Lustgas: den stora datatvätten

Lustgas: den stora datatvätten

Beräkningarna av utsläppen av lustgas och metan och hur de bidrar till växthuseffekten är skakiga och har mycket stor osäkerhet. Det får anses vara en form av datatvätt när man tar dessa orena data och har dem som underlag för granskad forskning som gör anspråk på att kunna säga hur stora växthusgasutsläppen är från vårt jordbruk och vår kost. 

En forskningsartikel från Brasilien redovisar den hittills enda forskning som faktiskt mätt lustgasavgång från kors urin på betesmark i Brasilien. Hittills har Brasilien använt FN:s klimatpanels (IPCC) standardfaktorer för beräkningarna av lustgasavgång från betesmarken. Denna artikel finner att 0,2 % av kvävet (N) omvandlas till lustgas, vilket är en tiondedel av de utsläpp som IPCC har som standard. IPCC självt anger att utsläppen kan variera mellan 0,7 % och 6 % av totalt N i gödsel och urin, men när det inte finns mätningar används 2 %. I ett slag har lustgasutsläppen från Brasiliens 200 miljoner kor som går på bete minskat med 90 %. Snacka om utsläppsminskning!

Och det är inte bara i Brasilien som verkliga mätningar ger helt andra resultat än schablonerna. Forskning i Storbritannien visar att de verkliga utsläppen från urin och gödsel är mindre än en fjärdedel av IPCC:s standardvärden. När Nya Zeeland räknade om lustgasutsläppen baserat på mätningar av verkliga utsläpp istället för IPCC:s standardiserade emissionsfaktorer minskade mjölkproduktionens lustgasutsläpp med 60 %.

En meta-analys av 422 studier av lustgasutsläpp från åkermark som gödslats med naturgödsel eller konstgödsel kommer fram till att utsläppen från mark som gödslats med kompost är avsevärt mindre än IPCCs standardfaktorer och utsläppen från mark som gödslats med konstgödsel och flytgödsel betydligt större än IPCCs beräkningar.

Annan forskning visar att det inte alls är ett linjärt förhållande mellan tillförd N och lustgasutsläpp, vilket också förutsätts i de olika modellerna. Man antar således exempelvis att lustgasutsläppen blir lika stora per kg N när man tillför konstgödsel eller gödsel oavsett gödselgiva. Men forskning visar att utsläppen per kg N ökar med ökad gödselgiva. De stora utsläpp som idag tillskrivs djur som betar naturbetesmarker är därför sannolikt mycket överdrivna, medan utsläppen från intensivodlade grönsaker eller spannmål underskattas.

Det är oroande att forskare använder IPCC:s standardsiffror för lustgasutsläpp (och metan) till underlag för beräkningar av utsläpp av koldioxidekvivalenter per kg kött, eller per kg morot eller per kg vete. Eller för att jämföra utsläppen av växthusgaser från ekologiskt odlat vete i förhållande till konventionellt odlat.

Det är ännu mer skrämmande att det sedan finns forskare som använder dessa så kallade livscykelanalyser och bygger modeller som påstås visa hur stora växthusgasutsläpp som svenskarnas livsmedelskonsumtion innebär, eller hur stora utsläppen är från det svenska jordbruket. Ofta presenteras resultaten med decimalers noggrannhet. 

Modellerna och uträkningarna må vara hur bra som helst, men om indata är så skakigt borde inte resultaten presenteras som fakta utan som diskussionsunderlag eller liknande. Det blir som en sorts motsvarighet till pengatvätt. Man tar oren data och förvandlar dem till ren granskad forskning.

*

När man förbränner en kolatom bildas en molekyl koldioxid, som i sin tur väger 3,66 gånger mer än kolatomen. Detta enkla förhållande gör det lätt att beräkna hur stora CO₂ utsläppen blir vid förbränning av kol, olja eller gas. I jämförelse med detta är metanets och lustgasens kretslopp oerhört komplicerade, och det är verkligen svårt att generalisera data på det sätt som görs. 

I fallet med koldioxidutsläppen är det uppenbart att huvuddelen av utsläppen kommer ifrån fossilt kol och att mänsklig verksamhet är huvudorsaken till utsläppen. I fallet med metan och lustgas försöker IPCC göra en tydlig skillnad mellan antropogena och icke antropogena utsläpp.

