Hvordan kan vi øke opptaket av CO2 og sikre langvarig karbonlagring i skogen? Dette er spørsmål som dukker opp i samfunnsdebatten når klimaet er på dagsordenen. 

Når du går en tur i din lokale skog, er det dog ikke nødvendigvis åpenbart hvor det meste av karbonet er lagret eller hvordan det beveger seg rundt i de ulike delene av skogen. Les videre, så vil du oppdage hvordan karbonet spankulerer lydløst gjennom skogen, og hvordan vi kan måle hvert skritt det tar.

Den grønne skogsporten

Den friske skogluften som vi puster inn, er den samme luften som trærne i skogen har til rådighet. Trærne trenger oksygen på samme måte som oss mennesker og de fleste andre organismer i skogen: Alle respirerer vi.

Respirasjon er en livsnødvendig prosess, hvor oksygen og karbonholdige stoffer omdannes til blant annet fri energi, som den respirerende organismen trenger for å holde aktiviteten sin i gang. I respirasjonen frigis også CO₂, en drivhusgass som inneholder karbon, og på denne måten starter karbonet sin vei inn i skogen f.eks. fra din munn.

En annen vesentlig kilde til CO₂ i luften er forbrenning av fossile brensler som kull og olje. Uansett kilde svever CO2-gassen nå rundt i luften før den så finner skogsporten: plantene. 

De aller fleste planter inneholder et grønt fargestoff kalt klorofyll som gjør dem i stand til å utnytte energien i sollyset.

Ved hjelp av energien fra sollys kan plantene ta opp CO₂ i den kompliserte prosessen vi kaller fotosyntese. Den grønne skogsporten lukker altså CO₂ inn, men vi skal se at det ikke er i trærne eller andre skogplanter at det meste av karbonet er lagret.

Det regner alltid i barskogen

Du har neppe registrert det, men i barskogen regner det alltid – bare ikke nødvendigvis med vann. Det kontinuerlige regnet består av såkalt «strø», altså dødt plantemateriale som f.eks. barnåler og kvister.

Strøregnet foregår året rundt, men er lettest å legge merke til om vinteren. Den hvite snøen avslører tydelig at barnåler og kvister hele tiden faller ned fra trekronene og lander på bakken. 

Under bakken skifter trærne kontinuerlig ut sine fine røtter, og det produseres dermed også rotstrø. Den grunnleggende byggesteinen i dette strøet, både over og under bakken, er karbon.

Karbonet i lufta må innom plantene for å komme seg inn i skogen, men derfra går det altså flere stier ned i jorden. Strø er heller ikke den eneste måten for karbonet å nå skogskjelleren på.

Festen foregår i kjelleren

Ikke nok med at trærne produserer strø, de samarbeider også med en spesiell type sopp kalt mykorrhiza (mykós = "sopp", rhiza = "røtter"). Under bakken produserer mykorrhizasoppene tynne tråder, hyfer, som de kobler sammen med trerøttene. Dermed er enda en sti ned til kjelleren åpnet: Karbonet kan nå flytte seg fra trærne og ned i sopphyfene under bakken. 

Dette karbonet er faktisk en gave fra trærne til mykorrhiza-soppene, som de gjengjelder med næringsstoffer fra jorden. Hyfetrådene vokser uten besvær gjennom labyrinten av jordpartikler og gjennomsøker selv de trangeste krokene der trærnes røtter ikke klarer å komme inn.

Når hyfene dør, blir de - sammen med plantestrøet - over tid til en del av den kompliserte sammensetningen av partikler som vi kaller jord. Slik samler karbonet seg i jorden, og her starter den lydløse festen for fullt.

Faktisk finnes størstedelen av karbonet i skogen under bakken. I norske skoger har man gjort beregninger som tyder på at opptil tre fjerdedeler av karbonet finnes i jorden, mens bare én fjerdedel er lagret i vegetasjon over bakken og i røttene. Skogens karbonkjeller blir festens samlingspunkt, der det ikke bare er stier, men et fullt dansegulv som karbonet skal navigere rundt på.

 Mange veier videre

Dersom fotosyntesen var den eneste biokjemiske prosessen vi hadde i skogen, ville karbonet raskt samles på det underjordiske dansegulvet og alt CO₂ i atmosfæren ville til slutt brukes opp. Heldigvis finnes også respirasjonsprosessen, der CO₂ slippes tilbake til atmosfæren igjen.

Under bakken finnes et vell av organismer som respirerer: Smådyr, bakterier og nedbrytersopp i jorden lever direkte eller indirekte av karbonet i plantestrøet og de døde sopphyfene. Når de spiser, hjelper de til med å bryte ned strøet og hyfene til stadig mindre bestanddeler, blant annet CO₂. Denne karbonholdige gassen forlater deretter jorden for å komme ut i luften igjen og kanskje videre ut av skogen.

Et fengslende dansegulv

Det kan også hende at det blir så kaldt, vått eller tørt i skogen at nedbryterorganismene må trå på bremsen, og nedbrytningen av karbonholdige stoffer i jorden går saktere. 

Noe av karbonet som finnes i strøet er til og med bundet i store, kompliserte strukturer, som i seg selv er vanskelige for organismene i jorden å bryte ned, f.eks. lignin. Lignin er «limet» som holder plantenes cellevegger sammen, og som trær inneholder spesielt mye av.

Det hender også at noen av de karbonholdige stoffene kommer i kontakt med mineralpartiklene i jorden, og danner nye, sterke, kjemiske bindinger med disse. Dette mineralbundne karbonet forlater ikke det underjordiske dansegulvet så lett. Sammen med noe av karbonet fra lignin og andre mer eller mindre komplekse molekyler blir det nå en del av det langvarige karbonlageret i jorden.

 Å sette skritteller på karbonet

I forskningsprosjektet EcoForest følger vi karbonets vei inn og ut av skogen. Vi måler de over- og underjordiske karbonlagrene og har dessuten satt opp en rekke eksperimenter for å undersøke de prosessene som påvirker karbonlagringen.

Ved hjelp av feller (se foto) kan vi fange strøregnet fra trærne, og slik finne ut hvor mye dette bidrar til jordkarbonet. Vi legger også små nettingposer fylt med strø i skogbunnen (strøposer, se foto). Vekten av strøet i posene minsker over tid, ettersom karbonet hovedsakelig forlater strøet som CO₂ gjennom respirasjonen til nedbryterne.

På denne måten kan vi studere nedbrytningshastigheten av strøet. I tillegg er vi interessert i nedbrytningen av sopphyfene, og har derfor gravd ned andre poser fylt med dødt soppmateriale. For å følge med på hastigheten av hyfeproduksjonen under bakken har vi dessuten lagt ut poser med sand der nye mycorrhizahyfer vokser inn på leting etter næring som de kan gi videre til trærne.

Til sist måler vi også det faktiske CO2-utslippet fra bakken over tid ved hjelp av en gass-analysator. Dette gir oss et mål for den totale jordrespirasjonen, som stammer både fra nedbrytning av strø og sopphyfer, men også fra røttenes respirasjon.

Slik forsøker vi å sette skritteller på karbonet, for å følge med på hvor raskt det beveger seg rundt på alle skogens kronglete stier. Målet er å bruke denne kunnskapen til å svare på hvordan vi kan sikre langvarig karbonlagring i skogen.

Les mer om EcoForest-projektet her.

 (Takk til Inger Stalsberg for illustrasjoner og justering av språk.)

les også

Er du klar for å spise insekter?

Forskersonen er forskning.nos side for debatt og populærvitenskap