Integrering av ekosystempåverkansbedömning i livscykelanalys: Användning av Big Data för platsspecifik bedömning

Författare: Tobias Schultz

Detta är den andra delen i en serie som fokuserar på den banbrytande LCA-studie (livscykelanalys) som SCS Global Services genomförde på uppdrag av Stella McCartney i oktober 2017. Läs mitt första inlägg här, ladda ner hela rapporten eller se vårt webbinarium om studien.

Världens skogar - unika bastioner för biologisk mångfald och kollagring - står inför flera hot: klimatförändringar, omvandling av jordbruksmark, intrång i städer och intensifierad avverkning av trä som används i byggbranschen och för en rad olika konsumentprodukter. Avskogningen, som sker i en alarmerande takt på 7,3 miljoner hektar varje år (detta enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation), har stått för en tredjedel av de koldioxidutsläpp som orsakats av människan sedan den industriella revolutionen inleddes. I regioner som Indonesien och Amazonas kan naturskogar som hyser en del av världens rikaste biologiska mångfald helt försvinna inom bara 20 år.

Lyckligtvis kan många skogar, även om de är hårt drabbade, återhämta sig med tiden, förutsatt att de förvaltas på ett ansvarsfullt sätt. Ett viktigt första steg är att förstå orsakerna till avskogningen och hur allvarliga de relaterade störningarna i ekosystemen och förlusterna av hotade arter är. Denna artikel behandlar en sådan orsak som har fått internationell uppmärksamhet - avverkning av trä som används för att producera viskosfibrer, som används i kläder och vissa non-woven-textilier.

Viskos, även känt som Rayon, är en typ av konstgjord cellulosafiber (MMCF) som härrör från trä. Trä skördas, bearbetas till dissolvingmassa vid ett särskilt bruk och skickas sedan till fiberproduktionsbruk för att producera MMCF. Viskosfiber har inbäddad ekosystempåverkan i samband med avverkning av trä som används för att producera dissolvingmassa. Dessa effekter kan variera enormt beroende på vilket skogsförvaltningssystem som används.

I den livscykelanalys (LCA) som vi genomförde på uppdrag av Stella McCartney, ett internationellt erkänt klädmärke, jämfördes miljöprestandan hos tio olika råmaterialkällor för MMCF. I denna studie jämfördes konventionell viskos som framställts av trä med viskos som utvecklats med hjälp av innovativ ny teknik, till exempel linbaserade fibersubstitut. Studien bröt viktig ny mark genom att inkludera en utvärdering av påverkan på ekosystemen på land och i sötvatten i de skogar och på de gårdar som fibrerna kommer från.

Vi tillämpade en utvärderingsmetod som beskrivs i utkastet till nationell standard för LCA(LEO-SCS-002) som utvecklas under ANSI-processen, och i Roundwood Product Category Rule (PCR) som vi utvecklade på uppdrag av Environmental Paper Network. Studien använde banbrytande data och metoder för att utvärdera ekosystempåverkan och beräknade resultat i två kritiska påverkanskategorier som är relevanta för viskosfiber som härrör från trä- eller jordbrukskällor: 1) skogsstörningar, inklusive bedömning av förhållandena i skogar som avverkas för att producera MMCF; och 2) förluster av hotade arter, som dokumenterar de specifika arter som påverkas av avverkningar. Dessa två påverkanskategorier utvärderades parallellt med hjälp av liknande datakällor.

Figur 1. Steg i analysen av skogsstörningar och förluster av hotade arter.

 

Utvärderingen av dessa två påverkanskategorier ger olika resultat, som återspeglar de negativa effekterna på själva skogen samt påverkan på de hotade arterna i regionen. Tillsammans ger dessa två mätningar en direkt mätning av påverkan på lokala ekosystem och biologisk mångfald.

Figur 2. LCA-studien skilde mellan skogsbruk med hög påverkan (vänster) och skogsbruk med låg påverkan (höger).

 

Användning av primärdata för att utvärdera platsspecifika skogsstörningar

Vi använde platsspecifika data som var tillräckligt detaljerade för att skilja mellan skogsbruk med stor påverkan och skogsbruk med liten påverkan, som i vissa fall ledde till nettoåterhämtning av skog. Ekosystempåverkan utvärderades systematiskt enligt en praktisk femstegsprocess för att säkerställa konsekvens i alla beaktade scenarier för viskosproduktion.

