In recent years, streams draining agricultural land has been suggested to exhibit high carbon dioxide (CO2) concentrations when compared to streams draining other land-types. The transport of carbon from land to ocean is mainly occurring through the chain of inland waters, and with agricultural land today representing 40% of all continental area many of these inland waters are influenced by agricultural land. The aim of this study was to improve the understanding of CO2 dynamics and its control in agricultural streams. Continuous data was collected from two catchments of different scales, near the city of Uppsala, Sweden. Both catchments are typical low-land catchments largely dominated by agricultural land. The measured CO2 concentrations were analyzed to find temporal variations and differences in dynamics between the catchments. The interplay between CO2 and parameters such as dissolved oxygen, discharge and conductivity were analyzed to determine the main drivers for CO2 dynamics. The findings show supersaturation of CO2 concentration during the full length of the measurement periods, with mean CO2 concentrations higher than what have been observed in streams draining other land-type catchments. Diel CO2 cycles were found throughout most of the measurement periods, where manual measurements were conducted to confirm these findings. The diel CO2 patterns were suggested to be heavily dependent on in-situ metabolic control while hydrological factors, such as sufficient discharge, seemed to be needed to produce a good diel CO2 signal. CO2 build-up is suggested to occur in the catchment soil and, when flushed out after rain events, result in an increasing CO2 concentration. This might be one important driver for the high levels in CO2 concentration found in the streams during summer and autumn. Analysis of the catchment areas suggest the percentage of agricultural land and the size of the catchment areas had an impact on hydrology, both for sufficient water flow to exist but also for the CO2 response after rain events. More research is encouraged, where more parameters should be investigated, such as groundwater inputs and carbonate precipitation. / Bäckar som dränerar åkermark har under de senaste åren blivit mer uppmärksammade på grund av nya studier som visat att dessa bäckar tenderar att ha högre CO2-koncentration än bäckar som dränerar andra marktyper. Idag utgör cirka 40% av all kontinentalyta åkermark, då den huvudsakliga transporten av kol från land till hav sker genom sammankopplade vattendrag är därav en förståelse av åkermarkers dränering till bäckar av stor betydelse. Syftet med studien var att förbättra förståelsen av CO2-dynamiken och dess påverkan på bäckar i jordbruksdominerade avrinningsområden. Kontinuerlig data samlades in, samt erhölls från tidigare mätningar, från två avrinningsområden med olika storlekar och markfördelningar nära Uppsala. Båda avrinningsområdena var typiska låglands- avrinningsområden som dominerades av åkermark. Data för CO2-koncentration analyserades för att hitta kort- och långsiktiga variationer i CO2-dynamiken samt undersöka hur denna dynamik skiljer sig mellan avrinningsområden med olika storlek och markfördelning. Samspelet mellan CO2 och parametrar såsom vattenlösligt syre, vattenföring och konduktivitet analyserades för att hitta drivkrafter bakom CO2-dynamiken. Resultatet visar att de undersökta bäckarna var övermättade med CO2 under hela mätperioden, samt att medelkoncentrationerna som uppmättes var högre än vad som observerats i bäckar som dränerar andra landtyper. En dygnsvariation av CO2 observerades under större delar av mätperioderna, manuella prover utfördes för att stärka denna data. Den observerade dygnscykeln av CO2-koncentrationen konstaterades korrelera med den in-situ metaboliska kontrollen medan hydrologiska faktorer, såsom ett tillräckligt högt vattenflöde, visade sig var viktigt för att en CO2-dygnscykel ska existera. De mycket höga toppar av CO2-koncentration som observerats under mätningarna tros bero på ackumulering av CO2 i avrinningsområdenas marker, vilket under nederbörd utarmas och transporteras till bäcken. Vid jämförelse av de två avrinningsområdena föreslogs den procentuella andelen åkermark och storleken av avrinningsområdet ha en stor påverkan på hydrologin, både för att ett tillräckligt vattenflöde ska existera men också för CO2-responsen vid större nederbördsmängder. Mer forskning behövs där fler parametrar börs ta i beaktning, till exempel in-situ karbonutfällning och inflöde av CO2 via grundvatten, för att få en bättre bild över åkermarkens påverkan på CO2-dynamik i bäckar.

