Paludikultur: Når landbrug møder klimahensyn

Landbrug Dyrkning på vådlagte jorder kan løse flere problemer på én gang: det kan genoprette nedbrudte arealer, øge biomasseudbyttet og indholdet af energi- og protein og samtidig sørge for, at jorderne frigiver mindre CO2. Marked og teknikker skal dog udvikles, før konceptet også er økonomisk attraktivt, skriver ph.d.-studerende ved AU i indlægget her.

Chambers

Målinger af kuldioxid, metan, og lattergas på paludikulturforsøgsområdet i Vejrumbro. med mørke kamre.

© Claudia Nielsen
Indblik

Intakte moser er ikke kun fascinerende levesteder og hjemsted for mange truede dyre- og plantearter – det vigtigste er deres betydning for klimaet: Vandmættet og under iltmangel nedbrydes organisk materiale ikke eller kun meget langsomt. Og hvad består tørveområder af? – netop organisk materiale!

I hundreder af år akkumulerede planterne kulstof fra atmosfæren i deres væv, og da planterne døde, blev kulstoffet i plantematerialet opbevaret i jorden, hvilket resulterede i dannelsen af ​​et tørvelag op til flere meter højt.

Tørvemarker er den dominerende vådmarkstype globalt set. De dækker ca. tre procent af den kontinentale overflade og lagrer dobbelt så meget kulstof som alle globale skove tilsammen.

Imidlertid førte den menneskeskabte nedbrydning ved dræning til landbrug ikke kun til et betydeligt tab af globale tørveområder og tilknyttede økosystemfunktioner, men også til emissionshotspots, der frigiver fem procent af de samlede menneskeskabte drivhusgasudledninger fra kun 0,3 procent af det samlede globale areal.

Især i Europa blev størstedelen af ​​tørvemarkerne bevidst drænet til landbrugsbrug og tørveekstraktion. I Danmark, men også Tyskland og Holland, resulterede det i en ødelæggelse af mere end 90 procent af de oprindelige arealer.

Det gjorde i stedet de effektive kulstoflagre til enorme kilder til udledning af CO2, fordi de mikrobiologiske processer, der engang standset, straks genstarter på drænede tørvemarker: Det organiske materiale nedbrydes, de frigivne næringsstoffer skylles ud og udskilles til vandmiljøet, og til sidst accelererer det klimaforandringerne ved at frigive det kulstof, der ellers var lagret i tørven, til atmosfæren i form CO2.

Wetter is better

I dag gøres der en aktiv indsats, der især er drevet af klimaændringer, for at kompensere for tidligere tiders fejl. Ved at underskrive Paris-aftalen og vedtage den nationale Klimalov har Danmark forpligtet sig til at blive klimaneutral i 2050.

GHG

Målinger af drivhusgas udledninger på paludikultur forsøgsområdet i Vejrumbro.

© European Science Communication Institute

Tørvejordsområder dækker kun ca. fire procent af det danske landareal, men dræning af dem resulterer i ca. 25 procent af alle landbrugsemissioner, svarende til næsten seks procent af Danmarks samlede emissioner. Det indikerer, at vådlægning af tørvemarker er afgørende, hvis vi skal opnå klimaneutralitet.

Med igangværende projekter inden for vådlægning af tørvemarker er der allerede taget et vigtigt skridt i for at vinde kampen mod klimaændringer. Med i alt 170.000 ha tørvemarker i form af lavbundsjorder og højmosearealer med mere end seks procent organisk materiale, som er drænet til landbrug i Danmark, skal udviklingen dog accelereres betydeligt i fremtiden.

En økonomisk mulighed for uproduktive områder

Mange gårde kan drage fordel af vådlægning, som også får støtte eller kompensation af den nye ordning for udtagning af lavbundsjord. Det er, fordi efter 60 eller 70 års intensiv dræning og anvendelse bliver tidligere tørvemarker ’mulket’: Det resterende tørvelager er hærdet og absorberer ikke vand, næringsstoffer vaskes ud, og arealets kapacitet falder.

Det gælder især for konventionelle afgrøder, men også græs kan blive påvirket. Ud over det lave biomasseudbytte kan energi- og proteinindhold også falde markant. Nogle bedrifter opererer allerede på grænserne for økonomisk levedygtighed på tilsvarende områder.

Her kan paludikultur være et nøgleelement, fordi det giver landbruget det nødvendige økonomiske incitament til at restaurere deres dyrkede eller nedbrudte områder på samme måde som substratindustrien til havebrug.

Hvad er paludikultur?

