Oglekļa aprite meža ekosistēmā

a/s Latvijas valsts meži atbalstīta pētniecības programma (vienošanās Nr. 5-5.9.1_0081_101_21_87)

Sagaidāmie rezultāti

• Zinātniskās literatūras analīze par biomasas aprēķina metodēm un oglekļa satura izmaiņām dzīvo koku biomasā.
• Nacionālā meža resursu monitoringa (MRM) parauglaukumu datu apstrāde un dzīvo koku biomasas aprēķini, balstoties uz Latvijai piemērotiem individuālu koku biomasas vienādojumiem izplatītākajām koku sugām.
• Kokaudžu līmeņa biomasas aprēķina metodikas izstrāde un testēšana valsts mežos.
• Izstrādāta metodika kokaudžu biomasas pārrēķināšanai oglekļa vienībās.
• Būtisks SEG inventarizācijas nenoteiktības samazinājums un datu interpolācijas precizitātes palielinājums, modelējot mežizstrādes, atmežošanas un citu zemes izmantošanas veidu maiņas ietekmi uz SEG emisijām, kā arī klimata izmaiņu mazināšanas pasākumu ietekmes novērtēšanas un prognozēšanas precizitātes pieaugumu. Pētījumā izmantoti Copernicus, MRM, augstas izšķirtspējas LiDAR dati un valsts uzturētās LPIS (Land parcel information system) datu bāzes, mašīnmācības metodes.
• Metode stumbra trupes ietekmes uz dzīvu koku biomasas raksturošanai, kā arī trupes ietekme uz kokaudžu oglekļa uzkrājumu vienādojumos. Vienādojumi Latvijas SEG inventarizācijas sistēmas un prognožu modeļu pilnveidošanai, raksturojot oglekļa uzkrājumu visās oglekļa krātuvēs un CO2 emisijas, kas veidojas dzīvu koku trupēšanas rezultātā.
• Pamatojums klimata izmaiņu mazināšanas pasākumu īstenošanai meža apsaimniekošanā nacionālo neitralitātes mērķu sasniegšanai. Klimata pārmaiņu mazināšanas pasākumu – SEG emisiju samazināšanas un CO2 piesaistes palielināšanas potenciāla un sociāli ekonomiskais novērtējums. Klimata pārmaiņu mazināšanas darbību katalogs.
• Rekomendācijas dažādu meža ieaudzēšanas un kokaugu stādījumu ierīkošanas metožu pielietošanai klimatneitralitātes mērķu sasniegšanai un mašīnmācības metodes un harvesteru produkcijas failu analīzes rīki kokmateriālu iznākuma algoritmu precizēšanai. Saudzīgu mežizstrādes metožu ietekmes modelēšana bojājumu mazināšanai un vērtīgo sortimentu iznākuma palielināšanai. Kompaktklases tehnikas un citu risinājumu pielietošana atstājamo koku bojājumu samazināšanai kopšanas cirtēs. Pilna dzīves cikla analīze dažādos ražošanas etapos patērētās enerģijas un radīto SEG emisiju griezumā. Metode koksnes produktu un padziļinātas koksnes pārstrādes tehnoloģiju iespējamās ietekmes uz SEG emisijām analīzei. Metodes meža ieaudzēšanas un ilggadīgo stādījumu ietekmes uz SEG emisijām un CO2 piesaisti raksturošanai.
• Izstrādāts un integrēts SEG emisiju modelēšanas rīkos meliorācijas sistēmu ietekmes uz SEG emisijām un CO2 piesaisti prognožu modelis un lēmuma pieņemšanas atbalsta rīks nogabalu un meliorācijas sistēmu līmenim, kas ņem vērā teritorijas reljefu, augsnes īpašības, meteoroloģiskās prognozes, meliorācijas sistēmu nolietojumu un mežaudžu augšanas gaitu.
• Raksturots oglekļa uzkrājums bioloģiski vecās, saimnieciskās darbības neietekmētās bērza, apses un skujkoku mežaudzēs, iegūstot datus, kas integrējami kopējā mežaudžu oglekļa piesaistes un uzkrājuma aprēķina metodikā LVM apsaimniekotajiem mežiem. CO2 piesaistes dinamika laikā un atšķirības audzēs ar dažādām augsnēm, detalizētākas rekomendācijas mežsaimniecībai.

