Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

Transkriptio

1 Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute

2 Metla/Arvo Helkiö Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute Ilmaston muutos on kuuma aihe erityisesti siksi, että tällä kertaa sen arvellaan olevan osittain ihmisen aiheuttamaa. Ilmatieteilijöiden synkin arvio on Venuksen kaltainen helvetti! Geologit puolestaan sanovat, että olemme menossa kohti seuraavaa jääkautta Alustukseni aihe on se, miten metsänomistajien tulisi suhtautua ja varautua mahdolliseen ilmaston muutokseen. Riippumatta siitä, toteutuuko muutos ennustetusti, pohdiskelu on hyödyllistä myös luontaisesti vaihtelevassa ilmastossa. 2

3 Maa, meri, ilmakehä (N78, O21, CO2 0,3) CO2, CH4, N2O, H2O +++ Pilvet, aerosolit --- Tuulet, merivirrat +/- Auringon säteily, s kosminen säteily s +/ Tulivuoren purkaukset --- Maapallon akseli +/- => Metla/Erkki Oksanen Maapallon ilmasto ei riipu pelkästään ilmakehästä, vaan myös maasta, kasvillisuudesta ja meristä. Maa ja meri ovat lämmön vastaanottajia, sen heijastajia sekä hiilidioksidin sitojia ja vapauttajia; ilmakehän aineosat (O, N, CO2). Kasvihuonekaasujen uskotaan lämmittävän ilmastoa estämällä lämmön säteilyä avaruuteen. Pilvet ja aerosolit puolestaan arvioidaan viilentävän ilmastoa (aerosoleja tulee paljon metsistä). Tuulet ja merivirrat siirtävät lämpöä paikasta toiseen maapallolla. Auringon aktiivisuudella ja ilmaston luontaisella vaihtelulla on havaittu olevan yhteyttä; avaruuden kosminen säteily vaikuttaa pilvien muodostumiseen ja viilentää maata (Henrik Svensmark, Tanska). Tulivuorten purkaukset viilentävät maata. Maapallon akselin muutokset kymmenien tuhansien vuosien jaksoissa muuttavat myös ilmastoa. > MONIMUTKAISTA.

4 Metla/Olli Heikinheimo Aiemmista ilmaston muutoksista saatavissa tietoa historian kirjoista ja kirkonkirjoista. Tunnetaan kaksi selkeää ilmastokautta: Keskiajan lämpökausi ja Pikku jääkausi (jopa 1920 saakka). Lämpökaudella Islannissa ja Grönlannissa harjoitettiin maanviljelystä ja Englannissa viinin viljelyä. Ajat olivat ankeat Pikku jääkauden aikana: kylmyys jäädytti meret ja joet (mm. Itämeri, Thames ja Hollannin kanaalit), toistuvat nälkävuodet tappoivat ja musta surma kylvi kuolemaa keskiajan Euroopassa. Emme tunne näiden ilmastokausien syitä sen paremmin kuin luvunkaan lämpenemisen syitä.

5 Luston leveys, mm Näyte PIT Vuosi, eaa. Metla/Erkki Oksanen Lämpömittari on muutaman vuosisadan ikäinen keksintö. Puut ovat hyviä luonnon ilmastoasemia arvioitaessa mennyttä lämpöä ja kosteutta tuhansien vuosien ajalta. Puut kertovat epäsuorasti myös talvikauden ilmastosta kasvukauden alkamisen ajoittumisen välityksellä. Hyvät vuodet merkitsevät leveiden vuosirenkaiden kehittymistä kaikkiin alueen puihin huonot puolestaan vuodet kapeita renkaita. Tässä nykyisen mäntymetsänrajan ulkopuolella sijaitsevassa Lapin lammessa kasvoi tukkirunkoja lähes 3000 vuotta sitten.