För lustgas anses de antropogena utsläppen av kväve från jordbruket motsvara knappa 40 procent av alla lustgasutsläppen från land. Jordbruket upptar emellertid en nästan lika stor andel av landytan och det måste anses rätt sannolikt att den mark som nu är åker och betesmark skulle ha avgivit avsevärda mängder lustgas även utan jordbruket, på samma sätt som den mark som inte används för jordbruk avger stora mängder lustgas. Att kalla alla jordbrukets lustgasutsläpp för antropogena blir därför gravt missvisande.

Det stora tillskottet av kväve till det biologiska systemet är konstgödseln följt av lustgas som bildas som biprodukt vid förbränning. Att minska tillförseln av kväve via konstgödsel förefaller vara den helt avgörande åtgärden för att minska jordbrukets utsläpp av lustgas. Det skulle också ge kaskadeffekter i jordbrukssystemet. Antalet spannmålsuppfödda djur som gödtjurar, kyckling och gris kommer att minska och kväveinnehållet i djurgödseln kommer också att minska. Lustgasutsläppen från djurhållningen kommer därför att minska kraftigt om tillförseln av konstgödsel begränsas kraftigt.  

Först publicerad 2 maj 2018, uppdaterad 30 december 2019.

Falsk metanmatematik

Att räkna om metan till koldoxidekvivalenter saknar vetenskaplig grund och orsakar förvirring. Om man fryser metanutsläppen på nuvarande nivå kommer de bidra marginellt till fortsatt temperaturökning, medan fortsatta koldioxidutsläpp på dagens nivå leder snabbt mot kraftigt ökade temperaturer.

Om du lägger några isbitar i kastrullen som står på plattan kommer den snabbt att kylas ned, men den blir snabbt varm igen så länge som plattan står på. Efter en stund kommer de där isbitarna knappt att märkas. Ungefär så kan man beskriva effekten av en minskning av metanutsläppen på klimatet. Det skulle kyla en kort stund och efter ett tag skulle effekten helt klinga av. 

Så skulle man kunna gör skillnaden mellan växthuseffekten av metan och koldioxid begriplig. Det vanliga sättet att uttrycka metanets effekt på klimatet är i koldioxidekvivalenter, CO₂e.  Så skriver till exempel Naturvårdsverket på sin hemsida:

För att få alla växthusgaser jämförbara multipliceras alla utsläpp, förutom koldioxid, med en global uppvärmningspotential (Global Warming Potential – GWP). Denna faktor är olika för respektive gas och ger totala bidraget till den globala uppvärmningen för den aktuella gasen. Med hjälp av gasernas GWP räknas de om till koldioxidekvivalenter. Räknat per utsläppt ton bidrar exempelvis metan 25 gånger mer till växthuseffekten än koldioxid, och ett metanutsläpp på 1 ton motsvarar därför 25 ton koldioxidekvivalenter. 

Men det är en förenkling som är vilseledande och försöker göra två vitt skilda processer jämförbara. Koldioxid från fossila källor är en långlivad gas som ackumuleras i atmosfären så länge utsläpp pågår, medan det mesta metan försvinner inom tio år, och efter 50 år finns bara några procent av utsläppen kvar. 

– Koldioxidens bidrag till temperaturförändringen är mer eller mindre irreversibelt. Effekten av dagens koldioxidutsläpp ligger kvar under tusentals år. Ska vi stabilisera jordens medeltemperatur på två grader över förindustriell tid, som är en målsättning enligt Parisavtalet, så måste de fossila koldioxidutsläppen ned till noll. Utsläppen av metan behöver däremot inte gå ned till noll för att stabilisera klimatet, säger Daniel Johansson, docent i klimatvetenskapliga analyser, Chalmers tekniska högskola, i en intervju i KSLA Nytt & Noterat.

I artikeln Climate metrics under ambitious mitigation förklarar Myles Allen (huvudförfattare av flera av IPCC:s rapporter) från Oxforduniversitetet och Keith Shine från Readinguniversitetet dessa resonemang, och åskådliggör det med denna graf. Den visar att vid ökade utsläpp sker en betydande uppvärmning från metan. Vid konstanta utsläpp sker ingen ytterligare uppvärmning och om utsläppen minska kan en snabb kylande effekt uppnås. För koldioxid förhåller det sig helt annorlunda. Vid konstanta utsläpp av koldioxid ökar uppvärmningen och även om vi helt stoppar utsläppen kommer koldioxiden fortsätta att bidra till uppvärmningen under lång tid.  

