Til indhold

Blåt kulstof fra de gemte og glemte skove bliver slet ikke udnyttet nok

Ålegræs
Ålegræseng ved Thurø. Kulstofdepotet i havbunden under ålegræsenge består både af organisk kulstof fra engene selv og fra tilførte partikler. Denne dobbelte kulstoftilbageholdelse betyder, at havbunden under havgræsenge og saltmarsker kan akkumulere kulstof hurtigere end et tilsvarende areal af skovbunden under landjordens skove. © Peter Anton Upadhyay Stæhr
Blåt kulstof fra de gemte og glemte skove bliver slet ikke udnyttet nok
0:00 0:00
Af Dorte Krause-Jensen, Carmen Leiva-Dueñas, Anna Elizabeth Løvgren Graversen, Peter Anton Upadhyay Stæhr og Cordula Göke fra Institut for Ecoscience ved AU. Gary Banta og Marianne Holmer er fra Biologisk Institut, SDU. Alle er marinbiologer.

Danske ålegræsenge og saltmarsker har en unik evne til at tilbageholde blåt kulstof. Men deres omfang er gået kraftigt tilbage, så planterne ikke gavner klima og miljø nær så meget, som det er muligt.

Havets skove, såsom vores hjemlige ålegræsenge og saltmarsker bidrager til kulstofbegravelse (blåt kulstof) og er samtidig vigtige habitater og naturlige kystværn.

Det er derfor en gevinst for både biodiversitet, klima og havmiljø at beskytte disse økosystemer og sikre dem øget udbredelse.

Havets skove og enge vokser i bælter langs klodens kyster. De omfatter saltmarsker (strandenge) og havgræsser (heriblandt vores hjemlige ålegræs) samt i tropiske egne også mangrover, som alle vokser på blød og sandet havbund. Desuden tangskove, som især vokser på stenbund.

Mens saltmarsker og mangrover findes ved overgangen mellem land og hav, gror havgræsser og tangskove fra tidevandszonen og til så store dybder, som vandets gennemsigtighed tillader. For skovene kræver lys på havbunden, men deres tilstand bliver ofte overset.

Havets skove og enge er truet i kystzonen fra både eutrofiering, ændret arealanvendelse, forstyrrelse af havbunden og klimaforandringer.

Skovenes skjulte natur medvirker til, at vi som samfund ofte ikke gennemfører de nødvendige tiltag for at beskytte dem.

Ålegræs er den mest udbredte havgræs på den nordlige halvkugle. Danmark er et naturligt hotspot for ålegræs pga. vores lange kystlinje med store lavvandede arealer i beskyttede fjorde og vige.

Bestandene har imidlertid lidt store tab gennem det seneste århundrede. Det samme gælder de danske saltmarsker.

Kom til DM BIO DEBAT: Et hav af muligheder den 2. februar kl. 17-19

Havets skove er meget produktive økosystemer med en primærproduktion pr. m2 på niveau med skove på land.

Kulstoftilbageholdelse sker hurtigere end i skove på land

Havets skove spiller, ligesom skovene på land, en rolle som klimabuffer, fordi de optager CO2, og indbygger det i biomassen.

En del af dette organiske materiale begraves som ’blåt kulstof’ i havbunden og i dybhavet.

Havets skove er meget produktive økosystemer med en primærproduktion pr. m2 på niveau med skove på land, og de optager derfor betydelige mængder CO2 fra vandet.

En del af løvfaldet fra denne produktion ophobes i havbunden som et kulstofdepot under både havgræsenge og saltmarsker, og en endnu ukendt andel af det organiske stof fra alle typer marin skov eksporteres til kulstofdepoter på dybere vand.

Samtidig tilbageholder havets skove partikler af organisk stof fra vandet, fordi skovene dæmper bølgeenergien og dermed virker som partikelfælde.

Kulstofdepotet i havbunden under fx havgræsenge og saltmarsker består derfor både af organisk kulstof fra engene selv og fra tilførte partikler.

Denne dobbelte kulstoftilbageholdelse betyder, at havbunden under havgræsenge og saltmarsker kan akkumulere kulstof hurtigere end et tilsvarende areal af skovbunden under landjordens skove. Iltfrie forhold i havbunden bidrager desuden til, at kulstoffet nedbrydes langsomt.

