Combining GHG Emissions and Soil Carbon Changes as a Single Metric to Evaluate Agricultural Policy Promoting Biomass for Biofuels
(2022) MVEM12 20221Studies in Environmental Science
Centre for Environmental and Climate Science (CEC)
- Abstract
- Incorporating a multi-year grass ley into an arable crop rotation can increase soil organic carbon stocks, reduce carbon emissions and provide feedstock for biogas. This thesis set out to study how a policy promoting agricultural biomass for biogas impacts GHG emissions and carbon sequestration on a regional level over a temporal scale of 20 years. This was done in the specific case of policy promotion of an increased cultivation of two-year grass leys in the Swedish intensive-farming region Götalands Södra Slättbygder (GSS), to a 15% ley cover of the arable land belonging to the high intensity farms. This was studied by combining life cycle analysis methodology with a dynamic economic model, to provide a holistic overview of the impacts... (More)
- Incorporating a multi-year grass ley into an arable crop rotation can increase soil organic carbon stocks, reduce carbon emissions and provide feedstock for biogas. This thesis set out to study how a policy promoting agricultural biomass for biogas impacts GHG emissions and carbon sequestration on a regional level over a temporal scale of 20 years. This was done in the specific case of policy promotion of an increased cultivation of two-year grass leys in the Swedish intensive-farming region Götalands Södra Slättbygder (GSS), to a 15% ley cover of the arable land belonging to the high intensity farms. This was studied by combining life cycle analysis methodology with a dynamic economic model, to provide a holistic overview of the impacts on carbon changes in the region. The results showed that the implementation the leys led to a decrease in the total, annual impact from agricultural processes in the magnitude of 22-23% . It also led to a decrease in total impact per the functional unit’s cereal unit (9%) and price (18%) in the 20th year. However, the implementation also led to a 15% decrease in food production. The food production also decreased over time in the reference scenario due to decreasing SOC stocks, although the decrease was lower than in the scenario with the added leys. The implementation of leys in specialised crop rotations have the potential to decrease regional GHG emissions from the agricultural processes, while also reducing the rate of loss of SOC content, but it might come at a cost of food loss and iLUC. However, not taking action against decreasing SOC stocks will also lead to loss of food production. Furthermore, methodological choices for the accounting of impacts from soil organic carbon changes were found to have a large impact on the results. (Less)
- Popular Abstract (Swedish)
- Gräsvallar kan minska den regionala klimatpåverkan från jordbruket
Att lägga till gräsvallar i växtföljden kan reducera den regionala klimatpåverkan från jordbruk som specialiserar sig på spannmål, med 10–20%. Samtidigt förbättrar vallarna jordhälsan och skörden kan användas till biobränsle.
Intensifieringen av jordbruket under de senaste decennierna har lett till en ökad matproduktion, men också till minskande kollager i marken och en försämrad jordhälsa på flera håll. Inte minst bland jordbruk specialiserade på spannmålsproduktion. Halten av organiskt kol i marken är betydelsefull eftersom den påverkar jorden på flera sätt, vilket i sin tur har effekter på ett flertal ekosystemtjänster. Studier har funnit att den organiska... (More) - Gräsvallar kan minska den regionala klimatpåverkan från jordbruket
Att lägga till gräsvallar i växtföljden kan reducera den regionala klimatpåverkan från jordbruk som specialiserar sig på spannmål, med 10–20%. Samtidigt förbättrar vallarna jordhälsan och skörden kan användas till biobränsle.
