sou · GVB360d10 · 2008-01-01 00:00:00 — Inom många delområden saknas dessutom analysmetoder och det finns ett stort behov av systematisk forskning för att utveckla redskap som kan kvantifiera effekter av en klimatförändring. Vi ber läsaren beakta detta vid bedömningar av informationens vetenskapliga värde. SOU 2007:60 Bilaga B 24 11 Allmän sammanfattning Målet med rapporten är att bedöma effekter av klimatförändringar på specifika delar av växtproduktionen inom svenskt jordbruk, baserat på klimatförändringsscenarier från , (daterade ). Kriterierna för de valda delområdena är att de förväntas kunna påverkas negativt av en klimatförändring och därmed kräva anpassning av olika slag. Ambitionen är dock att analysen av respektive delområde ska vara neutral och även redovisa de positiva effekterna. Avsnittet om markanvändning är en analys av resultat från två stora vetenskapliga forskningsprojekt kring klimatförändring och användning av jordbruksmark, och avser effekter av andra klimatscenarier, dvs. inte specifikt dem från . Markanvändning Behovet av areal för att odla grödor till livsmedel och foder bedöms allmänt att minska för som helhet för den typ av samhälle som vi lever i för tillfället, dvs. en värld med en starkt tillväxtorienterad ekonomi och en värld som sätter regionala (t.ex. EU respektive ) intressen i förgrunden. Det stora skälet till det minskade behovet av för dessa syften är främst antagandet om en starkt ökad produktivitet per hektar vilket främst förklaras av en fortsatt teknologisk utveckling inom jordbruket i en takt baserat på den som rått . För som helhet förväntas klimatförändringarnas effekt på produktiviteten bli liten i jämförelse med teknologiutvecklingens. Klimatförändringarna till ~2050 orsakar i en bedömning en plus minus 5 till 10 %-ig förändring av genomsnittliga hektarskördar, och i en annan bedömning ökning jämfört med . Detta kan jämföras med en 85160 %-ig ökning pga teknologiutveckling. Bedömningarna av teknologiutvecklingen saknar en konkret förklaringsgrund utan bygger i huvudsak på empiriska erfarenheter av produktivitetsförändringar. Orsakerna till skillnader i teknologifaktorn mellan scenarierna är oklara. Av bland annat det skälet skiljer sig bedömningar åt så mycket att effekten av dessa osäkerheter på behovet av åkerareal är mycket betydande i jämförelse med själva förutsägelsen om arealbehovets minskning. På liknande sätt påverkas osäkerheterna i markanvändnings Bilaga B 24 SOU 2007:60 12 scenarierna lika mycket av utgångspunkten för vad som styr markanvändningen (produktionens anpassning till konsumtionen av en given kvantitet eller till givna produktpriser) och möjligheterna att bedöma konsekvenserna av dessa antaganden. Den tredje stora osäkerhetsfaktorn är samhälls- (socioekonomiska) utvecklingen. Alternativa samhällsutvecklingar med mindre stark teknologisk utveckling (teknologifaktorns effekt på produktiviteten är i scenario B2) och mer miljöinriktad politik påverkar också bedömningarna av arealbehovet till en betydande del. Även vilken klimatmodell som beräknat klimatscenarierna spelar roll. Sammantaget ger alla dessa osäkerheter en låg trovärdighet till markanvändningsscenarierna. Denna bedömning har dock möjliggjorts av att metoderna i stora delar är transparenta, vilket i sin tur ger möjligheter till att de kan utvecklas och att orsakerna till skillnaderna i resultaten kan identifieras. En allmän tendens bland scenarierna är dock att i ett samhälle som utvecklas i en riktning mot stark ekonomisk tillväxt kommer troligen en mindre andel av åkerareal att användas till livsmedels- och foderproduktion, än om samhället utvecklas i riktning mot anpassning till miljön. Markanvändningsscenarierna för har använts för att få fram scenarier för enskilda länder. Modellen som tar sin utgångspunkt i vinstmaximerande jordbrukares anpassning till priser kan betraktas som relativt sett mer pålitlig vad avser fördelningen mellan länder. I gengäld kanske den är osäkrare