Projektet ’Blå Skove – havets skove som kulstofdræn’ (ledet af Aarhus Universitet og Syddansk Universitet og finansieret af Veluxfonden) har netop leveret helt ny viden om størrelsen af kulstofpuljer og hastigheder for kulstofbegravelse i danske ålegræsenge og saltmarsker.

Det er de første målte værdier af sådanne kulstofpuljer i havbundens øvre meter og af kulstofbegravelse i danske ålegræsenge, og dataene er også blandt de første i Norden.

Boksen herunder illustrerer metoden bag disse målinger.

Måling af kulstofpuljer og -begravelseshastigheder under ålegræsenge og saltmarsker Deltagerne i projektet 'Blå Skove – havets skove som kulstofdræn' udtog kerner af havbund under saltmarsk og ålegræsenge med plexiglasrør (A-C). I laboratoriet deltes kernerne (C) i skiver ved at presse sedimentet op gennem røret med et stempel og skære skiver af (D-E). Vi målte koncentrationen af organisk kulstof i de enkelte lag og adderede værdierne for at kvantificere kulstofpuljen til en given dybde i kernen. Sedimentets alder (100-150 år tilbage i tid) blev målt ved Pb210-metoden, som kvantificerer henfaldet af blyisotopen ned gennem havbunden og sammenholder med baggrundsværdien. Ud fra disse data beregnede vi hastigheden for akkumulering af det organiske stof i havbunden. Hastigheden for kulstofbegravelsen blev beregnet ved at kombinere data for havbundens gennemsnitlige akkumuleringshastighed og kulstofindholdet i de enkelte lag. I tillæg til kulstofkoncentrationen målte vi koncentrationen af de stabile isotoper 13C og 15N i de enkelte sedimentlag på et massespektrometer. Vha. af en såkaldt ’blandingsmodel’ samt kendskab til isotopfordelingen i forskellige kulstofkilder (ålegræs, planktonalger, tang, saltmarskplanter og andre landplanter) beregnede vi den sandsynlige fordeling af sedimentets kulstofkilder ned gennem havbunden.

Ålegræs er et effektivt kulstoflager

Danske ålegræsenge ophober organisk kulstof (Corg) på 7,3 ± 0,8 kg Corg pr. m2 i havbundens øvre meter (se figur). Cirka en tredjedel af denne pulje stammer fra ålegræsset selv, mens resten især stammer fra tang og plankton.

Hastigheden for kulstofbegravelsen i havbunden under ålegræsengene er i gennemsnit <5-134 kg Corg pr. m2 årligt.

Der er stor variation, og kulstofbegravelsen er størst i områder, der er beskyttet mod vind og bølger og ubetydelig i eksponerede områder.

Hvis vi antager, at ålegræssets potentielle udbredelse i Danmark er ca. 2.200 km2, svarer ålegræs­engenes samlede kulstoflager i den øvre meter havbund til mere end to års (225 pct.) årlige CO2-emissioner fra Danmark i 2020 (se figuren længere nede).

Men disse data repræsenterer en baselinesituation. For kun ved at øge ålegræsarealet kan engene bidrage til at dæmpe klimaforandringerne. Ved at beskytte eksisterende enge kan man desuden undgå at frigive det kulstof, de allerede har akkumuleret i havbunden.

Resultaterne ovenfor peger på, at en fordobling af det nuværende potentielle ålegræsareal vil kunne levere en årlig kulstofbegravelse på op til 0,7± 0,5 pct. af de årlige danske emissioner.

Nabosedimenter gør dokumentation besværlig

Studiet viste dog også, at nabosedimenter til ålegræsenge ofte også indeholder tilsvarende store kulstofdepoter, hvoraf en del stammer fra ålegræs (tidligere enge samt materiale tilført fra naboenge).

Det giver udfordringer i forhold til at kvantificere og dokumentere klimaeffekten ved at etablere nye ålegræsenge, men understreger samtidig, at det er vigtigt at beskytte hele havbunden mod forstyrrelse.

Selv om klimakrisen skal løses via reduktion af emissioner fra kilden, bidrager bæredygtig forvaltning af havets skove og enge til kulstoftilbageholdelse samt til øget biodiversitet, næringsstoftilbageholdelse og kystbeskyttelse.

