats med samtal med ansvariga tjänstepersoner. Under arbetets gång har Rådet även fört dialog med Ungdomspolitiken i Lund, som på egen hand granskat LundaEko ur ett ungdomsperspektiv.Under 2020 har mandatet för några rådsledamöter löpt ut – Lena Hiselius (LU), Anna Peterson (SLU Alnarp), Markku Rummukainen (LU) och Catharina Sternudd (LU) – och de har avtackats för sina insatser under de inledande två åren. Samtidigt har nya ledamöter tillkommit – Cecilia Akselsson (LU), Susanne Arvidsson (LU), Anders Larsson (SLU Alnarp) och Lars J Nilsson (LU) – som tillsammans med övriga ledamöter har deltagit i den granskning som presenteras i denna rapport

Biomass burning in eastern Europe during spring 2006 caused high deposition of ammonium in northern Fennoscandia

High air concentrations of ammonium were detected at low and high altitude sites in Sweden, Finland and Norway during the spring 2006, coinciding with polluted air from biomass burning in eastern Europe passing over central and northern Fennoscandia. Unusually high values for throughfall deposition of ammonium were detected at one low altitude site and several high altitude sites in north Sweden. The occurrence of the high ammonium in throughfall differed between the summer months 2006, most likely related to the timing of precipitation events. The ammonia dry deposition may have contributed to unusual visible injuries on the tree vegetation in northern Fennoscandia that occurred during 2006, in combination with high ozone concentrations. It is concluded that long-range transport of ammonium from large-scale biomass burning may contribute substantially to the nitrogen load at northern latitudes. (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved

Akselsson, CeciliaÖvervakning av luftföroreningar i Kronobergs län. Resultat till och med september 2001

På uppdrag av Kronobergs läns Luftvårdsförbund har IVL mätt nedfall av luftföroreningar och mark-vattenkvalitet på olika platser i länet sedan 1987. I januari 1998 utökades programmet med mätning av lufthalter på en av dessa och sedan april 1999 mäts ozonhalter på två platser i jordbruksintensiva områden i länet. Syftet är att beskriva nedfallets storlek och markvattnets sammansättning i skogsytorna, men även visa skillnader mellan olika delar av regionen och hur förhållandena ändras med tiden. De flesta provytorna ligger i Skogsvårdsorganisationens observationsytor, vilket gör att Luftvårdsförbundets data kan jämföras med skogliga uppgifter. Kronobergs län ligger mitt i den sydväst-nordostliga depositionsgradienten i södra Sverige. Den västra delen tillhör den mest utsatta delen i Sverige, medan förhållandena i öster är något bättre. Depositionen till skogsytorna har minskat avsevärt under det senaste decenniet i hela södra Sverige och i Kronobergs län syns detta bland annat i granytan i Knapanäs, i östra delen av länet, där depositionen ungefär halverats. Den främsta orsaken till minskningen är minskad torrdeposition till följd av utsläppsbegränsningar i Europa. Även för kväve har de Europeiska länderna skrivit på avtal om minskningar, men kväveutsläppen har visat sig svårare att reducera. Depositionsmätningarna i Kronobergs län visar därför inga tydliga tecken på en minskning. Mätningarna av markvatten uppvisade sura förhållanden med pH-värden under 5 på flertalet lokaler. Trots att den försurande depositionen minskat syns inga tydliga förbättringar i markvattenkemin, snarare har halten baskatjoner tenderat minska något samtidigt som oorganiskt aluminium fortfarande är högt. Nederbörden i länet var på samma höga nivå under 2000/01 som under de senaste åren, över 1000 mm. Svaveldepositionen till skogen var på samma nivå som under senare delen av 1990-talet, bortsett från 1999/00 då depositionen var avsevärt mindre eftersom torrdepositionen var mycket liten. Liksom tidigare år var det bara Tagel och björkytan i Eneryda som hade pH-värden över 5 i markvatten. Kvoterna mellan baskatjoner och oorganiskt aluminium var generellt låga, speciellt i Angelstad där de var runt 0,5. Sommarmedelhalten av ozon var på samma nivå som året före, omkring 55-60 µg/m3.På uppdrag av Kronobergs läns Luftvårdsförbund har IVL mätt nedfall av luftföroreningar och mark-vattenkvalitet på olika platser i länet sedan 1987. I januari 1998 utökades programmet med mätning av lufthalter på en av dessa och sedan april 1999 mäts ozonhalter på två platser i jordbruksintensiva områden i länet. Syftet är att beskriva nedfallets storlek och markvattnets sammansättning i skogsytorna, men även visa skillnader mellan olika delar av regionen och hur förhållandena ändras med tiden. De flesta provytorna ligger i Skogsvårdsorganisationens observationsytor, vilket gör att Luftvårdsförbundets data kan jämföras med skogliga uppgifter. Kronobergs län ligger mitt i den sydväst-nordostliga depositionsgradienten i södra Sverige. Den västra delen tillhör den mest utsatta delen i Sverige, medan förhållandena i öster är något bättre. Depositionen till skogsytorna har minskat avsevärt under det senaste decenniet i hela södra Sverige och i Kronobergs län syns detta bland annat i granytan i Knapanäs, i östra delen av länet, där depositionen ungefär halverats. Den främsta orsaken till minskningen är minskad torrdeposition till följd av utsläppsbegränsningar i Europa. Även för kväve har de Europeiska länderna skrivit på avtal om minskningar, men kväveutsläppen har visat sig svårare att reducera. Depositionsmätningarna i Kronobergs län visar därför inga tydliga tecken på en minskning. Mätningarna av markvatten uppvisade sura förhållanden med pH-värden under 5 på flertalet lokaler. Trots att den försurande depositionen minskat syns inga tydliga förbättringar i markvattenkemin, snarare har halten baskatjoner tenderat minska något samtidigt som oorganiskt aluminium fortfarande är högt. Nederbörden i länet var på samma höga nivå under 2000/01 som under de senaste åren, över 1000 mm. Svaveldepositionen till skogen var på samma nivå som under senare delen av 1990-talet, bortsett från 1999/00 då depositionen var avsevärt mindre eftersom torrdepositionen var mycket liten. Liksom tidigare år var det bara Tagel och björkytan i Eneryda som hade pH-värden över 5 i markvatten. Kvoterna mellan baskatjoner och oorganiskt aluminium var generellt låga, speciellt i Angelstad där de var runt 0,5. Sommarmedelhalten av ozon var på samma nivå som året före, omkring 55-60 µg/m3