på den totala Europanivån pga fortplantning av fel vid omfattande beräkningar. Scenarierna visar att enbart klimatförändringar, dvs. vid antagande om att nuvarande socioekonomiska förutsättningar förblir oförändrade, skulle öka svensk konkurrenskraft för mat- och foderproduktion. För alla scenarier utom det med minst klimatförändring (B1:s klimatscenario) skulle ge en ökad arealanvändning. Med beaktande också av förändringar i de socioekonomiska förutsättningarna (priser på insatsmedel mm) blir det bara i scenariot med den högsta klimatpåverkan (A1F1) som svensk växtodling ökar sin konkurrenskraft. För B2 minskar svensk jordbruksareal till i stort sett bara södra främst pga höga priser på insatsmedel och att de positiva klimatförändringseffekterna inte är tillräckligt stora för att kompensera för detta. Det bör påpekas att resultaten verkar vara mycket känsliga för variationer i indata. Test av förutsägelserna av markanvändning inom har gett ett mycket dåligt resultat. SOU 2007:60 Bilaga B 24 13 markanvändningen bara till en mindre del styrs av klimatet ger rådande regionala skillnader kanske en bättre bild av möjliga förändringar i markanvändning inom . Om , när den får klimat av , också skulle få arealanvändning av skulle främst höstvete ersätta stora delar av havrearealen. För skulle motsvarande resonemang innebära att en stor andel av vallarealen skulle ersättas med stråsädesodling och främst höstvete. I upp till skulle andelen nya grödor såsom majs och solrosor öka. Odlingsperiod Odlingsperioderna bedöms allmänt förlängas, och då främst men också , medan perioden med barmark från skörd till sådd kan komma att förlängas. Dessa bedömningar har främst gjorts med agrar expertis men vissa empiriska data och modellkörningar har också utnyttjats. För vårsådda grödor bedöms vårbrukets start huvudsakligen bestämmas av upptorkningen av marken vilket sker betydligt senare än vegetationsperiodens start. Vårbruket ~2085 kan komma igång i södra slättbygder och mellanbygder och i de norra delarna liksom i . I blir vårbruket i söder och i andra delen av april i norr. Skörden av den vårsådda grödan bedöms bli ca och skillnaderna över landet kan bestå, för vårkorn skulle detta innebära andra halvan av juli i söder till andra halvan av augusti i övre . Det är lite oklart när höstsådden kan ske, men med tanke på att vegetationsperioden blir mer än en månad längre , torde höstsådden fördröjas i liknande utsträckning. Höstgrödan tillväxer fram i både och . I nedre slutar tillväxten i senare delen av november och i övre . Den ökade temperaturen gör att tillväxten börjar i och , in i nedre och i övre , dvs. ca en månad innan vårbruket (lite mindre i norr). För t.ex. höstvete avspeglar sig detta i en tidigareläggning av utvecklingsstadierna med ca en månad och en blomning och mognad tidigare . Bilaga B 24 SOU 2007:60 14 Vattentillgång Ökad temperatur, förändrade nederbördsförhållanden och ökad CO2-halt i atmosfären leder till förändrade vattenförhållanden för jordbruket. Ökad temperatur leder till ökad tillväxt och transpiration främst vars tillväxt är starkt temperaturbegränsad. Nederbörden förväntas öka , vara oförändrad och sedan lägre än . Det torde ge sämre vattentillgång för växterna , men bedömningen försvåras av att den förhöjda CO2-halten gör att växterna kan hushålla bättre med vatten, dvs. transpirationen kan minska utan att tillväxten gör det i samma utsträckning. Beräkningar för gödslad gräsvall för ~2085 som beaktar alla faktorerna tyder på att markvattenhalterna överlag sjunker , men att tillväxten inte nödvändigtvis hämmas mer än att den i kan komma att förbli på dagens nivå. Beräkningarna stöds av en alternativ metod där förändringar i avdunstning avläses från klimatscenariekartorna. Den ackumulerade ökningen av avdunstningen var störst i mellanbygder (), något lägre i övriga och betydligt lägre i övre där avdunstningen bara ökade med apriljuni. Nedgången var störst i . De fåtal simuleringar som utförts