Av jordens isfria landyta används 12 procent antingen till jordbruk eller betesmark. Denna markresurs ger oss den mat vi behöver nu, till mer än sex miljarder människor. Om 40 år måste marken producera mat som räcker till nio miljarder människor. Det kan bli möjligt, om man tar mer mark i anspråk för jordbruksproduktion och/ eller ökar avkastningen per ytenhet.
Nya Zeelands initiativ
Men matproduktionen för med sig utsläpp av växthusgaser – sammanräknat ungefär 14 procent av alla de utsläpp av växthusgaser som människan ligger bakom. Därför blir 2000-talets stora globala utmaning att dämpa jordbrukets emissioner, samtidigt som matbe - hoven måste tillfredsställas för en snabbt växande befolkning.
Här behövs en kraftsamling inom forskningen, ansåg Nya Zeeland och tog under FN:s klimatmöte i Köpenhamn i december 2009 initiativ till en så kallad Global Research Alliance, GRA. Från början var det ministrar från 23 olika länder, däribland Sverige, som kom överens om att gå samman. Senare har många fler länder och organisationer tillkommit. Forskningsalliansen ska uppmuntra och sam-ordna ländernas forskning, så att matproduktionen kan ökas utan att jordbrukets emission av växthusgaser gör det. En ytterligare utmaning är att fossila bränslen måste avvecklas. Detta ökar dessutom efterfrågan på mark för odling av bioenergi.
Lustgasemisson. Diagrammet visar (Vertikalt: Lustgas, N2O uttryckt som kväve per skörd. Horisontellt: Kvävegödsling, kilo kväve per hektar och år) att odlingar, där kvävegödsling är måttlig, har förutsättningar att ge lägre lustgasemission per skörd än vad tillförsel av stora mängder kväve har. Minimalt med lustgas per skörd blir det i intervallet 100-200 kilo kväve per år, men mängden lustgas som når atmosfären blir trots allt högre än från naturmarker som inte gödslas. Efter Van Groenigen et al. 2010, European Journal of Soil Sciences. Diagram: Magda Korotynska/Åsa Kasimir Klemedtsson.
Jordbruk, ris och husdjur
Ett inledande möte ägde rum i april 2010 i Nya Zeeland, där Formas internationella direktör Hans-Örjan Nohrstedt deltog. Då beslutades att tre olika arbetsgrupper skulle bildas kring forskning om jordbruksmark, ris - odling respektive husdjurshållning. Dessutom har två grupper fått i uppgift att behandla gemensamma frågor – en om kretsloppet för kol och kväve och en om hur växthusgaser kan mätas och beräknas. Efter detta inledande möte utsågs tre svenska forskare att delta i de olika grupperna. Jag själv, Åsa Kasimir Klemedtsson från Göteborgs Universitet, sitter med i arbetsgruppen för jordbruksmark. Jan Bertilsson från Sveriges Lantbruksuniversitet finns med i gruppen för husdjurshållning, och Thomas Kätterer – också han från SLU – representerar Sverige i kolgruppen.
Under sommaren har vi tillsammans identifierat pågående forskning i Sverige och rapporterat om den till GRA. I höst kommer arbetsgrupperna att mötas på olika håll i världen för att diskutera ländernas forskningssammanställningar och hur vi ska gå vidare för att stärka forskningen för ett hållbart jordbruk. Till exempel kommer min grupp – jordbruksmark – att ses i Los Angeles i november i samband med en årlig konferens för American Society of Agronomy och andra organisationer.
Dilemmat kväve/lustgas
Kväve är ett livsavgörande grundämne som bygger bland annat proteiner och klorofyll, men oftast är det för lite kväve i naturen för att tillväxten ska vara maximal.
För att öka skördarna har man under 1900- talet kunnat tillföra mer kväve genom handelsgödsel, ökat odlingen av kvävefixerande grödor och odlat upp mark som frigjort upplagrad näring. I samma takt som mer kväve blir tillgängligt, har tillförseln av lustgas till atmosfären ökat. Detta är ett dilemma när skördarna nu måste ökas.
Nya metoder
I Sveriges rapportering till EU-kommissionen och FN:s klimatkonvention uppges lustgas utgöra elva procent av de totala mänskligt för - orsakade växthusgaserna från Sverige, och större delen lustgas kommer från jordbruket. Men det är idag svårt att uppge hur mycket lustgas som olika grödor, odlingssystem eller regioner orsakar, eftersom det inte finns en entydigt bra metod att beräkna emission i den skalan.
Det saknas också en metod som kan peka ut begränsningsåtgärder, vilket inte är möjligt med de metoder som FN:s klimatpanel IPCC använder eller med andra globalt övergripande metoder. För att klara framtida svårigheter krävs ett forskningssamarbete över hela världen som inkluderar alla länder. Jag hoppas att vi genom Global Research Alliance kan initiera mer samarbete mellan de forskare som arbetar i mindre nationella projekt. Ett sådant samarbete kan förutom kontakter ge möjlighet till forskningsstöd också till forskare i utvecklingsländer. Förhoppningsvis kan vi tillsammans genom forskningsalliansen också lyckas att lyfta fram frågan i debatten.
Göteborgsforskning
Vid Göteborgs Universitet pågår forskning kring hur mycket växthusgaser som bildas i mark vid jord- och skogsbruk. Här finns en grupp av fem seniora forskare och ett antal doktorander och ett aktivt samarbete med forskare vid andra universitet. Vi är intresserade av allt från bildning av växthusgaser i mikrobiologiska processer till hur dessa påverkas av sin miljö, över till odlingsåtgärder och jordbrukets struktur och landskap.
För att ge förslag som kan minska utsläppen finns flera angreppssätt, allt från mätningar på jordbruksfält och i laboratoriet till arbete med processmodellering och övergripande analys. Beroende på vilken mark och hur den odlas avgår olika mycket av de biogena växthusgaserna koldioxid, lustgas och metan. Mest växthusgaser avgår från organogen mark, som också kallas mulljord. Större delen av Sveriges åkermark är dock inte organogen, men kväveomsättning för ändå alltid med sig lustgasemission. Det har vi visat i mätningar på både sandig jord och lerjord, bland annat med stöd av Formas på försöksstationen Logården söder om Vänern. Här studerades effekter av odlingssystemen, ekologisk och integrerad odling, i ett växtföljdsperspektiv.
Experiment i fält ger oss möjlighet att utveckla bra processmodeller och ta fram beräk - ningsmetoder för rapportering av nationella emissioner och för att uppskatta emission kopplat till nya produkter som bio bränslen producerade på åkermark och i skog. Vi har nu möjlighet att öka forskningen genom stöd från Energimyndigheten och det strategiska forskningsinitiativet BECC (Biodiversity and Ecosystem Services in a Changing Climate) där ytterligare två doktorander får möjlighet att tillsammans med oss utarbeta beräkningsmetoder för lustgasemission och möjlighet till uppskalning.
Author
:
Åsa Kasimir Klemedtsson
är forskare vid Institutionen för Geovetenskaper, Göteborgs universitet.