The human influence of global climate is an issue currently assessed in various mitigation strategies. Stockholm County has committed to becoming carbon neutral by 2040 and negative by 2045 according to the Paris agreement. The strategy includes cutting of various sectors emissions as well as compensating for remaining emissions with carbon sequestration methods. Accounting for ecosystems ability to sequester carbon at local level in green urban areas is an important in carbon offset efforts. It has emerged from previous research that the sequestration rate may differ depending on vegetation age and thus time passing, which is not assessed on a regional level, which is important for carbon offset efforts to accurately account for the sequestration potential in long-term mitigation strategies. This study therefore aims to fill the knowledge gap of how the temporal aspect affects the current sequestration potential and future predictions, as well as assessing how it can aid in reaching carbon neutrality by 2040. The study are thus aiming to answer the research questions (1) how the carbon sequestration potential of the existing green areas change over time in Stockholm County, (2) if additional measures need to be taken to preserve or increase carbon sequestration to maintain carbon neutrality until 2040 and (3) how the knowledge of sequestration dynamics aid in reaching a carbon neutral city by 2040. A weighing of which Corine Land Cover categories was performed and concluded in the including; discontinuous structures, green urban areas, forests and wetlands, due to their contribution to sequestration potential, estimated change through time, and relevance for Stockholm County. The spatial analysis was made based on calculations with information obtained from processing of obtained data on land cover and species distribution as well as scientific literature on sequestration rates of each vegetation across all life stages, where Net Ecosystem Production was the main measurement used. The estimated results were computed in a Geographic Information System to simulate and visualize the sequestration rates of current and future predictions of 2040 sequestration potential as well as locating areas of interest. The findings show that by including temporal aspects to the assessment of carbon sequestration potential in Stockholm County, the current and future sequestration potential increased from previous research estimations. The total current sequestration potential was 2,8 MtCO2-eq annually and the predictions were estimated to 3,3 MtCO2-eq per year in 2040. As the current emissions in Stockholm County are currently 6 MtCO2-eq per year, the natural sequestration potential provided by the green areas is compensating for 46% of the current emissions. As the estimated future emissions are 0,95 MtCO2-eq annually, the natural sequestration potential more than compensates for the emissions in the county, if the predicted emission reductions are realized. Although further measurements are not seemingly required to achieve carbon neutrality in 2040, the findings further locate areas and species where management practices or protection is beneficial to further add to the sequestration potential of Stockholm County. / Den mänskliga påverkan på det globala klimatet är ett problem som för närvarande bedöms i olika klimatåtgärder. Stockholms län har förbundit sig till ett mål att bli koldioxidneutralt till 2040 och koldioxidnegativt till 2045 enligt Parisavtalets överenskommelser. Strategin innefattar att minska utsläppen från olika sektorer samt att kompensera de återstående utsläppen med olika metoder för koldioxidlagring. Ekosystemens förmåga att binda kol på lokal nivå i gröna stadsområden är en viktig del av ansträngningarna för att kompensera för utsläppen. Det har varit uppenbart från tidigare forskning att potentialen av koldioxidlagring kan skilja sig åt beroende på vegetationens ålder samt passerande tid, även om aktuell forskning inte omfattar frågan på regional nivå, vilket är viktigt för insatser som omfattar koldioxidkompensation så att lagringspotentialen kan redovisas korrekt i de långsiktiga klimatåtgärderna. Denna studie syftar därför till att fylla kunskapsluckan gällande hur den tidsmässiga aspekten påverkar den befintliga lagringspotentialen och framtida prognoser samt hur det kan bidra till att nå koldioxidneutralitet fram till 2040. Studien avser därmed till att svara på forskningsfrågorna (1) hur kolbindningspotentialen för de befintliga grönområdena förändras över tid i Stockholms län, (2) ifall ytterligare åtgärder behöver vidtas för att bevara eller öka koldioxidbindningen för att uppnå eller bibehålla koldioxidneutralitet fram till 2040 och (3) hur kunskapen om koldioxidlagringsdynamiken underlättar för att nå en koldioxidneutral region år 2040. En avvägning av vilka Corina marktäckeskategorier utfördes och resulterade i inkludering av; diskontinuerliga strukturer, gröna stadsområden, skogar och våtmarker, där koldynamiken och omfattningen av lagringspotentialen var relevant för Stockholmsregionen. Den rumsliga analysen gjordes baserad på beräkningar med information erhållen genom bearbetning av införskaffad data om marktäcke och artfördelning samt vetenskaplig litteratur om kolbindningshastighet för varje vegetation över alla livsstadier, där Net Ecosystem Production var det huvudsakliga måttet. De uppskattade resultaten beräknades i ett Geografiskt Informationssystem för att simulera och visualisera lagringshastigheten för nuvarande och framtida förutsägelser om sekvestreringspotentialen år 2040 samt att lokalisera intressanta. Resultaten visar att genom att inkludera tidsmässiga aspekter i bedömningen av kolbindningspotentialen i Stockholms län ökade den nuvarande och framtida bindningspotentialen från tidigare forsknings uppskattningar. Den totala nuvarande lagringspotentialen var 2,8 MtCO2-ekv årligen och de framtida prognoserna uppskattades till 3,3 MtCO2-ekv årligen år 2040. Eftersom de nuvarande utsläppen i Stockholms län för närvarande är 6 MtCO2-ekv årligen, kunde man se att den naturliga lagringspotentialen som grönområdena avsåg, kompenserar för 46 % av de nuvarande utsläppen. Eftersom de beräknade framtida utsläppen är 0,95 MtCO2-ekv per år, mer än kompenserar de gröna områdena för de utsläpp som sker i länet, om den förutsedda reduceringen av utsläppen sker. Även om ytterligare mätningar inte tycks behövas för att uppnå koldioxidneutralitet till 2040, lokaliseras ytterligare områden samt arter i resultatet där förvaltning eller skydd är fördelaktiga för att ytterligare förbättra lagringspotentialen i Stockholms län.