antyder att det uppstår ett vattenunderskott och en möjlighet att öka tillväxten genom bevattning. Detta bevattningsbehov skulle för vissa lokaler kunna vara i storleksordningen /år varav den största behovsökningen skulle kunna bli . Bedömningarna ger ingen uppfattning om hur stor vattenstressen kan bli för enskilda extrema år på enskilda platser och ännu mindre i medeltal. För detta skulle behövas många fler simuleringar. Men det ser ut att allmänt bli torrare förhållanden till och med september och en ökad intensitet i nederbörden antyder att det lokalt kan bli torrare förhållanden än simuleringarna visar. Höstgrödan kan allmänt antas ha skördats i början av , medan en större andel av kärnfyllnaden kan komma att ske under torrare förhållanden för motsvarande vårgröda. Detta skulle kunna påverka kärnskörden främst genom minskad skördemängd och förändrade proteinhalter, och troligen ge ytterliggare en fördel till höstsådden jämfört med vårsådden. Dessa förhållanden talar också till fördel eftersom den trivs i värme och kan motstå torka SOU 2007:60 Bilaga B 24 15 förhållandevis bra. För samodlings- och fånggrödesystem är det angeläget att den insådda grödan har ett väletablerat rotsystem innan skörden av huvudgrödan. kan få minskad tillväxt jämfört med , vilket skulle orsaka behov av stödutfodring. För grönsaksodlingar innebär ett ökat bevattningsbehov. Den allra största andelen av grönsaksodlingar har bevattningssystem och frågan blir snarare om det finns tillräckligt med vatten för att öka bevattningen under dessa torra perioder, än att anlägga nya bevattningssystem. Däremot kan bevattningssystemen behöva modifieras så att de förmodade nederbördsökningarna under andra delar av året blir tillgängligt för dessa torrperioder. Hur mycket mer bevattning som kommer att behövas återstår att utreda. De enstaka beräkningarna för en gödslad gräsvall ovan antyder att det skulle kunna behöva tillföras ytterliggare ungefär samma mängd vatten som den av klimatförändringen orsakade minskningen av nederbörden för att utnyttja den ökade tillväxtpotentialen. Växtskadegörare , virus- och svampangrepp på grödor orsakar omfattande bekämpningsbehov och svarar för ungefär halva kostnaden för bekämpningsinsatser inom svenskt jordbruk. Andra halvan svarar bekämpningen av ogräs för. Beräkningar av skadeeffekter på grödor som funktion av klimatet är komplicerat och forskning inom detta område utvecklar metoder både för att förstå och förutse klimatets effekter på insekters och sjukdomars (svampar, virus, bakterier) dynamik och effekter på grödan. Vi har dock här inte använt några kvantitativa metoder utan försökt göra kvalitativa bedömningar av klimatförändringars möjliga effekter. Insekt- och virusangrepp på grödorna kan nog allmänt antas öka. Främsta skälet till detta är troligen att insekterna gynnas av ett varmare klimat och därför blir talrikare . Insekternas inverkan på grödan är direkt genom att de livnär sig på grödan, men stor betydelse har de indirekta skadorna genom insekternas förmåga att sprida olika virussjukdomar. Alla regioner i får troligen ökade problem med skadeeffekter från insekter och virussjukdomar, men ökningen torde bli större i och i torrare områden. Insekterna kommer att bli aktiva eftersom vegetationsperioden tidigare Bilaga B 24 SOU 2007:60 16 läggs, vilket torde orsaka ökade angrepp på vårsådda grödor. sammanfaller vårbruket ganska väl med vegetationsperiodens start, men till ~2085 blir troligen vårbruket fördröjt med upptill en månad jämfört med vegetationsperioden. Större mängd insekter vid vårsådden och att vårgrödan utsetts för virussjukdomar i ett tidigare utvecklingsstadium kommer att öka behovet av bekämpning, om ej andra metoder kommer att öka så som användning av motståndskraftiga sorter. Denna effekt bedöms bli ungefär lika stor i och , men mindre i . Insekterna gynnas också av höga temperaturer och bekämpningsbehov kan tänkas öka även här, vilket torde gälla flertalet grödor. Insekt- och