Jordbruksverket har så smått börjat inse denna skillnad och skriver så här: 

"Om de globala utsläppen av metan håller sig på dagens nivå innebär detta en marginell ökning av jordens medeltemperatur över tid orsakad av metan. För koldioxid däremot ger konstanta utsläpp på dagens nivå en ökning av jordens medeltemperatur som går långt över 2-gradersmålet."

Vid utvinningen av kol och naturgas frigörs metan i stora mängder, cirka en tredjedel av alla metanutsläpp som anses orsakade av människan (antropogena, se mer nedan). Vid ett stopp för användning av fossila bränslen får vi alltså denna minskning av metanhalten på köpet. Dessa utsläpp är tio gånger större än den årliga ökningen av metanhalten i atmosfären (se bild nedan), och något större än utsläppen från alla idisslare i världen. 

Antropogent, biogent eller naturligt? 

Man brukar dela upp metanutsläppen i antropogena (orsakade av människan) och naturliga. Och det är bara de extra, antropogena, utsläppen som anses bidra till växthuseffekten. Utsläpp från risodlingar och idisslare räknas som antropogena, medan utsläpp från vilda djur och våtmarker anses vara naturliga. Men håller verkligen ett sådant betraktelsesätt?

Våtmarker är den största metankällan. Det lilla jordbruk vi har ligger vid en sjö. För hundrafemtio år sedan sänktes sjön, vilket gjorde att våtmarker kunde dikas ut för odling. På liknande sätt har mycket stora arealer omvandlats från våtmark till åker. När man dikar våtmarker minskar man metanutsläppen (men å andra sidan ökar koldioxidutsläppen). Är inte arealen våtmark kontrollerad av människan på samma sätt antalet kor eller arealen skog? Regeringen har just beslutat att återskapa våtmarker, blir utsläppen från dessa då antropogena? Om man dikar en våtmark för att odla våtmarksväxten ris, varför räknas utsläppen från samma mark som antropogena, medan de var naturliga förut?  

Det är svårt att få fram siffror på antalet vilda djur historiskt, men det är ingen vild gissning att det fanns väldigt många fler vilda djur tidigare, varav många var idisslare. Om vi ersätter hjortar med får, ökar vi verkligen utsläppen då? Det finns ungefär lika många älgar som dikor (dvs kor som föds upp för kött) i Sverige, och älgstammens storlek bestäms av människan, varför räknas dikornas utsläpp som antropogena men inte älgarnas? Om nomader tuttar eld på den torra betesmarken för att gynna bete räknas metanutsläppet som antropogent, men om samma torra savann tar eld av ett blixtnedslag räknas det som naturligt. Men hur är det då med alla eldar som släcks av människor. 

Det finns större skäl att göra skillnad mellan "biogena" metanutsläpp och de fossila än att skapa en artificiell skillnad mellan av antropogena och naturliga utsläpp. Den distinktionen har också en vetenskaplig grund eftersom det fossila metanet vid nedbrytning lämnar en koldioxidmolekyl som bidrar till växthuseffekten, medan de biogena metanets kvarlämnade koldioxid tillhör de naturliga kretsloppet, precis som koldioxiden vi själva andas ut.

Användningen av koldioxidekvivalenter som uttryck för metanets uppvärmningspotential och skiljelinjen mellan naturligt och antropogent metan vilseleder mer än de klarlägger. 

Skillnaden mellan metan och koldioxid påverkar inte bara hur man skall se på köttet eller mjölkens växthusgasutsläpp utan också för hur man värderar olika sätt att producera detta. Precis som för oss människor går en stor del av kornas mat åt till att hålla igång kroppen. Om kon producerar mycket mjölk eller om ungdjuret växer snabbt så går det givetvis åt mer foder. Men per liter mjölk eller per kg kött går det åt mindre foder när avkastningen ökar, vilket ju är främsta skälet till att uppfödningen har blivit mer intensiv, uppfödarna vill ju spara på foder. traditionell uppfödning i Tanzania släpper ut hela trettio gånger så mycket växthusgaser per liter mjölk än en svensk så länge man räknar på det gängse sättet. Inomhusuppfödda tjurar som äter en hög del kraftfoder och aldrig får gå ut släpper ut mycket mindre per kg kött än våra kor som lever på bara bete och hö. Men det här resonemanget ställs på ända om man tar hänsyn till metanets korta livslängd. Då blir istället den minst effektiva produktionen den mest klimatsmarta eftersom den orsakar betydligt mindre koldioxoidutsläpp.

Denna artikel var först publicerad 20 juni 2017, men är uppdaterad 8 april 2019.