Intensifieringen av jordbruket under de senaste decennierna har lett till en ökad matproduktion, men också till minskande kollager i marken och en försämrad jordhälsa på flera håll. Inte minst bland jordbruk specialiserade på spannmålsproduktion. Halten av organiskt kol i marken är betydelsefull eftersom den påverkar jorden på flera sätt, vilket i sin tur har effekter på ett flertal ekosystemtjänster. Studier har funnit att den organiska kolhalten i marken kan öka genom kolinlagring om en flerårig gräsvall läggs till i spannmålsbaserade växtföljder i områden med låg kolhalt. Gräset, som idag främst används som foder, skulle även kunna användas som biomassa till biogasproduktion. Att införa odling av gräsvallar i växtföljden för att öka jordhälsan och producera biogas är varken något som är vanligt förekommande eller lönsamt på kort sikt i Sverige idag. Eftersom att det däremot skulle kunna flera positiva effekter för både miljön, samhället och bönderna på sikt, är frågan om att stödja införandet av vallar i den här typen av växtföljd genom styrmedel aktuell. Det är därmed även aktuellt att undersöka vilka effekter ett sådant stöd skulle ge. Denna studien syftar till att bidra till ett sådant underlag, genom att undersöka vilken effekt tillägget av gräsvallar i spannmålsbaserade växtföljder har på klimatpåverkan från jordbruket, på regional skala. I dagsläget är det vanligt att klimatpåverkan från kolinlagring genom alternativa jordbruksmetoder inte inkluderas i beräkningar av klimatpåverkan från olika former av jordbruksprodukter, då det inte finns någon standardiserad metod för det. I denna studien inkluderas klimatpåverkan från förändringarna i kollagren i marken i beräkningarna av klimatpåverkan från odlingen. I studien beräknades klimatpåverkan från odlingen av grödorna i ett scenario i jordbruksregionen Götalands Södra Slättbygder, där gräsvallar lades till i växtföljden. Detta jämfördes sedan med klimatpåverkan från odlingen i ett referensscenario. Studien visade att den regional klimatpåverkan från jordbruket minskade med ca 10–20% i sceneriet med gräsvallar, jämfört med referenssceneriet. Dock minskade även matproduktionen i sceneriet med gräsvallarna, vilket skulle kunna leda till ytterligare miljö- och klimatpåverkan om denna förlorade matproduktion förflyttas. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
http://lup.lub.lu.se/student-papers/record/9102205
- author
- Lane, Malin LU
- supervisor
- organization
- course
- MVEM12 20221
- year
- 2022
- type
- H2 - Master's Degree (Two Years)
- subject
- keywords
- Gräsvallar, klimatpåverkan, kolinlagring, jordbruk, biomassa, biobränslen.
- language
- English
- id
- 9102205
- date added to LUP
- 2022-10-31 18:09:12
- date last changed
- 2022-10-31 18:09:12
@misc{9102205,
abstract = {{Incorporating a multi-year grass ley into an arable crop rotation can increase soil organic carbon stocks, reduce carbon emissions and provide feedstock for biogas. This thesis set out to study how a policy promoting agricultural biomass for biogas impacts GHG emissions and carbon sequestration on a regional level over a temporal scale of 20 years. This was done in the specific case of policy promotion of an increased cultivation of two-year grass leys in the Swedish intensive-farming region Götalands Södra Slättbygder (GSS), to a 15% ley cover of the arable land belonging to the high intensity farms. This was studied by combining life cycle analysis methodology with a dynamic economic model, to provide a holistic overview of the impacts on carbon changes in the region. The results showed that the implementation the leys led to a decrease in the total, annual impact from agricultural processes in the magnitude of 22-23% . It also led to a decrease in total impact per the functional unit’s cereal unit (9%) and price (18%) in the 20th year. However, the implementation also led to a 15% decrease in food production. The food production also decreased over time in the reference scenario due to decreasing SOC stocks, although the decrease was lower than in the scenario with the added leys. The implementation of leys in specialised crop rotations have the potential to decrease regional GHG emissions from the agricultural processes, while also reducing the rate of loss of SOC content, but it might come at a cost of food loss and iLUC. However, not taking action against decreasing SOC stocks will also lead to loss of food production. Furthermore, methodological choices for the accounting of impacts from soil organic carbon changes were found to have a large impact on the results.}},
author = {{Lane, Malin}},
language = {{eng}},
note = {{Student Paper}},
title = {{Combining GHG Emissions and Soil Carbon Changes as a Single Metric to Evaluate Agricultural Policy Promoting Biomass for Biofuels}},
year = {{2022}},
}