Kolefnisskógrækt og notkun flygilda (dróna) í skógmælingum

Landbúnaðarháskóli Íslands tekur þátt í þriggja ára alþjóðlegu rannsóknarverkefni sem styrkt er af Norðurslóðaáætlun Evrópusambandsins (Northern Periphery and Arctic Programme, NPA). Verkefnið ber heitið FORESTCARBONVISION og er unnið í samstarfi við GREEN SKIBBEREEN á Írlandi, Natural Resources Institute (LUKE) og Oulu University of Applied Sciences í Finnlandi. Markmið verkefnisins er að þróa og bæta aðferðir til að meta kolefnisbindingu og lífmassa skóga með samþættingu fjarkönnunargagna og vettvangsmælinga. Í verkefninu er lögð sérstök áhersla á notkun flygilda (dróna) til að safna nákvæmum gögnum um vöxt og kolefnisbúskap skóga. Slíkar aðferðir geta einnig auðveldað vöktun á breytingum í skógum yfir tíma og þannig stutt við stefnumótun í loftslagsmálum og sjálfbæra þróun skógræktar.

FORESTCARBONVISION miðar þannig að því að þróa áreiðanlegar og hagkvæmar aðferðir til að kortleggja og vakta kolefnisbindingu skóga á norðlægum slóðum.

Kolefnisskógrækt

Kolefnisskógrækt er skógrækt sem hefur það sem meginmarkmið að binda kolefni úr andrúmslofti og draga þannig úr styrk gróðurhúsalofttegunda. Tré taka upp koltvísýring (CO₂) við ljóstillífun og geyma kolefnið (C) í stofni, greinum, rótum og jarðvegi. Með nýskógrækt má auka kolefnisbindingu sem mótvægisaðgerð gegn loftslagsbreytingum.  

Kolefnisskógrækt getur farið fram sem hluti af hefðbundinni nytjaskógrækt eða verið sérstaklega skipulögð með kolefnisbindingu sem aðalmarkmið, til dæmis í tengslum við valkvæða kolefnismarkaðinn, þar sem íslensk fyrirtæki og einstaklingar geta framleitt og selt kolefniseiningar án þess að það sé lögbundin krafa.

Hérlendis hefur kolefnisskógrækt fengið aukið vægi á síðustu árum, ekki síst vegna skuldbindinga landsins í loftslagsmálum og aukinnar vitundar almennings og fyrirtækja um kolefnisspor sitt. Ísland er að mestu skóglaust, aðeins 2 % af landinu eru vaxin skógi eða kjarri. Víða eru rofin og illa farin landssvæði eftir aldalanga ofbeit og skógeyðingu. Endurheimt skóga og uppgræðsla lands getur því haft tvíþættan ávinning: annars vegar að binda kolefni og hins vegar að bæta jarðveg, draga úr rofi og auka líffjölbreytni.

Skiptar skoðanir eru á því hvernig og hvar best sé að stunda skógrækt. Við undirbúning skógræktar getur orðið rask á landi, sem í sumum tilvikum leiðir til þess að kolefni losnar úr jarðvegi. Þetta getur dregið úr loftslagsávinningi aðgerðarinnar, sérstaklega fyrstu árin. Hversu mikil losunin er fer þó eftir staðháttum og því hvernig að framkvæmdum er staðið. Einnig hafa komið fram áhyggjur af áhrifum skógræktar á umhverfið. Skógrækt á opnum svæðum getur breytt landslagi og haft áhrif á berjalönd og búsvæði vaðfugla. Á móti kemur að á öðrum svæðum getur skógrækt og uppgræðsla lands aukið líffjölbreytni og skapað ný og betri búsvæði t.d. fyrir fugla. Með því að velja rétt svæði, nota viðeigandi trjátegundir og taka mið af umhverfisaðstæðum er hægt að auka ávinning skógræktar fyrir loftslag, náttúru og samfélag.

Aðstæður til skógræktar á Íslandi eru sérstakar. Loftslag er kalt og vaxtartími stuttur miðað við mörg önnur lönd, sem þýðir að vöxtur trjáa er yfirleitt hægari. Hins vegar geta sumar trjátegundir, svo sem lerki, greni og stafafura vaxið vel við íslenskar aðstæður ef rétt er staðið að vali á kvæmum og staðsetningu. Rannsóknir á uppruna og aðlögun trjátegunda hafa skipt miklu máli til að tryggja góða lifun og vöxt, sem aftur hefur bein áhrif á kolefnisbindingu til lengri tíma.

Kolefnisskógrækt á Íslandi þarf að taka mið af landnotkun, náttúruvernd, fornminjum og samfélagslegum þáttum. Mikilvægt er að velja svæði þar sem skógrækt hentar, til dæmis rofið land eða lítt gróið svæði, fremur en að planta skógi í óröskuð vistkerfi eins og votlendi sem getur sjálft bundið mikið kolefni.

Kolefnismarkaðir hafa opnað ný tækifæri fyrir íslenska landeigendur. Með vottuðum verkefnum er hægt að selja kolefniseiningar sem byggja á mældri og staðfestri bindingu. Til að slíkt kerfi virki þarf þó áreiðanlegar mælingar, skýrar reglur og langtímastefnu um vernd og umhirðu skóganna. Þar liggja bæði tækifæri og áskoranir fyrir Ísland á komandi árum.

