Svenska ICOS – En nationell infrastruktur för mätning av växthusgaser
ICOS – En europeisk infrastruktur för att övervaka och förstå växthusgasutbyten
mellan jordytan och atmosfären
ICOS (Integrated Carbon Observation System) är en nyligen lanserad forskningsinfrastruktur
i världsklass. ICOS består av ett harmoniserat nätverk av mätstationer avsedda för långtidsstudier av ekosystem och deras växelverkan med klimatet, men även koncentrationsmätningar
av växthusgaser i atmosfären. Nätverket är avsett att koordineras och understödjas genom ett
antal centrala resurser, inklusive temacenter för ekosystem- och atmosfärsstudier, ett centralt
datacenter och ett laboratorium för gasanalyser.
För att vi ska kunna förstå växelverkan mellan utsläppen av växthusgaser, klimatet och den
globala kolcykeln är övergripande observationsprogram som löper över långa tidsrymder
absolut nödvändiga – och ICOS kommer att erbjuda forskare, beslutsfattare och andra intressenter detaljerad information under lång tid. Men även effekterna av snabba kortvariga fenomen, som t.ex. värmeböljor eller andra extrema väderhändelser, kan fångas upp. Tanken är att
all data ska bearbetas centralt, så att resultat och tolkningar snabbt kan göras tillgängliga.
ICOS kommer att kunna övervaka och utvärdera effektiviteten av klimatrelaterade initiativ,
alltifrån försöken att reducera utsläppen av växthusgaser och omställningen till mer kolneutrala energisystem, till insatser för ökade upptag i jord- och skogsbruk samt till experiment
med långtidslagring (”sequestration”) av koldioxid. Nätverket av observationsstationer gör det
möjligt att följa inverkan på globala atmossfärskoncentrationer av växthusgaser samt att även
lokalisera vilka regioner som utgör källor och sänkor för dessa gaser.
ICOS är ett av de projekt som prioriterats högt av ESFRI (European Strategy Forum on
Research Infrastructures). EU har därför skjutit till medel för planering och förberedelser
under 2008-2012. I arbetet deltar forskningsinstitutioner från 17 länder (Sverige tillsammans
med Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Irland, Israel, Italien, Nederländerna, Norge,
Polen, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Tjeckien och Tyskland).
Det svenska ICOS-initiativet drivs av en arbetsgrupp med forskare från Lunds universitet,
Göteborgs universitet, Sveriges lantbruksuniversitet (SLU), Abisko Naturvetenskapliga
Station (tillhör Polarforskningssekretariatet) och Stockholms universitet, under ledning av
Professor Anders Lindroth, Lund. Totalt kommer sex så kallade ekosystemstationer och tre
atmosfärsstationer att ingå i det svenska nätverket. Samtliga stationer utrustas med
instrumentering för att studera de lokala ekosystemens växthusgasutbyte, medan tre av
stationerna också utrustas med 150 m höga master med utrustning för atmosfärsmätningar.
Figuren på nästa sida visar var de olika ICOS-stationerna är placerade. Målet med de
svenska stationerna är främst att täcka in typiska svenska förhållanden och biotoper, men vi
ser oss också som en del av både ett nordiskt sammanhang och en europeisk helhetssyn.
Mycket är ”unikt” för Skandinavien – och det är på höga breddgrader som de snabbaste (och
största) effekterna av klimatförändringen väntas. Sveriges landyta domineras av skog och
därför kommer hälften av stationerna att ligga på skogsmark: Svartberget, Norunda och
Hyltemossa. Vidare har vi i Norden förhållandevis stora arealer av våtmarker varför 2
stationer kommer att ligga på sådana: Stordalen och Degerö. En av dessa, Stordalen, ligger i
det känsliga subarktiska Abiskoområdet. Slutligen kommer det även att finnas en station på
jordbruksmark: Lanna.
Mer information om de olika platserna kan fås från stationssvärdarna: Achim Grelle, SLU
(Svartberget), Christer Jonasson, Polarforskningssekretariatet (Stordalen), Leif Klemedtsson,
Göteborgs universitet (Lanna), Anders Lindroth, Lunds universitet (Norunda och Hyltemossa)
samt Mats B. Nilsson, SLU (Degerö). Detaljerad kontaktinformation finns på Svenska ICOS
webbplats www.icos-sweden.se.
© 2011 Svenska ICOS.
2
Svenska ICOS – En nationell infrastruktur för mätning av växthusgaser
Kartan visar placeringen av de olika svenska ICOS-stationerna. De tre atmosfärsstationerna, utrustade med höga master, har markerats med vimplar. Cirklarna visar det
ungefärliga täckningsområdet runt varje atmosfärsstation.
