Opslag CO2 en de relatie met bosbeheer

Opslag CO2 en de relatie met bosbeheer

Donderdag 7 juli 2016

Er wordt veel CO2 omgezet in bossen, maar bossen worden in toenemende mate dusdanig beheerd of beschermd dat de extra CO2, die bij verbranding van biomassa vrij komt, nauwelijks in hout kan worden vastgelegd. Is dat door ander beheer te verbeteren?

Dit overzicht is geschreven vóór de bijeenkomst van de Studiekring van de KNBV in september 2014 over dit onderwerp.

Door Leffert Oldenkamp

Vorig jaar werd nationaal en internationaal aandacht geschonken aan Von Carlowitz die 300 jaar geleden de toen geldende beginselen van duurzaam bosbeheer publiceerde. De kern van de boodschap betrof de noodzaak om voor volgende generaties zowel bos te behouden als aan te leggen en daarbij bomen te planten die bruikbaar hout opleveren. Tegenwoordig wordt duurzaam bosbeheer aan veel meer zaken gekoppeld, zoals te lezen in de criteria voor gecertificeerd bosbeheer.

De maatschappelijke betekenis van de houtvoorziening is een ondergeschoven kindje geworden.
Grote delen van belangrijke bosgebieden in binnen- en buitenland zijn terecht onderdeel van nationale parken en van andere beschermde gebieden geworden. Echter het beheer van parken is niet meer op houtvoorziening gericht. Voor de Eiffel in Duitsland wordt dit als volgt getypeerd: “ImNationalparkpassiertnichts, was auf den Holzverkaufausgerichtetist” (“er worden geen maatregelen genomen die op de houtverkoop zijn gericht”).

Cascadering via chips: nuttig gebruik van vezels, die maar voor een klein deel in de kachel gaan

Er is wel een groeiende behoefte aan de grondstof hout, vooral in landen als China en India. Maar er is ook een toenemende vraag naar biomassa als energiebron. In Nederland is in het Energieakkoord een verplichting opgenomen om over langere termijn met biomassa (waaronder chips, pellets, houtresten en afval) meer zogenaamde ‘groene stroom’ uit duurzame of hernieuwbare bronnen te leveren. Weliswaar zijn dit niet nauwkeurig gedefinieerde begrippen, maar het uiteindelijke doel is duidelijk: de energiehuishouding moet minder afhankelijk worden van fossiele brandstoffen en moet CO2 arm zijn.

Het bijbehorende subsidiebeleid (SDE+) zorgt er voor dat veel energiecentrales en andere met hout gestookte systemen enorme (zelfs intercontinentale) transporten met chips en pellets voor west Europese landen op gang hebben gebracht.

Een Duitse deskundige (Jacke) op het gebied van forstlicheErtragskunde (letterlijk bosopbrengstleer) schreef in 2007 al over deze ontwikkelingen: “WerberateigentlichunserePolitiker?” (“wie adviseert eigenlijk de politiek?”). Politieke besluiten over biomassa worden volgens hem dus met onvoldoende kennis van zaken genomen.
Uit België en Frankrijk komen berichten dat houtverwerkende industrieën protesteren tegen houttransporten richting China en tegen verstoken van te veel zware houtsortimenten. Er blijft daardoor onvoldoende hout voor verwerking in eigen regio beschikbaar. De conclusie mag zijn dat het toenemend gebruik van hout voor ‘groene stroom’ op gespannen voet staat met een duurzame houtvoorziening. In dit artikel zal de rol van CO2 in bossen worden behandeld en de betekenis voor (duurzaam) bosbeheer.

CO2 -huishouding van bossen

Via ademhaling wordt met zuurstof uit de atmosfeer organisch materiaal in planten omgezet, waarbij energie vrij komt voor fysiologische processen.

Dood hout versterkt CO2 uitstoot

Daarbij komt, naast water, CO2 vrij. Dit proces gaat gepaard met enig verlies aan droge stof (biomassa). Ook gaat energie in de vorm van warmte verloren. Via fotosynthese in groene cellen wordt CO2 geassimileerd ( met energie van de zon) en wordt chemische energie opgeslagen in diverse (organische) stoffen op verschillende plekken in de plant.

Per saldo is er voor een meer of minder beperkte periode sprake van een wisselende hoeveelheid opslag van CO2, afhankelijk van groeiomstandigheden, plantensoort of weefseltype. In een jong systeem of vers weefsel is er progressieve aanwas met CO2 opname, gevolgd door een daling van de aanwas (veroudering). In een cyclisch, natuurlijk proces verdwijnt CO2 weer uit de opslag (omzetting tot humus, voedsel voor diverse organismen, verrotting ). Daarnaast wordt door oogst van hout CO2 uit het systeem gehaald, waarbij het nog wel geruime tijd in allerlei producten kan blijven zitten.