virusangrepp i höstsådda grödor är begränsat av att mängden insekter är relativt lågt och att det inte finns en brygga mellan smittade vårsådda grödor och nysådda känsliga grödor . I ett framtida varmare klimat torde det finnas fler insekter och dessutom skulle nyintroducerade vårsådda grödor som växer långt in , såsom majs, kunna fungera som en brygga för virus från vårsådd till höstsådd, och virusangreppen i höstsådden torde öka. Nya insektsarter kommer att etableras i , bl.a. beroende på vilka grödor som odlas, men det är svårbedömt vilka arter och det behövs monitoring system för att följa utvecklingen. Svampsjukdomar gynnas av både temperatur och fukt. Fuktighetssituationen kommer att ändras betydligt mer olika, för olika delar av , än temperaturen. Detta gör att vi kan förvänta oss stora skillnader mellan regioner. Dessutom finns det svampsjukdomar som gynnas av hög temperatur men inte specifikt av hög luftfuktighet. Speciellt utsatt är höstsäden som har en lång infektionsperiod . För vårsådden kan effekten bli mindre än i områden med förväntade relativt torr försommar såsom i södra delarna av landet. I norra torde dessa svampar dock få en ökad betydelse pga ett allmänt fuktigare och varmare klimat. I potatis torde potatisbladmögel öka något. I en framtida klimatförändring löper utsädesodlingar, av kanske speciellt potatis, större risk att drabbas av insekt- och virusangrepp än . Det kan då uppstå behov att inrätta någon form av utsädesreservat inom vilka vanliga bruksodlingar med stor andel virussmittade plantor begränsas. Behovet kan uppstå för hela . Ökad förekomst av skadegörare vid en klimatförändring kan motverkas med ökad användning av kemiska medel, men detta SOU 2007:60 Bilaga B 24 17 är ej önskvärt ur många aspekter. Förbättrad odlingsteknik, ökad användning av resistenta sorter och en god växtföljd för att minska spridningen av sjukdomar torde därför få ökad betydelse. Ogräs Allmänt kan behovet av ogräskontroll antas öka vid en klimatförändring. Ett tungt skäl till denna slutledning är att i länder med varmare klimat än är användningen av bekämpningsmedel betydligt större än i . Det finns en hel del naturliga förklaringar till detta. Ett varmare klimat ger troligen en artrikare ogräsflora bl.a. därför att fler arter hinner nå sin reproduktiva utvecklingsfas . Dessutom kommer grödor med konkurrenssvaga bestånd (t.ex. majs med stort planteringsavstånd) troligen att öka i omfattning. Ökad andel höstsådda grödor, på bekostnad av vårsådda grödor, riskerar att leda till en uppförökning av de vinterannuella ogräsen vilket i sin tur ökar bekämpningsbehovet. En mer ensidig växtföljd och därmed större bekämpningsintensitet med färre preparat ökar risken för herbicidresistens, ett problem som bedöms öka vid en klimatförändring. Anpassningsåtgärder inrymmer till stor del utveckling av metoder för ogräskontroll och planering av odlingssystem. Det finns givetvis ett motsatsförhållande mellan bekämpning av ogräs och önskan om låga insatsmedel, men också önskan om låg näringsutlakning. Plöjningsfri odling begränsar utlakningen men missar odlaren ett tillfälle att kontrollera ogräsen på icke-kemisk väg. Kvalitet Avsikten med växtodlingen är att få fram en produkt med en viss kvalitet, där varje produkt definieras av flera olika kvalitetsparametrar. Detta leder till många tänkbara effekter av en klimatförändring och därför är det mycket svårt att ge en allmän bild. Problemet att ge denna bild blir inte mindre av att det dessutom, med några få undantag, saknas metoder att förutse effekter av givna förändringar i klimatet. Vi kan förvänta oss allmänt större problem med den hygieniska kvaliteten i och med att växtskadeangreppen bedöms att allmänt öka. Dessa svårigheter torde bli större i Bilaga B 24 SOU 2007:60 18 vårsådda grödor, än i höstsådda grödor, och större i än i norra, i och med att risken för angrepp bedöms störst där. Andra faktorer som kan orsaka förändrad kvalitet är förändrade utvintrings- och