Kor og når vert karbon fanga i jord?

Avhengig av jordtemperatur og kva for strukturar jorda er bygd opp av, vert karbon bygd eller brote ned i jorda. Er det til dømes nypløgd sandjord i ei varm, sørvendt helling kan ein vente større nedbryting og lågare innhald av organisk materiale i denne jorda, enn det ein hadde funne i ei nordvendt helling med høgt innhald av siltig mellomleire. Lettare jordtyper, som sandjord, treng difor meir aktive tiltak for binding av karbon i jord, enn meir stabile jordartar med meir leire og høgare innhald av organisk materiale. Er myrjord den dominerande jordarten, handlar det sjeldan om å binde karbon i jord, men å hindre nedbrytinga av torv.  

Korleis måler ein karbon i jord? 

I NORSØK sin rapport frå 2018 vert det drøfta korleis ein definerer og måler karboninnhaldet i jord, og kvifor det er viktig å skilje mellom organisk materiale i jord og karboninnhaldet i jord. Som ein tommelfingerregel kan ein dele organgisk materiale i jord (OM) eller moldinnholdet (glødetapet frå ei jordprøve) i jord med ein faktor på to, for å få karboninnhaldet i jord.  

I litteraturen skil ein mellom stabilt og ustabilt karbon i jord. I NORSØK-rapporten frå 2018 vert det referert til Breland si tredeling av organisk materiale i jord (humus) ut frå nedbrytingstida: lett, middels og langsamt omsetteleg humus. Å auke det langsamt omsettelege organiske materialet i jorda, er det ein strevar etter når ein vil drive karbonfangst i jord. Men det kan vere vanskeleg å få til; plantene og mikroorganismane i jorda, forbrukar kvart år ein stor del av karbonet som blir produsert av plantane. Desse svingningane gjer det vanskeleg å måle karbonnivået i jord.  

Kor finst karbonet?

Lignin, som ein finn mest av i treaktige vekstar og i plantematerialet over jorda, er den mest stabile forma for karbon i planter. Karbon i planter blir bunde inn under fotosyntesen og blir biomasse når plantene veks, men karbon blir óg frigitt i form av energirike organiske forbindelsar (sukkerstoff m.m.) som plantene skil ut frå røtene (roteksudat). Mikroorganismane treng dette sukkeret, for å vekse og kunne frigjere næringsstoff i jord. Det er i det øvste jordlaget med mest røter (20 cm) at karbonet blir bunde inn i jorda, men her er nedbrytingstida frå lett til middels.  

Organisk materiale som vert omsett langsamt, er lagra i den rotmassa ein finn i djupare jordlag - eller som tidlegare nemnt, i plantemassa over bakken. Ein finn også meir stabile karbonstrukturar i jordaggregat, kor mineral og organisk materiale koplar seg saman til gitterstrukturar i jord. Med andre er ord er det å leggje til rette for god rotutvikling og jordhelse, viktig for å binde karbon og næringsstoff i jord. 

Fysisk tilrettelegging for karbonbinding 

Med jordpakka og vassjuk jord er sjansane for karbonbinding små. Å sikre god grøftetilstand og tiltak for å løyse pakka jord, må difor vere førsteprioritet i eit tiltaksløp for auka karbonbinding i jord. Fyrst med laus jord, kan livet rundt røtene blir aktivt og røtene vekse seg lange. Mikroorganismane kan då dra nytte av roteksudat som plantene skil ut frå røtene. Roteksudat er overskot av sukkeret som plantene produserer og er mikroorganismane sitt matfat. I retur får plantane næringstoff (mineraler) frå mineraljorda. 

Roteksudat hjelper óg til med å binde mineralpartiklar i jord og lage god aggregatstruktur i jord. Det vil seie at mineralpartiklane vert bundne og stabla slik at røtene får plass til å vekse, og skapar «krokar» som næringsstoffa kan hekte seg på. Då vert jorda stabilisert, noko som hindrar utvasking av næringstoff, drenerer vatnet betre og motverkar erosjon av jord. 

Eit teikn på rotutvikling er «skjeggveksten» til røtene, som er ei blanding av mineralpartiklar og roteksudatar. Når du dreg opp ei plante med røtene skal det aller helst henge igjen mykje jordpartiklar på røtene. Då veit du at planta er i god vekst og lagar mykje roteksudatar, som er eit karbondhaldig stoff planterøtene skil ut til nytte for mikroorganismane. Foto: Frøydis Lindén

Tilførsel av kompost, husdyrgjødsel og anna organisk materiale har liten effekt på jordlivet, dersom jorda er tettpakka og det ikkje er gangar i jorda for røter og luft. Føresetnaden for karbonfangst er at bonden reduserer jordpakking med å ha breie hjul, ikkje brukar tyngre utstyr enn nødvending, og heller ikkje køyrer på vassjuk jord. 

Karbonmett jord? 