Í heild sinni er kolefnisskógrækt mikilvægur þáttur í loftslagsaðgerðum Íslands. Hún er þó ekki ein og sér lausn á loftslagsvandanum, heldur hluti af stærri heild sem felur einnig í sér samdrátt í losun, endurheimt vistkerfa (t.d mýrlendis) og sjálfbæra landnýtingu. Með vandaðri skipulagningu, rannsóknum og samvinnu getur kolefnisskógrækt orðið öflug leið til að styrkja bæði umhverfi og byggðir landsins til framtíðar.

Hvað er LiDAR-tækni og hvernig gagnast hún í skógrækt?

LiDAR (Light Detection and Ranging) er fjarkönnunartækni sem byggir á notkun leysigeisla til að mæla fjarlægðir. Leysirinn er sendur frá flugvél, flygildi eða færanlegri stöð á jörðu og endurkast geislans er mælt þegar hann lendir á fyrirstöðu, svo sem jarðvegsyfirborði, mannvirkjum, trjágróðri eða öðrum hlutum. Út frá þessum mælingum er hægt að vinna nákvæmar þrívíðar upplýsingar um yfirborð lands, gróður og mannvirki.

Í skógrækt eru notaðar ýmsar gerðir fjarkönnunargagna, þar á meðal loftmyndir úr flugvélum og flygildum. LiDAR-mælingar skila hins vegar svokölluðu punktaskýi, þar sem hver punktur hefur bæði staðsetningu og hæð. Slík gögn gera kleift að greina byggingu gróðurs í þrívídd, þar á meðal hæð og lögun trjáa, sem og hæð og þekju lággróðurs. LiDAR-mælingar gefa okkur lóðréttu víddina, en loftmyndir sem oft eru teknar samhliða LiDAR-mælingum  styrkja okkur í öðrum greiningum t.d. tegundagreiningum. LiDAR-gögn nýtast meðal annars til að meta hæð og þéttleika skóga, áætla lífmassa og fylgjast með breytingum í skógum yfir tíma. Tæknin getur því verið mikilvægt verkfæri við skipulagningu skógræktar, mat á vexti og framleiðni skóga og við rannsóknir á kolefnisbindingu skóga og annarra vistkerfa. Endurteknar LiDAR-mælingar ásamt loftmyndagreiningum gerir okkur kleift að fylgjast með vexti og útbreiðslu skóga yfir ár og áratugi, greina áhrif ytri áfalla (t.d. skordýrafaraldra) og meta árangur landgræðslu og skógræktaraðgerða.

Tilraunaverkefni í Hvalfirði, fyrstu niðurstöður

Sem tilraunasvæði var valinn um 10 ha skógur við Ferstiklu í Hvalfirði sem er í eigu Rúnars Vífilssonar skógfræðings. Skógurinn var gróðursettur upp úr aldarmótum og hefur vaxið mjög vel síðustu árin. Helstu trjátegundirnar í skóginum eru víðir, stafafura og sitkagreni. Rúnar hefur verið duglegur að hirða um skóginn og framkvæmt reglulega skógmælingar í föstum reitum.

Vettvangsvinna fór fram í byrjun október 2025. Við gagnasöfnun var notast við dróna búinn litrófsmyndavél og LiDAR-skanna til að meta samsetningu skógarins, hæðir trjáa og krónuþekju á tilraunarsvæðinu. Fyrsta greining gagna úr þessu tilraunaflugi veitti upplýsingar um fjölda trjáa eftir tegundum, hæðardreifingu og krónuþekju.

Fyrstu niðurstöður eru sýndar í töflu hér að neðan.

Útreikningar á krónuþekju, þar sem miðað er við 100% þekju trjákrónu, bendir til þess að stafafuran þeki um 1,2 ha, sitkagrenið um 5,2 ha og lauftré um 0,2 ha. Heildarflatarmál krónuþekjunnar á rannsóknarsvæðinu er því áætlað sem 6,6 hektarar. Heildarstærð þess skóglendis sem var kortlagt í þessari rannsókn var 11 hektarar, sem samsvarar um 60% krónuþekju fyrir svæðið í heild. Samtals voru skráð 16.000 tré innan rannsóknarsvæðisins. Þegar miðað er við heildarflatarmál svæðisins sem flogið var yfir (11 ha) gefur það meðalþéttleika upp á um 1.500 tré á hektara. Síðar munum við bera saman niðurstöður við mælingar Rúnars á vettvangi.

Niðurstöðurnar benda til þess að drónatækni, þar sem samþætt eru litrófsgögn og LiDAR-mælingar, geti líklega veitt nákvæmar upplýsingar um byggingu skóga, þéttleika og útbreiðslu krónuþekju. Slíkar upplýsingar eru mikilvægar við mat á lífmassa og kolefnisbindingu skóga.

Í desember 2025 var skógurinn síðan grisjaður lítillega. Fyrirhugað er að framkvæma sambærilega vettvangsvinnu haustið 2026. Sú rannsókn mun vonandi veita upplýsingar um hversu mikill lífmassi var fjarlægður við grisjunina og hvernig þéttleiki skógarins hefur breyst í kjölfar hennar. Einnig verður skoðað hvort greina megi breytingar í vexti og byggingu skógarins með samanburði á drónamælingum milli ára.

Ólafur Eggertsson er Dósent við Landbúnaðarháskóla Íslands og sérfræðingur hjá Landi og skógi. Emmanuel Pierre Pagneux er Dósent við Landbúnaðarháskóla Íslands.