snötäcksförhållanden, men det är oklart om detta kommer att leda till sämre eller bättre kvalitet. Den näringsmässiga kvaliteten i grödor byggs upp av ämnen som tas upp från mark och luft och syntetiseras i växten. Proteinhalter i växten är proportionell mot kvävehalten som bestäms av kolupptag från atmosfären (tillväxt) och kväveupptag från marken. I en stråsädesgröda tas huvudsakliga mängden kväve upp fram , och huvudsakliga mängden kol tas upp därefter. Våra fåtaliga beräkningar för gödslad gräsvall tyder på att växtens kvävebehov ökar betydligt, och att ökningen i mineraliseringen kan täcka detta behov endast t o m mars, men blir underskottet stort. Om gödslingen inte ökar skulle detta antyda sänkta proteinhalter. Den minskande markvattenhalten skulle kunna begränsa kolupptaget och ge en ökning av proteinhalten, men troligen är grödan så nära mognad då att effekten kan vara liten. För t.ex. maltkorn, där proteinhalten vare sig får vara för låg eller för hög, förstärker detta ett existerande odlingsproblem. En för stor kvävegödsling kan orsaka för höga proteinhalter om sommaren blir torr. En stor kvävegödsling är dock önskvärd om tillväxten blir stor. Denna typ av problem gäller många grödor och ska dessutom förstås i olika växtodlingssystem med olika förfrukter och i samodling, vilket kräver ett omfattande analys- och syntesarbete. Till detta kommer att höga temperaturer under kärnfyllnaden kan påverka inlagringen av protein och proteinsammansättningen, och allmänt kan man anta att problemen ökar. Proteininlagring i grödor visar alltså också en tendens till förmån för höstsådda grödor framför vårsådda grödor vid en klimatförändring. Andra kvalitetsparametrar påverkas också av klimatet men det saknas i de flesta fall metoder att bedöma nettot av positiva och negativa effekter. Allmänt torde dock högre temperaturer under kärnfyllnaden orsaka ökade problem att erhålla planerad kvalitetsetablering. Anpassningsmöjligheterna kommer troligen främst bestå i växtförädling av nya sorter, både traditionell och genmodifierande för lokala odlingsförhållanden, men också, och snabbare genomförbart, förändring av odlingsmetoder och odlingssystem (när dessa väl är kända). kommer skördetillfällena för slåttervallen att tidigareläggas och bli fler för att skörda med rätt foder SOU 2007:60 Bilaga B 24 19 kvalitet. Behovet av kvävegödsling kommer troligen att öka för att nå samma proteinhalter som i dagens klimat. Växtnäringsläckage De förväntade förändringarna i klimatet kommer med stor sannolikhet att medföra en ökning av både kväveläckage och fosforläckage från jordbruksmark. Kvantifieringar av kväveläckaget i ett framtida klimat har endast genomförts för några få enskilda lokaler/områden i , men har indikerat en ökning av läckaget (beroende på lokal och klimatscenario). Denna tendens ska jämföras med det nationella miljömålet att minska kväveutlakningen från till omgivande vattendrag fram . Möjligheterna att reducera utlakningen i rådande klimatsituation (19802000), med nuvarande odlingsmetoder har uppskattats till maximalt . Nuvarande livsmedels och foderproduktion på orsakar alltså en utlakning av kväve som tangerar eller överskrider gränsen för de aktuella miljömålen. Detta problem kommer troligen att accentueras vid en klimatförändring. För att tillgodose ovan nämnda miljömål krävs därför med stor sannolikhet en förändring av både odlingsmetoder och markanvändning. Flera markanvändningsscenarier (se ovan) visar på ett minskat behov av åkerareal för livsmedel- och foderproduktion. Miljömålen skulle alltså till viss del kunna uppfyllas genom alternativ markanvändning som syftar till sänkning av utlakningen. Bilaga B 24 SOU 2007:60 20 Tabell Sammanfattning 1: Grovt uppskattade effekter av klimatförändringar på delar av svensk växtproduktion Markanvändning: Minskat behov av åkermarksareal för mat- och foderproduktion Beräkningar är osäkra bl a pga bedömningar av teknologiutvecklingens effekter på hektarskördar Svensk