Methane exchange in a boreal forest: : the role of soils vegetation and forest management

Sammanfattning: Skogar har en positiv inverkan på halten av växthusgaser i atmosfären eftersom de binder koldioxid via fotsyntesen och lagrar kol i marken. Dessutom utgör många skogar en betydande sänka för växthusgasen metan. Upptaget av metan sker i väl syresatta marker genom oxidation utförd av metanotrofa bakterier. Däremot sker en nettoproduktion av metan i syrefattiga skogsmarker när mikroorganismer, s.k. arkéer bryter ner organiskt material. Metan löst i markvatten kan tas upp i träd och sedan avges genom stammar eller bladverk. Metan kan också bildas i gröna växter och emitteras, vilket främst sker när växter utsätts för hög UV-strålning, höga temperaturer eller skador på bladverken. Avhandlingen fokuserar på metanutbytet i ett borealt skogsområde vid forskningsstationen Norunda i mellansverige. Syftet är att genom fältmätningar kvantifiera nettoutbytet av metan i skogen och undersöka vilka faktorer som utgör den huvudsakliga kontrollen av utbytet i mark och vegetation. Effekter av slutavverkning, stubbskörd och gallring på metanutbytet studeras också.
Kyvettmätningar på ytor i ostörd och gallrad skog visar att marken i Norunda är en sänka av metan. Metanupptaget gynnas generellt av ett stort avstånd från markytan till grundvattnet, en låg markfukt, och höga marktemperaturer. Kyvettmätningar på en slutavverkad och en stubbskördad yta visar däremot på nettoemissioner av metan från marken, vilket hänger samman med en höjd grundvattennivå och ökad markfukt till följd av avverkningen. Grenkyvettmätningar på skott av gran, tall, björk och rönn visar också på ett upptag av metan vilket står i kontrast till tidigare studier, mestadels utförda i laboratorier, som funnit nettoemissioner från växter. Upptaget i vegetationen korrelerar med det fotosyntetiskt aktiva ljuset vilket tyder på en koppling till fotosyntesen. Till skillnad från våra mätningar på mark och vegetation så visar resultat från våra mikrometerorologiska mätningar ovanför trädkronorna på nettoemissioner från skogen till atmosfären. Då dessa mätningar representerar ett större område än de ytor som kyvettmätningarna är gjorda på skulle skillnaden kunna förklaras med att metanproduktionen i små blöta områden är så hög att den dominerar upptaget i den övriga marken. En uppskalning av markmätningarna baserat på höjddata indikerar dock att marken i det centrala studieområdet är en sänka av metan trots en del mindre partier med produktion. Emissioner från vegetationen eller transport av metan från omkringliggande källområden är andra tänkbara förklaringar till skillnader mellan mätningarna.