Saltmarsker ophober også kulstof

Danske saltmarsker ophober et kulstoflager i havbundens øvre meter, som typisk er noget større end ålegræssets, nemlig 13,4 ± 1,9 kg Corg pr. m2, og saltmarskerne begraver kulstof med en hastighed på 5-142 g Corg pr. m2 årligt, hvilket er i samme størrelsesorden som for ålegræsset (se figuren).

Værdierne repræsenterer især lavtliggende, relativt unge marskarealer langs vores kyster, og der er behov for flere data fra ældre, højereliggende saltmarsker, som formentlig indeholder større puljer (da de er akkumuleret over længere tid) men lavere begravelseshastigheder (da de får mindre materiale fra havet).

Med et udbredelsesareal på omkring 410 km2 i Danmark er saltmarskers udbredelse kun ca. en femtedel af ålegræssets. På landsplan er saltmarskernes kulstofpuljer i den øvre meter havbund derfor mindre end ålegræssets, og saltmarskernes årlige kulstofbegravelse udgør 0,2 ± 0,05 pct. af Danmarks årlige emissioner i 2020.

3 pct. af de årlige globale udledninger kan forhindres

Et nyt globalt studium anslår, at hvis alt sættes ind på at beskytte truede havgræsser, saltmarsk og mangrover og genetablere tabte bestande, kan det levere en kulstofbegravelse samt forhindre emissioner i størrelsesordenen 3 pct. af de årlige globale udledninger.

De store variationer i puljer af blåt kulstof og usikkerhed på bestemmelserne peger dog på, at der er behov for endnu bedre baggrundsdata.

Den samlede økologiske effekt af genetablering og beskyttelse af disse habitater er det vigtigt også at være opmærksom på ud over klimaeffekten.

Vigtige habitater, kystværn og partikelfælder

Havets skove er, lige som skovene på land, vigtige habitater med stor biodiversitet. De er levested, opvækstområde, skjulested og fødekammer for fisk, hvirvelløse dyr som muslinger og krebsdyr samt for både mikro- og makro-alger.

Havets skove og enge fungerer også som naturlige kystværn, der beskytter mod erosion, dels fordi de dæmper bølgeenergien, og dels fordi de stabiliserer havbunden med deres netværk af rødder og underjordiske stængler og i nogen grad bidrager til at hæve havbunden. Denne kystbeskyttelse er særligt vigtig for et lavtliggende land som vores.

De blå skove tilbageholder desuden næringsstoffer fra vandet, som dels indbygges i biomasse og dels lagres i havbunden, så der er færre næringsstoffer til rådighed for fx mikroalger, der ellers blomstrer op og gør vandet uklart.

Effekten som partikelfælde og lagring af næringsstoffer bidrager også til at holde vandet klart. Men denne effekt virker kun i en vis udstrækning.

For stor tilførsel af næringsstoffer forvrider konkurrenceforholdet mellem havets primærproducenter, så hurtigt voksende mikro- og makroalger skygger for havbundens skove og i sidste ende kan udkonkurrere dem.

Kulstofpuljer (tal under cylindrene) og begravelseshastigheder (tal under pilene) i havbunden under danske saltmarsker og ålegræsenge. Fede tal angiver de samlede kulstofpuljer og begravelseshastigheder i det samlede areal af hhv. saltmarsker og ålegræsenge i Danmark. Studiet viste også tilsvarende store kulstofpuljer i nabosedimenter til ålegræsenge.

Trusler mod havet skove

Havets skove har oplevet og oplever stadig global tilbagegang som følge af stort pres på kystzonen pga. bl.a. omlægning af kystnære arealer til landbrug og bebyggelse, udledninger af næringsstoffer og slam samt forstyrrelse af havbunden ved trawlfiskeri.

Højere temperaturer, øget frekvens af hedebølger og andre klimarelaterede ændringer kan derudover påvirke vegetationen.

Globalt er havgræsser forsvundet med samme hastighed som regnskoven, og i Danmark har vi også tabt store ålegræsarealer. Omkring år 1900 dækkede ålegræsenge omkring 6.700 km2 af havbunden, og med en kystlinje på ca. 7.000 km svarede det i gennemsnit til et kilometer bredt bælte langs alle vores kyster.

I 1930’erne blev hele den nordatlantiske ålegræsbestand, inklusiv den danske, ramt af ålegræssyge, fremkaldt af en slimsvamp, og omkring 90 pct. af ålegræsset forsvandt.