Udtrykket kommer fra det latinske ord "palus" for "sump" og "cultura" for ”dyrkning” og henviser til land- eller skovbrug på vådt land, i denne sammenhæng specifikt på vådlagt tørvejord med det formål at bevare og eventuel gendanne tørvelaget.

Vådlægning og paludikultur reducerer drivhusgasemissioner med cirka 45-70 procent afhængigt af dræningsstatus. Det gælder især for næringsrige, drænede græsarealer, som er den typiske danske lavbundsjord i nærheden af ​​åer og andre vandløb.

Grillo

Høst af græsbiomasse for proteinekstraktion i forsøgsbioraffinering.

© Jørgen Nielsen

Med paludikultur får man altså produktion af biomasse på et marginalt landområde samtidig med reduktioner i drivhusgasemissioner og bevarelsen af kritiske økosystemtjenester.

Paludikultur er et nyt landbrugskoncept, men ikke et nyt begreb – det har været anvendt i mange århundreder over hele verden. Et almindeligt eksempel er dyrkning af tagrør til traditionelle stråtag, men moderne paludikultur giver mange flere muligheder. I Europa er ca. 300 plantearter i princippet egnede til dyrkning i paludikultur. 15 til 20 af dem er økonomisk særdeles lovende. Navnlig følgende anvendelsesområder er anerkendt:

  • Energiafgrøder til kraftvarmeværker eller biogasanlæg
  • Råmateriale til byggematerialer (træ eller alternative byggematerialer fx til varmeisolering, forskallingspaneler, skillevægge, skærmelementer)
  • Substraterstatninger i gartnerier og havebrug
  • Foderplanter og græsser til grønt protein

Paludikultur i praksis

De første pilotprojekter i Europa er allerede nået ud over projektfasen til praksisfasen, og det øger interessen for paludikultur. Udviklingen af ​​både egnede dyrkningsmetoder og passende høst- og forarbejdningsteknologi skrider hurtigt frem.

Erstatninger for tørvesubstrat har et stort potentiale, især på lang sigt: Når de erstatter traditionelle substrater i professionelle gartnerier, vil de opnå betydeligt højere priser, end det er tilfældet i øjeblikket.

Ikke desto mindre har indtægterne fra biomasse fra tørvejorde til disse formål hidtil været for lave til at give en konkurrencedygtig og bæredygtig forretningsplan. Et af de i øjeblikket mest lovende projekter inden for paludikultur i dansk sammenhæng er grønne proteiner fra bioraffinering.

Med en stigende verdensbefolkning, der forventes at nå 9,7 milliarder i 2050, og den dertil knyttede stigende efterspørgsel efter mad og rent vand vokser konkurrencen omkring de produktive landområder. Imidlertid bruges en stor del af agerjorden til produktion af dyrefoder, såsom soja.

Nyere undersøgelser viser lovende resultater for brugen af ​​paludikulturgræs, såsom rørgræs (Phalaris arundinacea) og strandsvingel (Festuca arundinacea), som råmateriale til proteinekstraktion i bioraffinaderier med efterfølgende anvendelse som en erstatning for soja af høj kvalitet.

Nuværende estimater viser, at op til 45 procent af den råproteinfraktion, der er til stede i biomassen, kan ekstraheres i et proteinkoncentrat, der kan erstatte det for øjeblikket anvendte sojabønnemel i diæter for monogastriske dyr såsom svin.

Desuden kan biprodukter, der er resultatet af bioraffineringsprocessen, såsom fiberfraktionen og den brune juice desuden anvendes direkte som værdifuldt foder til drøvtyggere, eller de kan yderligere raffineres til merværdiprodukter.

På den måde er grøn protein fra paludikulturens biomasse en lovende mulighed, der kan fremme vådlægning af drænede tørvemarker i landbruget og forhindre ugunstige miljøpåvirkninger ved levering af kritiske økosystemtjenester – og samtidig give en økonomisk indtægt.

Quo vadis? – Potentialet for afgrøder til paludikultur til bioraffinering

Resultaterne fra nyere forskning viser ikke kun høje biomasse- og råproteinudbytter såvel som rimelige proteinkoncentratudbytter fra bioraffinering, men også egnetheden af ​​paludikulturafgrøder som fx rørgras og strandsvingel som lovende råvarekandidater til værdiøgede produktkæder.

Markeder og teknikker skal dog defineres nærmere for at gøre paludikultur i Danmark til et ikke kun miljøvenligt, men også økonomisk rentabelt foretagende. Men hvad, vi ved, er, at vi med paludikultur kan reducere drivhusgasudledninger betydeligt fra tørvemarker, mens vi samtidig dyrker græsbiomasse. Og da nulemission skal nås inden 2050, kan paludikultur være den ændring, vi har brug for.