växtproduktions konkurrenskraft i gynnas av klimatförändring men missgynnas av samhällsutveckling Höstsådd gynnas på bekostnad av vårsådd Allmänt ökande hektarskördar Odlingsperiod: Vegetationsperioden förlängs främst men också Vårbruket tidigareläggs mindre än vegetationsperiodens start Skörd tidigareläggs Höstsådd senareläggs Förändringarna större i söder än i norr Vattentillgång: Tillväxten gynnas av temperaturhöjning Tillväxten – september kan hämmas av ökande vattenunderskott Ökat bevattningsbehov i trädgårdsodling och potatis Vattenunderskottet blir större lokalt än regionalt och större i och än i Höstsådd gröda gynnas jämfört med vårsådd Växtskadegörare: angrepp ökar allmänt och främst i södra och östra gröda mer utsatt än höstsådd Nya insektsarter, grödor och växtföljder ger nya och möjligen större angrepp Svampinfektioner både ökar och minskar bl a beroende på regional skillnader i nederbördsmönster Bekämpningsbehovet ökar Ogräs: Fler ogräsarter etablerar sig i Ogräsförekomsten ökar allmänt Vinterannuella ogräs ökar i förekomst Bekämpningsbehovet ökar Kvalitet: Tillväxt, näringsbehov och –upptag ökar speciellt Proteinsammansättningen i stråsäd påverkas negativt av höga temperaturer Vallskördar tidigareläggs för att erhålla god kvalitet Allmänt mer svårstyrd kvalitetsetablering i grödor Gödslingsbehovet ökar Näringsläckage: Risken för kväveläckage ökar generellt, främst pga: ökad nederbörd/avrinning och kvävemineralisering Den ökade kväveutlakningsrisken kan dämpas av ökat växtupptag och bortförsel via skörd Fosforförlusterna förväntas öka generellt pga ökad avrinning och högre frekvens av intensiv nederbörd, men kan i vissa områden minska pga minskad ytavrinning vid snösmältning Ändrad markanvändning till följd av klimatförändring kan öka risken för näringsläckage SOU 2007:60 Bilaga B 24 21 Anpassning En stor del av anpassningen inom jordbruket till klimatförändringarna kommer att ske genom att jordbrukaren anpassar tidpunkter för sådd och odlingsåtgärder till start av vegetationsperioden och upptorkning, liksom skördetidpunkt till grödornas tidigare mognad. Det kan bli svårare att bedöma när höstsådden bör ske eftersom jordbrukaren inte vet hur vädret kommer att bli under kommande höst och vinter. Erfarenheterna blir då central. Eftersom klimatet varierar kraftigt mellan år är risken stor att det som fungerade kanske inte fungerar kommande år, speciellt när jordbrukaren försöker anpassa sin odling till ett allt varmare klimat genom att introducera t.ex. nya grödor, sorter och brukningsmetoder. Forskningen skulle här kunna hjälpa jordbrukaren med den strategiska växtodlingsplaneringen genom att utveckla modeller för klimatets inverkan på växtodlingen och metoder för att beräkna den statistiska sannolikheten för skördenivåer för olika grödor, baserat på klimatförändringsscenarier och klimatstatistik. Detta skulle ge jordbrukaren underlag för att bedöma risken med nya grödor och möjlighet att introducera dessa på ett sätt där risktagandet anpassas till hela gårdens ekonomi. Dessutom orsakar det ökade behovet av bekämpningsinsatser och bevattning samt ökande variabilitet i väder troligen ett ökat behov av behovsanpassade odlingsåtgärder. Forskningen skulle kunna hjälpa jordbrukaren genom att utveckla tillämpbara modeller som kan simulera t.ex. utvecklingen av grödor, växtskadegörare och ogräs baserat på väderprognoser. Alternativ användning av åkermarken (alternativ till ettåriga grödor) kan bli nödvändig för att minska kväveutlakningen från åkermarken till en nivå som uppfyller de uppställda miljömålen. Den mest extrema och sannolikt också mest effektiva metoden är att plantera en del av marken med skog. De flesta markanvändningsscenarierna förutser en betydande andel överskottsmark, som skulle kunna användas för annat än jordbruksproduktion, utom i ett starkt tillväxtorienterat samhälle med stor global handel där svensk skulle vara mer konkurrenskraftig på livsmedel och foderproduktionsmarknaden .