I starten af 1940’erne dækkede danske ålegræsenge kun omkring 7 pct. af deres tidligere areal. Gennem de følgende årtier bredte ålegræsset sig, men nåede aldrig den tidligere udbredelse.

Den tiltagende eutrofiering som følge af øget brug af kunstgødning og udledning fra spildevandsanlæg gennem det 20. århundrede resulterede i algeopblomstringer og uklart vand, som begrænsede dybdeudbredelsen af ålegræsset.

Potentiale for over 2.000 km2 ålegræsenge

Forstyrrelser af havbunden fra bl.a. trawling begrænsede udbredelsen yderligere. Dybdeudbredelsen er ikke ændret markant gennem de seneste årtier på trods af, at eutrofieringen er nedsat, da de tidligere ålegræsområder er forstyrrede og kræver yderligere beskyttelse og genopretning, før ålegræsset vender tilbage.

Vi kender ikke det præcise udbredelsesareal i dag, men arealet, hvor naturbetingelserne giver mulighed for tætte ålegræsenge, er ca. 2.200-2.600 km2.

For at udvide dette potentielle udbredelsesareal er der brug for at sikre klarere vand. Og for at ålegræsset kan etablere sig på det potentielle areal er der brug for yderligere beskyttelse suppleret med aktiv genetablering af tabte bestande.

Danske saltmarsker har også lidt store tab pga. især digning og dræning til opdyrkning, så saltmarskarealet i dag (ca. 410 km2) udgør under halvdelen af arealet for 150-200 år siden.

Saltmarskerne er også under tiltagende pres i takt med, at havniveaustigninger begrænser deres mulighed for at brede sig udefter, og da de ofte heller ikke kan bevæge sig indlands på grund af kystbeskyttelse, bebyggelse og anden landanvendelse, kan de ende i en situation kendt som ’coastal squeeze’.

Danske saltmarsker har lidt store tab pga. især digning og dræning til opdyrkning, så saltmarskarealet i dag udgør under halvdelen af arealet for 150-200 år siden. Saltmarskerne er også under tiltagende pres i takt med, at havniveaustigninger begrænser deres mulighed for at brede sig udefter. Foto: Anna Elizabeth Løvgren Graversen

Bæredygtig forvaltning er i vækst

Øget opmærksomhed omkring blåt kulstof gennem det seneste årti har givet anledning til forvaltningstiltag rettet mod at bevare og genetablere havets skove.

Ved at beskytte de eksisterende habitater mod tab forhindrer man frigivelse af de tilknyttede kulstofdepoter og sikrer samtidig fortsat kulstoftilbageholdelse.

Ved at genetablere tabte habitater, opbygger man nye puljer og opnår samtidig de øvrige økosystemfunktioner.

Denne type forvaltning hører under kategorien naturbaserede løsninger, som er rettet mod at fremme naturlige økosystemtjenester og samtidig gavne biodiversiteten.

Både beskyttelse af eksisterende ålegræsenge og saltmarsker og genetablering af tabte arealer kræver sikring af gode vækstforhold.

Behov for genetablering i stor skala

For ålegræs er det centralt at sikre klart vand og gode bundforhold ved at reducere eutrofieringen. Det er også vigtigt at beskytte engene mod fysisk ødelæggelse fra bl.a. trawling og dumpning af materiale.

Udover sikring af gode vækstforhold kræver genetablering af tabte bestande en stor indsats med at plante skud (eller sprede frø) fra eksisterende bestande.

Erfaringer viser, at chancen for succes øges, når genetablering foregår i relativt stor skala, så de nyetablerede bestande hurtigt kan opnå selvbeskyttende effekter – fx dæmpning af bølge­energien og derved beskytte de nye skud mod erosion.

For saltmarsker kan arealudbredelsen øges ved at sikre periodisk oversvømmelse med havvand. Nogle steder kan en løsning derfor være at ændre forvaltningen til såkaldt ’managed realignment’, som mindsker inddigning og dræning af lavtliggende kystnære arealer.

Græsning med kreaturer er også en udbredt forvaltningspraksis for at undgå tilvoksning og dermed øge biodiversiteten af strand­engsplanter.

Klimaforandringerne lægger pres på kystnære økosystemer

En række europæiske direktiver, inklusive vandrammedirektivet, habitatdirektivet og det marine strategidirektiv har til formål at sikre god økologisk tilstand og god bevaringsstatus for havets planter og dyr.