Pētījuma virzieni

1. Mežaudžu oglekļa piesaistes un uzkrājuma aprēķina metodika LVM apsaimniekotajiem mežiem:
   1.1. Biomasas un oglekļa uzkrājuma novērtēšanas metodes izstrādāšana;
   1.2. Izstrādātās metodes aprobēšana LVM plānošanas sistēmās;
   1.3. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.
2. SEG inventarizācijas un prognožu datu modelēšanas rīku pilnveidošana:
   2.1. Metodikas izstrādāšana koku sugu sastāva telpiskās izplatības novērtēšanai Latvijas teritorijā un oglekļa uzkrājuma dinamikas modelēšanai, izmantojot attālās izpētes datus un mašīnmācības metodes;
   2.2. Metodikas koku sugu sastāva telpiskās izplatības novērtēšanai integrēšana SEG inventarizācijas un prognožu sistēmā;
   2.3. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.
3. Trupes ietekmes uz oglekļa uzkrājumu dzīvo koku biomasā modelēšana:
   3.1. Izstrādāt metodi un novērtēt trupes ietekmi uz oglekļa uzkrājumu dzīvajā biomasā LVM apsaimniekotajos mežos;
   3.2. Izstrādāt oglekļa uzkrājuma izmaiņu prognozes trupes ietekmē pie dažādiem meža apsaimniekošanas scenārijiem;
   3.3. Novērtēt trupes ierobežošanas pasākumu ietekmi uz SEG emisijām un CO2 piesaisti meža zemēs;
   3.4. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.
4. SEG emisiju samazināšana meža apsaimniekošanā klimata pārmaiņu mazināšanas kontekstā:
   4.1. Esošo modeļteritoriju un pētījumu apzināšana un ietekmes uz oglekļa uzkrājumu un SEG emisijām apzināšana;
   4.2. Jaunu izpētes objektu ierīkošana klimata pārmaiņu mazināšanas darbību īstermiņa un ilgtermiņa ietekmes novērtēšanai;
   4.3. Klimata pārmaiņu mazināšanas darbību kataloga mežsaimniecībai izstrādāšana;
   4.4. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.
5. Meža ieaudzēšanas un kokaugu stādījumu ierīkošanas meliorācijas sistēmu buferjoslās ietekmes uz SEG emisijām un CO2 piesaisti izpēte:
   5.1. Eksperimentālo stādījumu ierīkošana un esošo apmežojumu apzināšana meža ieaudzēšanas un kokaugu stādījumu ietekmes uz SEG emisijām un CO2 piesaisti demonstrēšanai minerālaugsnēs un organiskajās augsnēs;
   5.2. Eksperimentālu kokaugu stādījumu ierīkošanas meliorācijas sistēmu buferjoslās LIZ ar organiskam augsnēm un minerālaugsnēm;
   5.3. Sabiedrības informēšanas materiālu sagatavošana par meža ieaudzēšanas un citu darba uzdevumā iekļauto darbību ietekmi uz SEG emisijām;
   5.4. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.
6. Meža resursu izmantošanas efektivitātes palielināšana klimata pārmaiņu mazināšanai:
   6.1. Kokmateriālu iznākuma sadalījuma prognozēšanas algoritmu pilnveidošana;
   6.2. Mežizstrādes metožu ietekmes uz SEG emisijām ietekmes novērtēšana modelēšana;
   6.3. Metodes izstrādāšana koksnes produktu un padziļinātas koksnes pārstrādes ietekmes uz SEG emisijām analīzei;
   6.4. Biokurināmā ietekmes uz SEG emisijām un aizstāšanas efekta modelēšanas metožu pilnveidošana;
   6.5. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.
7. Meliorācijas sistēmu apsaimniekošanas plānošanas sistēma:
   7.1. Empīrisko datu ieguve un metodikas izstrādāšana meliorācijas sistēmu ietekmes uz SEG emisijām no augsnes un CO2 piesaisti modelēšanai minerālaugsnēs un organiskās augsnēs;
   7.2. Lēmuma pieņemšanas atbalsta rīka izstrādāšana meliorācijas sistēmu uzturēšanai un modernizēšana;
   7.3. Izstrādāt modelēšanas instrumentus Hg, SEG emisiju un biogēno elementu izneses aprēķiniem;
   7.4. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.
8. Oglekļa bilance vecās mežaudzēs:
   8.1. Empīrisko datu ieguve un vienādojumu izstrādāšana oglekļa aprites un SEG emisiju raksturošanai bioloģiski vecās un pieaugušās audzēs kūdreņos;
   8.2. Tradicionālo koksnes produktu dzīves cikla analīze;
   8.3. Rekomendāciju sagatavošana mežkopības praksei;
   8.4. Darba uzdevumu un metodikas izstrādāšana turpmākajiem pētījumiem.

Pētījuma zinātniskais pārskats (2021)
Pētījuma zinātniskais pārskats (2022)