Biodiversity Impact Assessment of Logging Residue Removal

Abstract

The negative impact on biodiversity from land use is attracting increasing attention. The urgent need to mitigate biodiversity loss calls for comprehensive methods to assess the biodiversity impact of products and services.
Life Cycle Assessment (LCA) represents a widely used tool to support decision making, but the inclusion of biodiversity impact in LCA remains under development. This master thesis uses LCA in an attempt support decision making concerning biodiversity impact related to the use of logging residues in southernmost Sweden.

The study adopts an LCA method based on the conditions for forest biodiversity to assess the biodiversity impact related to logging residue (tops and branches) removal. Through a literature review and interviews with
fve experts on forest ecology, the study identifes fve pivotal components for sustaining regional forest biodiversity: old trees, a diversity of native species, high volumes of dead wood, limited acidity and heterogeneous
structures. The frst three components are subsequently translated to measurable management parameters. In turn, the parameters are combined to form a regionally specifc biodiversity impact model. The model is applied in a case study involving the local energy producer Kraftringen and a sample of seven forest owners.
Ultimately, the biodiversity impact per kWh produced heat is calculated for the removal of logging residues from 12 separate forest plots.

The results highlight that the biodiversity impact related to removing logging residues is dependent on the availability of other dead wood. Specifcally, if high volumes of other dead wood are present, the biodiversity impact arising from the removal of logging residues decreases. The study suggests that the biodiversity impact can be mitigated by limiting the area subjected to logging residue removal and preserving coarse branches of native trees in areas where little other dead wood is available. Through the study, retaining coarse logging residues from native tree species emerges as the most consistent approach to mitigate biodiversity impact related to logging residue removal.

A key contribution from the work is the development of a quantitative framework to support decision making concerning the biodiversity impact of forest management activities. The developed model can serve as a practical tool for energy producers and forest owners aiming to assess the biodiversity
impact related to logging residue removal in southernmost Sweden.
The study reveals signifcant challenges related to collecting reliable data on forest management parameters, which affects the comparability of the results. This underlines the need for standardised data collection methods. Recommendations for further development also include a more detailed differentiation between logging
residues from different tree species, as well as an adaptation of the model to a larger spatial scale.

Abstract (Swedish)

Den negativa påverkan på biologisk mångfald från markanvändning får allt större uppmärksamhet. Det akuta behovet av att minska förlusten av biologisk mångfald kräver omfattande metoder för att bedöma påverkan på biologisk mångfald från produkter och tjänster. Livscykelanalys (LCA) är ett verktyg som används för att stödja beslutsfattande, men inkluderingen av påverkan på biologisk mångfald i LCA är fortfarande under utveckling. I denna masteruppsats används LCA för att stödja beslutsfattande kring påverkan på biologisk mångfald i samband med användningen av avverkningsrester i sydligaste Sverige.

Studien använder en LCA-metod baserad på förutsättningarna för skogens biologiska mångfald för att bedöma påverkan på biologisk mångfald relaterad till uttag av avverkningsrester (grenar och toppar). Genom en litteraturstudie och intervjuer med fem experter inom skogsekologi identifierar studien fem centrala komponenter för att upprätthålla den regionala skogens biologiska mångfald: gamla träd, en mångfald av inhemska trädslag, höga volymer av död ved, begränsad försurning och heterogena strukturer. De tre första komponenterna omvandlas sedan till mätbara förvaltningsparametrar. Parametrarna kombineras i sin tur till en regionspecifik modell för påverkan på biologisk mångfald. Modellen tillämpas i en fallstudie som involverar den lokala energiproducenten Kraftringen och ett urval av sju skogsägare. Slutligen beräknas påverkan på biologisk mångfald per producerad kWh värme för uttag av avverkningsrester från 12 separata bestånd i skånska skogar.

Resultaten visar att påverkan på biologisk mångfald relaterad till uttag av avverkningsrester beror på tillgången på annan död ved. I synnerhet minskar påverkan på biologisk mångfald kopplad till uttaget av avverkningsrester om det finns stora mängder annan död ved. Studien föreslår att påverkan på biologisk mångfald kan mildras genom att begränsa det område som utsätts för uttag av avverkningsrester, samt genom att bevara grova grenar från inhemska trädslag i områden där mängden annan död ved är begränsad. Genom studien framträder att bevarandet av grova avverkningsrester från inhemska trädarter är det mest konsekventa tillvägagångssättet för att mildra påverkan på biologisk mångfald relaterad till uttag av avverkningsrester. Ett viktigt bidrag kopplat till arbetet är utvecklingen av ett kvantitativt ramverk för att stödja beslutsfattande kring påverkan på biologisk mångfald i samband med skogsbruk. Den utvecklade modellen kan fungera som ett praktiskt verktyg för energiproducenter och skogsägare som syftar till att bedöma påverkan på biologisk mångfald relaterad till uttag av avverkningsrester i sydligaste Sverige.

Studien avslöjar betydande utmaningar relaterade till att samla in tillförlitliga data om förvaltningsparametrar, vilket påverkar jämförbarheten av resultaten. Detta understryker behovet av standardiserade metoder för datainsamling. Rekommendationer för vidare utveckling inkluderar även en mer detaljerad differentiering mellan avverkningsrester från olika trädarter samt en anpassning av modellen till en större geografisk skala.

• author: Kvarnbäck, Anton
• supervisor: Carla Coelho; Pål Börjesson
• organization: Environmental and Energy Systems Studies
• alternative title: Kvantitativ bedömning av påverkan på biologisk mångfald vid uttag av avverkningsrester
• course: FMIM01 20241
• year: 2024
• type: H3 - Professional qualifications (4 Years - )
• subject: Technology and Engineering
• keywords: Biodiversity, logging residues, tops and branches, forestry, Life cycle assessment
• report number: LUTFD2/TFEM—24/5209--SE + (1-62)
• ISSN: 1102-3651
• language: English
• id: 9172352
• date added to LUP: 2024-08-23 09:22:31
• date last changed: 2024-08-23 09:22:31