Losun koltvísýrings frá þurrlendi
Yfirlit
Meðal mikilvægustu verkefna mannskynsins er að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda í andrúmslofti. Rannsóknir hafa leitt í ljós gríðarleg áhrif hlýnunar vegna gróðurhúsalofttegunda, m.a. ofsafengnara veðurfar og hnignun vistkerfa. Jarðvegurinn á Íslandi er að ýmsu leyti ólíkur jarðvegi víðast annars staðar, m.a. vegna mikillar gjósku sem bindur mikið kolefni (Ólafur Arnalds og Jón Guðmundsson 2020), og því er óraunhæft að yfirfæra erlend mæligögn til að nota hér á landi. Hægt er að meta kolefnislosun á þurrlendi Íslands gróflega út frá þeim gögnum sem liggja fyrir en sú athugun sýnir gífurlega óvissu um losun á mólendi og gróðursnauðu landi sem nemur allt frá 0,4 til 60 milljónum tonna CO2 árlega (Jón Guðmundsson 2016). Sífellt betri gögn þarf til að uppfylla alþjóðlegar skuldbindingar um kolefnisbúskap, þess vegna er mikilvægt að framkvæma víðtækar og nákvæmar mælingar á losun og bindingu kolefnis á Íslandi. Systurverkefnin Þróun mælibúra (2021) og Samfelldar mælingar á losun CO2 úr jarðvegi (2022) gefa áreiðanlegar punktmælingar en erfitt er þó að ná góðri mynd af koltvíoxíðlosun yfir stór svæði með þeirri tækni. Beita þarf öðrum aðferðum ef mæla á koltvíoxíðlosun yfir marga ferkílómetra eða heilu landsvæðin. Þetta á að vera hægt að leysa með mælingum úr lofti. Með því að mæla mismunagildi á styrk koltvísýrings í loftmassa áður en vindur ber hann yfir svæðið og þegar hann berst útaf svæðinu (delta CO2) og tegra yfir svæðið og losunartímann, fæst góð mynd af heildarlosun svæðisins sem hægt er að bera saman við losun sem ákvörðuð er með mælibúrum. Undanfari þessa verkefnis sem unnið var um sumar 2021 fólst aðallega í því að hanna mælitæki sem fest er við þyrildi og mælir styrk koltvísýrings í andrúmslofti með nægilegri nákvæmni til að hægt verði að meta losun frá jarðvegi. Við framkvæmdar- og úrvinnslufasa þess verkefnis varð ljóst að gera þyrfti ákveðnar betrumbætur á mælibúnaði og að fá til verkefnisins aðila sem ræður yfir öflugum flygildum og þyrildum og hefur innan sinna vébanda starfsmenn með próf og reynslu til að fljúga slíkum loftförum við nokkuð krefjandi aðstæður. Sumarverkefn 2022 snerist aðallega um að betrumbæta og þróa þann grunn af búnaði og hugbúnaði sem byggður var síðasta sumar fyrir þyrildismælingarnar. Slíkar mælingar eru mjög flóknar þar sem nauðsynlegt er að reikna með eðlisfræði andrúmsloftsins og sér í lagi jaðarlagsins þegar slík losun er mæld og metin. Til þess þarf yfirgripsmiklar upplýsingar og þekkingu á dreifingu koltvísýrings, áhrifavöldum andrúmsloftsins, svo sem hitastigi, rakastigi, loftþrýstingi ásamt vindstyrk og stefnu.
Verkefni þau sem hér er fjallað um, snúast um að mæla umhverfisþætti og sérstaklega losun koltvísýrings frá illa förnu landi (rofalandi) úr lofti með þyrildum (drónum).
Bera saman við mælingar með mælibúrum - kvarða mælingar og eyrnamerkja losunartölur ákveðnum jarðvegsgerðum. Auk þess er ætlunin að vinna fjölþáttagreiningu með Landgræðslunni og Svarma ehf á ýmsum umhverfisþáttum.
Í alþjóðlegu jarðvegsflokkunarkerfi fellur íslenskur jarðvegur í flokkinn Andisols, þ.e. eldfjallajörð.
Talið er að Ísland hafi tapað allt að 1 milljarði tonna af kolefni úr jarðvegi frá landnámi af tæplega 4 milljörðum.
Kolefni sem aðallega hefur glatast vegna landnýtingar frá landnámi.
Örðugt hefur reynst að meta losun koltvísýrings (CO2 ) frá stórum landsvæðum.
Þannig er núverandi mat á CO2 losun frá þurrlendi á Íslandi mjög vítt, eða á bilinu 1-8 milljónir tonna af CO2 árlega (Ólafur Arnalds og Jón Guðmundsson 2020).
Þetta mat er byggt á tiltölulega fáum og lítt dreifðum mælingum sem gerðar hafa verið með litlum mælibúrum á takmörkuðum tíma.
Í verkefni því sem hér liggur fyrir verða gerðar heildarmælingar með dróna yfir nokkuð stór landsvæði og mæliniðurstöður tengdar hefðbundnum mælingum.
"Losun sem nemur 1‐8 milljónum tonna CO2 á ári er geigvænlega mikil losun sem er af sömu stærðargráðu og losun frá samgöngum, iðnaði, landbúnaði, skipum o.s.frv. (um 5 milljón CO2‐ígildi).
Frumskilyrði þess að geta tekist skipulega á við vandann er að hafa góð gögn um umfang og orsakir. Það er óásættanleg staða að hafa ekki áreiðanlegri upplýsingar um þessa losun en raun ber vitni (ritað í ágúst 2020)." (Ólafur Arnalds og Jón Guðmundsson 2020)
Mólendi, illa farið land og uppblásið rofaland glatar kolefni úr jarðvegi sem losnar sem koltvísýringur út í andrúmsloftið. Losun koltvísýrings er því beinn mælikvarði á ástand jarðvegs og gróðurs, því að land þakið gróðri bindur meira en það losar.
Talið er að allt að helmingshlutur kolefnis sem tapast í jarðvegi gangi í samband við súrefni og myndi koltvísýring í andrúmslofti
Auki þar með á gróðurhúsaáhrif og hamfarahlýnun.