«Svart» jord eller open åker med lite grøne vekster, skapar tilhøve som gjer at karbonet i jorda lett blir brote ned. Difor er fangvekster etter hausting av korn eller grønsaker viktige for å halde på næringstoff i jord, og halde fram produksjonen av karbon gjennom levande planter og røter. Likeins vil langvarig eng (6-10 år, helst lenger) stabilisere karbonlagret i jord og hindre nedbryting av karbonlagret. Les meir om dette i NORSØK sin rapport frå 2018, kor ein får innblikk i langvarige forsøk i Noreg, med måling av karboninnhald i jord ved ulike vekstskifter, driftsformar og gjødseltypar. Alt etter jordtype og jordtemperatur vil ein oppnå ei likevekt, eller ein form for metning i jorda, for kor mykje karbon jorda kan ta opp og lagre:  

«Det finnes ikke tall for naturlig likevektsnivå for karboninnhold i norsk jord, men en antar at mineraljord med langvarig eng er omtrent i likevekt. Ut fra glødetapsanalyser av en stor mengde jordprøver tatt i årene 2000-2007, går det fram at gjennomsnittlig karboninnhold i norsk jord med ensidig åkerdyrking er ca. 2,5 % og ca. 3,5 % i jord med langvarig eng. Størst mulighet for økt opptak av karbon er det på jord med et vekstskifte med mye åker, der karboninnholdet er lavt. Det er stort spenn i karboninnholdet i jordbruksjord i Norge og andre land langt mot nord. Dette innebærer større forskjeller i karbonutslipp enn det som forekommer fra jord i sørligere og varmere strøk (Bárcena m.fl. 2016).» (NORSØK, 2018, s. 17) 

Biokol er framtidas karbonlager 

I rapporten til NIBIO i 2019 om Muligheter og utfordringer for økt karbonbinding i jordbruksjord, blir biokol framheva som det tiltaket som har størst kapasitet til å binde karbon over lang tid. Dinest kjem fangvekster etter hausting av korn eller grønsaker, som det andre i rekka av 10 tiltak, for å auke karbonfangst i karbonfattig jord. 

Biokol blir laga når organisk materiale går gjennom ein ufullstendig, men kontrollert forbrenning; ein pyrolyse. Stabilt karbon eller langsamt nedbrytbart karbon finn ein i stort mon biokol.  Samstundes skapar den porøse strukturen luftgangar i jorda og stor overflate med mange bindingspunkt for næringsstoff og mikroorganismar. Det skapar truleg mange positive ringverknader for mikrolivet og evnen jorda har til å halde på næringsstoff, og dermed hindre tap av næringsstoff.  

Men biokol er eit nytt produkt ein ikkje har vore van med å bruke på større areal i landbruket. Så langt veit ein at biokol bør moldast ned i det øvste jordlaget. Det har difor størst effekt som tilsetning i open-åker-kulturar og ved fornying av eng, på jord som har eit karboninnhald på to prosent eller mindre. Bønder og rådgjevarar treng å bygge meir kunnskap om verknaden av biokol, praktisk bruk og produksjon av produktet.   

Statlege satsingar for karbonbinding i jordbruket 

NIBIO-rapporten frå 2019 har lagt grunnlag for fleire større satsingar for å sikre auka fokus på karbonbinding i jord:  

• Landbruksdirektoratet via Fylkesmannens landbruksavdeling i alle fylke i Noreg, har karbonbinding som eit av fleire satsingsområder, når dei lyser ut midlar til Klima-og miljøprogrammet.  
• Fleire forskingsprogram gjennom Norges forskingsråd, har delt ut midlar til kunnskapsbygging rundt produksjon og bruk av biokol. NIBIO har denne temasida om BIOKOL: https://www.nibio.no/tema/jord/organisk-avfall-som-gjodsel/biokull og det finst eit eige biokol-nettverk for produsentar av biokol.   Vestlandsforsking har og eit biokol-prosjekt i emning.
• Landbruksforhandlingane i 2020, sette av ei øyremerka sum til forsking på fangvekster med sikte på karbonbinding i jord. NIBIO har ei temaside om Fangvekster: https://www.nibio.no/tema/miljo/tiltaksveileder-for-landbruket/tiltak-mot-vannforurensning-fra-landbruket/tiltak-mot-vannforurensing-fra-landbruket/fangvekster  

Litteraturliste for djupdykk 

Denne lista er sett opp for deg som vil lese vidare og gå djupare inn i temaet om karbonbinding i jord. Det er eit utval av aktuell norsk litteratur, og det er referert til fleire av dei i denne artikkelen.  

Serikstad m.fl. Karbon i jord – kilder, handtering, omdanning. NORSØK, 2018. Rapport: Vol.3, nr. 9.  

Rasse m.fl: Muligheter og utfordringer for økt karbonbinding i jordbruksjord. NIBIO, 2019. Rapport vol. 5 nr. 36.  

NIBIO sin ressursside for Karbonbinding i jord og klimagassutslipp fra landbruksjord. 

Nasjonalt program for jordhelse. Landbruksdirektoratet, 2020. Rapport nr. 13.  

Grønlund og Harstad. Klimagasser fra jordbruket. Kunnskapsstatus og utslippskilder og tiltak for å redusere utslippene. NIBIO (tidl. BIOFORSK), 2014. Rapport 9-11.