1. Först definierade vi "fiberkorgarna" - det vill säga de regioner från vilka trä och annat fibermaterial som används för att producera MMCF skördas. Detta gjordes genom att identifiera platserna för de bruk som tillverkar dissolvingmassa och sedan granska tillgängliga data för att kartlägga varifrån den ved som används i dessa bruk kommer. I nästan samtliga fall avverkades den ved som förbrukades i dessa fabriker inom ett avstånd på cirka 150 miles från den tillhörande massafabriken.
2. Därefter lokaliserade vi den terrestra ekoregionen (eller ekoregionerna) som påverkas av skogsbruk i dessa fiberkorgar. För detta ändamål konsulterade vi Världsnaturfondens (WWF) globala karta över distinkta geografiska ekoregioner, som innehåller detaljerad information om de ekosystem och den biologiska mångfald som finns, inklusive större vegetationstyper, nyckelhot och hotade arter.
3. För jämförelsens skull identifierade vi sedan "orörda skogar" i samma region som skulle fungera som "referensbaslinjer" mot vilka effekterna kunde mätas. Ostörda skogar är skogar som inte avverkats och som är friska. Dessa områden skyddas ofta av lokala myndigheter, ligger i nationalparker eller på andra ställen. Specifika skogar inom fiberkorgen som avverkas identifieras också för analysändamål.


Figur 3. Skärmdump från WWF:s Wildfinder-databas

 
4. Vi undersökte och analyserade data från lokala databaser för att kunna mäta de specifika ekologiska förhållandena i de avverkade och ostörda områdena. Skogsegenskaper som trädslag, kolförråd per hektar och åldersklasser jämfördes. I Sverige hämtades till exempel data från Skogsstyrelsen, medan data från databasen "Eyes on the Forest" användes för att mäta påverkan i Indonesien.
5. I det sista steget beräknade vi markstörningar. Störningsnivåerna fastställdes genom att jämföra de nuvarande förhållandena i dessa skogar och sedan projicera framåt baserat på skogstrender för att modellera effekterna av avverkning på skogstillståndet under de kommande 20 åren.

Som det sista steget antyder kräver förståelsen av ekosystempåverkan att man inte bara beaktar de nuvarande förhållandena inom ekosystemen, utan också störningens varaktighet och trenden i förhållandena. Efter en betydande och ihållande störning kan det ta många decennier eller ännu längre tid för land- och sötvattensekosystem att återhämta sig helt, och vissa typer av ekosystem kanske aldrig återhämtar sig helt. På samma sätt kan omvandlingen av intakta skogar till mycket störda skogar ske stegvis under långa tidsperioder. Av dessa skäl är det viktigt att förstå om ett ekosystem håller på att förbättras eller försämras ytterligare. Eftersom pågående, intensiv markanvändning kan hämma skogens återhämtning måste man också förstå vilken potentiell återhämtning som skulle kunna uppnås om avverkningen saktades ned eller stoppades. Detta är "alternativkostnaden" för att motverka skogens återhämtning, vilket är nödvändigt för att analysera effekten av nuvarande skogsförvaltning på framtida störningsnivåer.

Utvärdering av effekter på hotade arter

Den andra påverkanskategorin, förluster av hotade arter, krävde identifiering av de hotade arter i varje region som påverkas negativt av skördarna. Även här förlitade vi oss på primärdata.

1. Först identifierade vi de terrestra ekoregioner som redan analyserats för påverkan från terrestra störningar.
2. Därefter identifierade vi hotade arter som förekommer i varje ekoregion i WWF:s databas Wildfinder. Andra statliga listor konsulterades också, till exempel COSEWIC-listan i Kanada.
3. Genom att granska dessa arters behov av livsmiljöer och de stora hot de står inför, fastställde vi om skördarna påverkade arterna i regionen negativt.
4. Alla hotade arter som hittades inom fiberkorgen och som påverkades negativt av skörden inkluderades i resultaten för påverkan på hotade arter.

Sammanfattning

Genom detta tillvägagångssätt kunde vi utnyttja allmänt tillgängliga data för att utvärdera fiber från olika inköpsregioner runt om i världen. Detta gav en robust analys av ekosystempåverkan och satte strålkastarljuset på skillnaderna i påverkan i samband med stora "hot spots" för skogspåverkan, till exempel Indonesien.

Dessutom gjorde detta tillvägagångssätt det möjligt för oss att beakta effekterna på biogent kol, en betydande bidragande faktor till resultaten av klimatförändringarna som också rapporterades i studien. I mitt nästa inlägg kommer jag att diskutera hur klimatförändringseffekterna från biogent kol behandlades - liksom vikten av att inkludera effekter från kortlivade klimatföroreningar som sot och troposfäriskt ozon, som hittills aldrig har inkluderats i LCA-studier av klädfiber.

Klicka här för att se vårt webinar om studien.

Tobias Schultz är Director of Research & Development på SCS Global Services och en erfaren LCA-utövare. Tobias Schultz ledde certifieringsteamet för denna LCA-studie. Han kan nås på [email protected]eller genom att ringa +1.510.452.6389.