Disse direktiver er sammen med internationale konventioner og den nationale lovgivning vigtige redskaber til at forbedre vækstforholdene for vores ålegræsbestande og saltmarsker. Indsatsen har dog endnu ikke ført til betydelige forbedringer i udbredelsen herhjemme.

I takt med, at klimaforandringerne lægger ekstra pres på de kystnære økosystemer, er der yderligere behov for en bæredygtig forvaltning, der reducerer de øvrige velkendte presfaktorer som eutrofiering og fysisk forstyrrelse og sikrer genetablering af tabte habitater.

Strategier for blåt kulstof

Bevarelse og genetablering af havets skove løser ikke verdens klimaproblemer. De skal løses ved at nedbringe udledningen af klimagasser.

Bæredygtig forvaltning af marine økosystemer bidrager imidlertid i positiv retning, har langtidseffekt, leverer en række økosystemfunktioner og er teknologisk klar. Der er derfor store gevinster forbundet med at sikre øget udbredelse af disse økosystemer.

Den indsats kan fx fremmes gennem kommunikation af de marine skoves betydning til beslutningstagere og gennem incitamentstrukturer for at bevare og øge skovenes udbredelsesareal.

Det er langt enklere at bevare end at genetablere havets skove, så det er vigtigt at forhindre yderligere tab. Ligesom effektiv forvaltning kræver blik for alle økosystemfunktioner, kræver en optimal indsats også blik for det samlede sæt af presfaktorer, der truer havets skove.

Det er der heldigvis øget fokus på både herhjemme og i udlandet.

Som opfølgning på den internationale Blue Carbon konference i København i september 2019 har vi sammenfattet viden om blåt kulstof i de nordiske lande og videregivet anbefalinger for bæredygtig forvaltning af de blå skove.

Desuden har vi etableret et EU-støttet nordisk forskningsprojekt (NordSalt) om klimaeffekter og forvaltning af nordiske saltmarsker, som skal bidrage med mere viden om disse vigtige økosystemer.

Kilder

Friedlingstein, P et al (2021): Global Carbon Budget 2021. Earth Syst. Sci. Data Discuss. 2021.

Gattuso, JP et al (2018): Ocean solutions to address climate change and its effects on marine ecosystems. Frontiers in Marine Science, 5.

Graversen, AEL, Banta, GT, Masqué, P, Krause-Jensen, D (2022): Carbon sequestration is not inhibited by livestock grazing in Danish salt marshes. Limnology and Oceanography.

Leiva-Dueñas C et al: Organic carbon stocks and sequestration rates in Danish salt marshes. (Under udarbejdelse)

Leiva-Dueñas, C et al: Carbon and nitrogen stocks and sequestration rates in Zostera marina meadows of southern Scandinavia. (Under review).

Krause-Jensen, D et al (2021): Century-long records reveal shifting challenges to seagrass recovery. Global Change Biology 27.

Krause-Jensen, D et al (2022): Nordic Blue Carbon ecosystems: Status and outlook. Frontiers in Marine Science.
Macreadie, PI et al (2021): Blue carbon as a natural climate solution. Nature Reviews Earth & Environment, 2(12).
Staehr, PA et al (2019): Habitat model of eelgrass in Danish coastal waters: Development, validation and management perspectives. Frontiers in Marine Science, 6, 175.
Vestergaard, P. (2000): Strandenge – En Beskyttet Naturtype., G.E.C.Gads Forlag. Miljø- og Energiministeriet, Skov- og Naturstyrelsen.
Williamson, P, Gattuso JP (2022): Carbon removal using coastal blue carbon ecosystems is uncertain and unreliable, with questionable climatic cost-effectiveness. Frontiers in Climate, 4.

Læs mere i Momentum+

Artiklen blev bragt i Momentum+ nr. 4, 2022 i temanummeret: Et hav af muligheder

Læs magasinet som pdf
Momentumforside 4 2022
Ålegræs
Ålegræseng ved Thurø. Kulstofdepotet i havbunden under ålegræsenge består både af organisk kulstof fra engene selv og fra tilførte partikler. Denne dobbelte kulstoftilbageholdelse betyder, at havbunden under havgræsenge og saltmarsker kan akkumulere kulstof hurtigere end et tilsvarende areal af skovbunden under landjordens skove. © Peter Anton Upadhyay Stæhr