Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I uppsatsen undersöks vad plantering av ett enskilt stadsträd har för effekt på växthusgasbalansen. Ämnet undersöks genom litteraturstudie och livscykelanalys av plantering av E-plantor av trädarterna Salix alba, Quercus rubra och Pinus sylvestris i plantskolestorlek alléträd 30-35 med rotklump i öppen parkmark i Helsingborg, Stockholm och Umeå. I livscykelanalysen kvantifieras utsläpp under odling av träden på plantskola, leverans, plantering och etablering samt trädens koldioxidupptag fram till 50 år efter plantering i parkmark. Bakgrunden till uppsatsens inriktning är den globala uppvärmningen av klimatet som sker till följd av växthusgasutsläpp orsakade av mänsklig aktivitet. Enligt Parisavtalet har de undertecknade nationerna förbundit sig att sträva efter att hålla den globala uppvärmningen under 1,5 °C. Enligt regeringens klimatmål ska Sverige vara klimatneutralt år 2045. Därefter ska så kallade negativa utsläpp uppnås. För att åstadkomma negativa utsläpp behöver koldioxid fångas in från atmosfären, något som träd gör genom sin fotosyntes när de växer. Men att plantera träd i stadsmiljö medför också utsläpp av växthusgaser. Därför har ett livscykelperspektiv använts i detta examensarbete för att kvantifiera det sammanlagda klimatavtrycket de tre olika trädarterna har i de tre städerna.
Efter 50 år tillväxt i parkmark har en Salix alba åstadkommit ett nettoupptag av 8,1 ton, 5,6 ton och 2,9 ton CO2e i Helsingborg, Stockholm respektive Umeå. Motsvarande för Quercus rubra och Pinus sylvestris är 5,9 ton, 3,9 ton och 1,4 ton CO2e respektive 1,2 ton, 0,84 ton och 0,54 ton CO2e. Totala växthusgasutsläpp förankrade med att plantera de tre trädarterna i Helsingborg, Stockholm eller Umeå varierar från 120 till 169 kg CO2e beroende på art och stad. Resultatet tyder på att stora trädarter som också växer snabbt har störst positiv effekt på växthusgasbalansen, åtminstone inom en 50-årig tidshorisont.
Om plantering av ett stadsträd sker i syftet att ersätta ett träd som dött eller sågats ner kan trädets nettoupptag av koldioxid inte betraktas som negativa utsläpp. Istället kommer utsläppen förankrade med omplantering, skötsel och bortskaffning att leda till en försämrad total effekt på växthusgasbalansen. Sett över en längre tid kan omplantering av stadsträd medföra växthusgasutsläpp som sammantaget överstiger den kvantitativa kapaciteten i trädets kolförråd. Att alltid ersätta ett dött eller nersågat stadsträd med ett likvärdigt träd är grundläggande för att bibehålla en stadsträdspopulations kolförråd. Om en trädplantering istället medför en ökning av kapaciteten i en trädpopulations kolförråd kan ökningen betraktas som negativa utsläpp. Förutom att öka kapaciteten i en trädpopulations kolförråd genom nyplantering av stadsträd skulle det gå att åstadkomma ytterligare negativa utsläpp genom att bryta den naturliga kolcykeln. Exempelvis genom att nyttja virket från nersågade stadsträd i långlivade träprodukter eller på annat sätt hindra det biogent bundna kolet från att frigöras som koldioxid till atmosfären.

This thesis examines the effect on the greenhouse gas balance from planting of individual urban trees. The subject is tackled through a literature study and a life cycle assessment of planting E-labeled (E-planta) tree species Salix alba, Quercus rubra and Pinus sylvestris at size 30-35 cm stem circumference balled-and-burlapped within a park setting in Helsingborg, Stockholm and Umeå. The life cycle assessment of the tree species includes greenhouse gas emissions quantified from cultivation at a nursery, delivery, planting and establishment and also carbon sequestration until 50 years after the trees were planted. The contextual background for this thesis is the global warming currently occurring due to greenhouse gas emissions caused by human actions. According to the Paris Agreement the signed nations have committed to strive to keep the global warming below 1.5 °C. The Swedish government has decided upon a climate goal to become a climate neutral nation by the year 2045. Thereafter, the goal is to accomplish negative emissions only. To achieve negative emissions, carbon dioxide needs to be sequestered from the atmosphere. One way this happens is though photosynthesis of trees as they grow. But, planting trees in urban environments also results in greenhouse gas emissions from e.g. nursery production, delivery and planting. Therefore, a life cycle perspective has been applied in this thesis to quantify the total climate footprint of planting the three tree species in three different cities.
After 50 years of growth in a park setting Salix alba achieves a net uptake of 8.1, 5.6 and 2.9 t CO2e in Helsingborg, Stockholm and Umeå, respectively. Corresponding net uptake for Quercus rubra is 5.9, 3.9 and 1.4 t CO2e, respectively. For Pinus sylvestris the corresponding net uptake is 1.2, 0.84 and 0.54 t CO2e, respectively. Total greenhouse gas emissions entailed with planting of the three tree species in Helsingborg, Stockholm or Umeå varies from 120 to 169 kg CO2e, depending on species and city. The result indicates that large tree species which also grow rapidly have the greatest positive effect on the greenhouse gas balance, at least within a 50-year time horizon.
If a tree is planted in an urban environment for the purpose of replacing a dead or felled tree, the new tree’s net uptake of carbon dioxide cannot be considered as negative emissions. Instead, emissions originating from transplantation, maintenance and disposal will lead to a deteriorating overall effect on the greenhouse gas balance. Over a longer time period, replanting of urban trees can result in greenhouse gas emissions that, in total, exceed the carbon storage capacity of the individual tree. Always replacing a dead or felled tree with an equivalent tree is fundamental to maintaining the gross carbon storage capacity of an urban tree population. If planting a tree instead results in an overall increase of the carbon storage capacity within an urban tree population, the increase can be considered as negative emissions. In addition to this, further negative emissions could be achieved by interrupting the natural carbon cycle. For example, by usage of felled urban trees as timber in long-lived wood products or through other methods preventing the carbon sequestered within the tree’s biomass from being released as carbon dioxide to the atmosphere.