Voor korte vegetaties, één- of tweejarige gewassen, bladeren, knoppen, bastweefsel etc. bestaat een beperkte periode van opbouw en afbraak.
Daarbij behoort een kortcyclische opslag van CO2. Weliswaar zijn daar aanzienlijke hoeveelheden CO2 bij betrokken, maar er kan slechts een geringe langdurige opslag van CO2 mee worden verkregen, bijvoorbeeld door humusvorming.

In theorie is het mogelijk dat met extra CO2 in de atmosfeer (bijvoorbeeld uit verbranding van biomassa) ook meer plantenweefsel met kortcyclische CO2 wordt gevormd. Met wat extra CO2  kunnen in kassen ook dikkere tomaten worden geproduceerd. Met toenemende doseringen gaat evenwel het beginsel van verminderde meeropbrengsten spelen. Meer CO2 zal dan in afnemende mate opgeslagen worden omdat de groei dan door andere factoren dan CO2 wordt beperkt.

De atmosfeer is zonder verbranding van biomassa echter al oververzadigd met CO2 en meer CO2 zal dan weliswaar iets meer groei (bladeren, twijgen, bodemvegetatie etc.) kunnen opleveren, maar veel van de CO2 daarin keert relatief snel terug in de atmosfeer. In zijn proefschrift over de CO2 opnamecapaciteit van tropisch bos (2014) constateert Pieter van der Steen dat bomen niet harder groeien als er meer CO2 in de lucht zit. Dit komt in het volgende deel van dit artikel ook aan de orde, waar het Nederlandse bos wel hoge  houtvoorraad blijkt te hebben, maar een lage aanwas en dus een lage opnamecapaciteit.

Open bos met geringe aanwas en vastlegging

Extra opslag

De uitdaging om toch extra opslag te bevorderen, kan in feite slechts worden aangegaan wanneer de mogelijkheden voor langcyclische opslag van CO2 in vooral houtweefsel worden verbeterd. Het Energieakkoord beschouwt de periode tot 2050 als een ‘aanloopfase’. Er is dus over een lange periode continu extra uitstoot. Dan zijn bossen met gemiddeld hoge (jaarlijkse) houtaanwas van belang. Bovendien zullen planken, balken, meubels, plaatmateriaal, etc. uit dat hout de CO2 over een nog langere periode moeten vast houden. Als het scenario voor gebruik van biomassa van het Energieakkoord overeind blijft en ook de internationale markten een toenemende vraag naar hout laten zien, zullen bosareaal, houtvoorraad en aanwas op die groeiende behoefte moeten worden afgestemd.

In modelstudies over CO2-opslag in bossen wordt het onderscheid tussen kortcyclische en langcyclische CO2 niet gemaakt. Daardoor lijkt het alsof een ruim deel (tot 75%) van de uitstoot door verbranding van biomassa kan worden vastgelegd.
De meeste CO2 uit die berekeningen keert echter in korte tijd terug in de atmosfeer omdat die niet in hout (en dus niet langdurig) kan worden opgeslagen. Voor grote op biomassa gestookte energiecentrales geldt dat de uitstoot voor een eenheid opgewekte elektriciteit van dezelfde orde is als die van een kolencentrale. Omschakeling van een kolencentrale op houtstook lost het CO2 probleem dus niet op. In beide gevallen zijn hoogproductieve bossen nodig voor CO2 vastlegging in hout.

Bostoestand

Voor het bereiken van de doelen uit het Energieakkoord is bosbeheer gericht op grotere arealen bos met toenemende houtvoorraad en aanwas dus van essentieel belang. Voor Nederland is recent de 6e landelijke bosinventarisatie uitgevoerd. Die bevestigt de conclusies, die al uit de 5e inventarisatie werden getrokken: Weliswaar is er sprake van een toenemende hoge gemiddelde houtvoorraad in het overgebleven Nederlandse bos, maar de gemiddelde aanwas neemt drastisch af. De voorraad zit vooral in minder goed groeiende bomen, die vaak tot in het vervalstadium worden aangehouden.
Dat is dus ongunstig voor de opslagcapaciteit van CO2. Maar er zijn – niet alleen in Nederland – nog meer omstandigheden die CO2 opname door hout beperken:

• Decennialang hebben met name de grote terreinbeheerders productieve boomsoorten (populier, douglas, lariks, fijnspar) gekapt zonder voor herplant van deze soorten te zorgen.
• Dit in het kader van een exotenbeleid en/of het ‘klimaatbestendig’ maken van bossen. Dit betekent dat steeds minder CO2 in hout kan worden opgeslagen. Particuliere landgoederen en Staatsbosbeheer zijn bezig zich te bezinnen, maar als de negatieve betekenis van het Energieakkoord voor de bostoestand in zicht komt (naar schatting omstreeks 2020) is de huidige trend in het bosbeheer waarschijnlijk nog niet gekeerd.

Dit artikel verscheen ook in het Vakblad Natuur Bos Landschap Oktober 2014

Alle foto’s: Leffert Oldenkamp