A novel approach to estimate carbon loss from drained peatlands in Iceland

Abstract

In the last century, the conversion of peatlands to grasslands through drainage was a popular method employed in Iceland to increase agricultural yields. Peatland drainage releases carbon dioxide into the atmosphere, thereby contributing to global climate change. According to Iceland´s National Inventory Reports, using global emission standards recommended by the Intergovernmental Panel on Climate Change, the greatest single source of GHG emissions in Iceland comes from drained land. Only limited research has been done to estimate carbon loss from drained peat soils in Iceland. In this paper I introduce a new approach for estimating carbon loss from uncultivated peat soils by using tephrochronology. Samples were collected in eight peatland sites in South and Southwest Iceland that had parts that were drained and parts that were unaffected by drainage. Carbon stocks were calculated using measured carbon content and bulk density in reference to the depth down to a specific volcanic tephra layer. The difference in carbon stocks between the wet and well-drained areas represented carbon loss since drainage. The results showed a range of 0.7-3.1 tCha-1yr-1 that had been lost by drainage from the soil layer in question. This is on par with other studies in Iceland and elsewhere in the boreal climatic zone, supporting further use of the presented method. The results also confirmed that carbon loss has been ongoing since drainage. The results from this study help predict future carbon loss from drained peat soils in Iceland. Furthermore, they support restoration of peat soils as a mitigation strategy.

Á Íslandi átti sér stað víðtæk framræsla votlendis á seinni hluta síðustu aldar. Með ríkisstyrkjum voru votlendi þurrkuð upp og þeim umbreytt í graslendi í því skyni að auka landbúnaðarframleiðslu landsins. Við framræslu votlendis losnar meðal annars gróðurhúsalofttegundin koltvísýringur út í andrúmsloftið og stuðlar að hlýnun jarðar. Samkvæmt þjóðarbókhaldi Íslands um losun gróðurhúsaloftegunda sem byggir á losunarstöðlum International Panel on Climate Change, kemur stærstu hluti af heildarútblæstri gróðurhúsalofttegunda á Íslandi frá framræstu landi. Rannsóknir á losun kolefnis úr framræstum mýrarjarðvegi á Íslandi hafa einkum byggst á beinum mælingum á losun koltvísýrings úr jarðvegi yfir skamman tíma. Í þessari ritgerð kynni ég til leiks nýja nálgun til að meta langtíma losun kolefnis frá framræstum mýrarjarðvegi sem byggist á því að kanna breytingar í hlutfalli kolefnis í mólögum ofan við þekkt öskulag í jarðveginum. Sýnum var safnað á átta votlendissvæðum á Suður- og Suðvesturlandi sem bæði höfðu framræsta og óframræsta hluta. Kolefnisforði var reiknaður með því að mæla kolefnisinnihald og rúmþyngd jarðvegs niður á ákveðið öskulag sem miðað var við á öllum svæðum. Meðalkolefnislosun var reiknuð sem mismunur á kolefnisforða framræstra og óframræstra hluta svæðanna og var á bilinu 0,7-3,1 tCha-1ár-1. Þessar niðurstöður eru í samræmi við aðrar rannsóknir, bæði á Íslandi og í öðrum löndum innan barrskógabeltisins sem styrkir gildi þessarar nýju nálgunar sem hér er kynnt og staðfesta það að kolefnislosun hafi verið gegnumgangandi síðan framræsla átti sér stað. Losunin hefur verið mikil, jafnvel aðeins úr efsta lagi jarðvegsins. Út frá því mætti álykta að endurheimt votlendis væri æskileg aðferð til að draga úr losun kolefnis út í andrúmsloftið.