I atmosfärsstationerna, som är utrustade med 150 m höga master, kommer vi främst att mäta
koncentrationer av växthusgaser, vindhastighet och vindriktning. Gaskoncentrationerna mäts
både kontinuerligt direkt på plats och genom att periodiskt samla in gasprover som sedan
analyseras på ett centralt laboratorium gemensamt för hela ICOS-nätverket. Dessa data kan ge
oss information på betydligt större rumsliga skalor - typiskt inom en radie på hundratals
kilometer. (Eftersom det är vinden som transporterar luftpaketen till mätstationerna styr
vindriktningen vilka geografiska områden signalen man mäter kommer ifrån.) Genom att
kombinera gasdata mätta vid andra höga master i nätverket, både i Sverige och Europa, och
avancerad meteorologiska modeller kan man ”räkna bakåt” och omvandla uppmätta
koncentrationer till faktiska utsläpp nere på marken - var dessa skett, när de skedde och hur
stora de var. Figuren på nästa sida visar en sådan utsläppskarta beräknad för koldioxid.
Ekosystemstationerna är avsedda att uppskatta storleken på det lokala ekosystemets utbyte
av växthusgaser (koldioxid, metan och lustgas) mellan atmosfären och ekosystemet. Detta kan
© 2011 Svenska ICOS.
3
Svenska ICOS – En nationell infrastruktur för mätning av växthusgaser
vi beräkna genom att mäta koncentrationerna av gaserna i luften ovanför ekosystemet i fråga
samtidigt som vi mäter riktning och styrka på de turbulenta luftvirvlar som rör sig ovanför
ekosystemet (skogen, våtmarken o.s.v.). I dessa stationer mäter vi även energiutbytet, alltså
kort- och långvågig strålning, värmeflöden och avdunstning. Vi kommer också att mäta
lufttemperatur och luftfuktighet, marktemperatur och markfuktighet, solinstrålning etc.
Viktigt i sammanhanget är att mättekniken inte är speciellt känslig för utsläpp från industriell
verksamhet eller fordonstrafik utanför den omedelbara omgivningen. Mätningarna ger oss
därför främst information om hur det lokala ekosystemet i ett område inom ca 300 meters
radie runt masten fungerar.
Kartan till vänster visar den totala koldioxidbudgeten för Europa år 2008. Gula och röda
färgnyanser markerar områden där betydligt
mer koldioxid släpptes ut i atmosfären än vad
som togs upp, medan blåa områden, som t.ex.
större delen av Skandinavien, var ”sänkor” för
koldioxid med ett nettoupptag.
Kartan är framräknad med hjälp av en modell
(Jena S96 från Max-Planck-institutet i Jena,
Tyskland).Modellen matades med data om
CO2-koncentrationer, vindhastighet och
vindriktning som uppmätts av ett nätverk av
redan nu existerande observationsplatser.
ICOS-initiativet syftar till att både förtäta och
uppgradera nätverket av mätstationer, och att
stärka utvecklingen av mer avancerade analysmodeller. Målsättningen är att ta fram ännu mer
detaljerade data kring fördelningen av källor och
sänkor för flera växthusgaser – inte bara CO2 - i
tid och rum. Kartorna kan sedan t.ex. användas
som faktaunderlag för beslutsfattare.
Vi vill betona att ICOS-stationerna kommer att tjäna som referensstationer för en mängd
annan forskning inom klimat- och miljöområdet. Eftersom stationerna kommer vara utrustade
med el, internet, datorer, personal o.s.v. kan många andra, både lång- och kortvariga, projekt
knytas till dessa – till exempel inom meteorologi, biodiversitet, mark- och jordstudier, kvävedeposition, hydrologi etc. Man kan förvänta synergieffekter av samarbetet, t.ex. möjlighet att
studera hur olika fenomen beror av varandra och klimatet. Datatillgången kommer att vara
helt öppen och därmed också fungera som en samarbetsskapande resurs, såväl inom Sverige
som i Europa och övriga världen. Till detta kommer möjligheten att använda både data och
mätutrustning i utbildningsinitiativ på olika nivåer, från gymnasiet till forskarkurser.
Vetenskapsrådet står för finansieringen av Svenska ICOS med intentionen att
infrastrukturen ska ha en livsläng på uppemot 20 år. Lunds universitet är huvudansvarig och
värdinstitution för Svenska ICOS. Övriga medverkande institutioner knyts till Svenska ICOS
genom särskilda avtal mellan Lunds universitet och dessa. Projektet kommer att ledas av en
oberoende styrelse med stöd av nationella och internationella experter. Till styrelsen knyts ett
antal referensgrupper med representanter för medverkande organisationer och andra
användare av infrastrukturen.
Om du vill veta mer om Svenska ICOS är du välkommen att kontakta Anders Lindroth
([email protected]), Margareta Hellström ([email protected])
och Maj-Lena Linderson ([email protected]) på koordinationskontoret i
Lund. Svenska ICOS har även en egen webbplats, www.icos-sweden.se där du hittar nyheter
och mer detaljerad information om mätstationerna och bakgrunden till projektet.
© 2011 Svenska ICOS.
4
