90 miljoner ton träd avverkas i Sverige varje år och ut ur skogen ska de. Men inte till vilket pris som helst. Nu visar forskare hur simuleringar kan bidra till minskade markskador från tunga skogsmaskiner.
Historiskt har vi testat alla möjliga sätt att få virket ur skogen. Med hjälp av stora luftballonger exempelvis, men vindarnas nyckfullhet punkterade den planen.
Tomas Nordfjell, SLU.
– Oavsett hur, ska virket till avlägget och bortforslingen ska göras så skonsamt som möjligt, säger Tomas Nordfjell, professor i skogsteknologi vid Sveriges Lantbruksuniversitet.
Därför behöver vi förstå hur marken påverkas av skogsmaskinens tyngd och framdrivning. Här är kunskapen delvis begränsad och simuleringar kan vara ett bra komplement till de tester som görs ute i fält.
Studerar sådant som hittills varit svårt att utforska
Redan 2020 visade forskare vid Umeå Universitet och SLU att simuleringar kan användas för att bättre förstå skogsmaskinernas påverkan på olika slags markunderlag. Kort förklarat innebär simulering att en digital terrängmodell byggs upp med hjälp av data om markegenskaper från olika slags terränger. I den låter man sen en virtuell kopia av en skogsmaskin köra för att se hur marken belastas.
Martin Servin, Umeå Universitet.
– I simuleringen kan vi studera sådant som hittills har varit svårt att utforska, exempelvis de deformationer som uppstår nere i marken och som tros påverka transporten av fukt och näring. Att kunna återskapa identiska markförhållanden många gånger om innebär också att vi kan undersöka hur marken påverkas av att vi ändrar lasten, sätter på olika band och boggielösningar, eller byter maskin helt. Ute i skogen får man bara en chans att studera det, sen är skadan skedd, säger Martin Servin, universitetslektor i digital fysik vid Umeå universitet.
Ny ”uppsnabbad” metod öppnar för fler användningsområden
De första simuleringarna som teamet presenterade var mycket exakta men också tidskrävande. Nu har forskarna arbetat fram en ”uppsnabbad” metod som breddar simuleringarnas användbarhet.
Illustrationen visar hur marken påverkas av upprepad körning. Övre figuren visar körspåren från den första passagen, i den nedre figuren ser vi tredje passagen. Foto: Viktor Wiberg / Umeå universitet.
– Med den här nya accelererade modellen kan vi få ungefärlig kunskap om markförhållanden och maskinens påverkan på underlaget i realtid. Vi kan göra mer träffsäkra val av maskiner och skapa beslutsstöd som hjälper föraren att göra de bästa vägvalen direkt på plats, säger Martin.
Den ursprungliga modellen lämpar sig framför allt för att optimera designen av skogsfordon. Antal hjul och ringtryck är två exempel på faktorer som påverkar i vilken omfattning markskador uppstår.
– Att vi förstår och förhåller oss till hur marken påverkas blir allt viktigare i takt med klimatförändringarna. När det blir varmare minskar antalet dagar då tjälen skyddar marken från fordonets tyngd och vi behöver göra mer noggranna analyser av vad marken klarar av. Genom att koppla ihop olika data om terrängen och utveckla digitala lösningar utifrån den informationen blir vi ännu bättre på att ta hand om skogen. Och det är ett intresse som hela branschen delar, avslutar Tomas.
Läs mer om Effektivt Skogsbruk.
Så kan forskningen om markpåverkan göra skillnad:
1. Bränsleförbrukningen. En maskin som kör på vått underlag slirar och sjunker ner så att bränsleförbrukningen ökar. Men med mer kunskap om kopplingen mellan fordon och mark kan beslutsstöd utvecklas som optimerar ruttplaneringen. På sikt kan den simuleringsbaserade forskningen resultera i hel- och halvautomatiserade fordon som exempelvis reagerar på ett dåligt underlag och väljer en annan väg.
2. Återväxten. Både spårbildningen och den kompaktering som uppstår i marken vid tung belastning kan vara negativ för återväxten. Vattentillförseln och aktiviteten hos mikroorganismer rubbas. Skadorna syns inte alltid direkt men kan ta åratal att återhämta sig från – en ekonomisk och ekologisk belastning som går att undvika med hjälp av ökad kunskap.
3. Klimatförändringarna. I takt med en skiftande väderlek behövs mer träffsäkra bedömningar av marken. Idag är många platser ”öronmärkta” för avverkning enbart när omständigheterna är optimala, som kalla vintrar och torra somrar. Men med bättre data och väl avvägda rutter går det troligtvis att avverka vissa av dessa marker också när förutsättningarna är andra. Samma bedömning gör det även lättare att upptäcka extra känslig mark.