6 Karu Vallijärvi sijaitsee Käsivarressa Ropinjärven lähellä noin 420 metrin korkeudella merenpinnasta. Järven ranta-alueet muodostuvat pääasiassa puuttomasta kivirakasta. Järven länsirantaa peittää noin 250 metrin pituinen kapea maa-ainesta sisältävä kaistale. Järvi on matala ja kivipohjainen lukuun ottamatta em. kaistaleen rantaa, jonka pohjaa peittää enimmillään muutaman kymmenen cm:n vahvuinen muta- ja liejukerros. Vallijärveltä ei nykyisin löydä mäntymetsiä eikä edes yksittäisiä mäntyjäkään. Lähimmät elävät männyt kasvavat Pättikän alueella parinkymmenen 20 kilometrin päässä Vallijärveltä. Tunturikoivusta on tullut on seudun valtapuulaji. Toisin oli ns. Atlanttisella kaudella vuotta sitten, jolloin ilmasto oli muutaman asteen nykyistä lämpimämpi: silloin mäntymetsät kukoistivat Vallijärvellä. Sen osoittavat lukuisat järven pohjamudasta löydetyt 5000-vuotiset mäntymegafossiilit. Vähittäin tapahtunut ilmaston viileneminen heikensi männiköiden uudistumista, mikä merkitsi puuston harvenemista ja lopulta viimeisten yksilöiden katoamista alueelta noin 2500 vuotta sitten.

7 634 eaa. 838 eaa. Kirveen jäljet: Terveiset peuranmetsästäjiltä! 5 cm Metla/Mauri Timonen Tässä nykyisen mäntymetsänrajan ulkopuolella sijaitsevassa Käsivarren Pättikän lammessa kasvoi tukkirunkoja lähes 3000 vuotta sitten. Mudasta paljastettu mäntysubfossiili oli 15 m pitkä ja tyveltään 40 cm.

8 Edellä esitellyt esimerkkijärvet sijaitsevat alueilla, joilta mänty on kaikonnut satoja tai tuhansia vuosia sitten. Järvien pohjamudasta löytyvät männyn subfossiilit ovat osoittautuneet arvokkaaksi tutkimusmateriaaliksi arvioitaessa nykyilmaston kehityssuuntia, sen vaihteluiden voimakkuutta ja myös muuttuvan ilmaston vaikutusta metsiemme kasvuun. Mielenkiintoisen näkökulman tarjoaa mm. holoseenin lämpöoptimiksi kutsuttu ilmastojakso vuotta sitten, jolloin mäntymme elivät vuosituhansia nykyistä lämpimämmässä ilmastossa. Tutkimuksen keinoin pyritään selvittämään mm. lämpimyyden tuomat edut ja haitat.

9 Tietoja Lapin metsänrajamännyn 7640-vuotisesta lustosarjasta: - Keskimääräinen lustonleveys: 0.6 mm - Vuosilustoindeksien vaihteluväli Minimi- ja maksimi-indeksit kertovat lämpimistä ja kylmistä vuosista. - Vuositoistojen lukumäärä RBAR (21-v) keskimäärin r = EPS-arvo 0.8 jää alle 0.85:n joissakin sarjan kohdissa. Professori Matti Erosen johdolla yli 30 vuotta sitten (1974) aloitettu työ on saatu päätökseen vuoden vuodentarkka vuosilustokalenteri perustuu noin 1500 puuhun (eläviä, keloja, hirsiä, vedenalaisia puita). Lyhyt- ja pitkäaikaista vaihtelua => lämpö- ja kylmäkaudet vuotta sitten vallinnut lämpökausi todettavissa nykyisen mäntymetsänrajan yläpuolelta löytyvien tukkirunkojen, sekä siemen- ja siitepölykerrostumien perusteella. Männyn metsänraja 5000 vuotta sitten jopa 80 km nykyistä pohjoisempana

10 Tree-ring index Year Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute Lapin vanhat puut kertovat viime vuosisatojen ilmaston vaihteluista. Männyn vuosilustoista laadittu ns. ilmastoindeksi ei osoita mitään selvää kasvun lisääntymistä. Siitä huolimatta Suomen metsien kasvu on noussut 55 milj. m3:stä 100 milj. m3:iin. Miksi? Kasvun lisääntymiselle on kaksi mahdollista syytä: 1) metsien hoito ja ikärakenne 2) ympäristön muutokset (ilmasto tai typpilaskeumat) Asiaa selvitettiin noin vuosikymmen sitten Euroopan laajuisesti: Keski- Euroopassa kohonnut, pohjoisessa ei (syynä typpilaskeumat). Uusi tutkimus asiasta on käynnissä.

11 Lähde: Ilmatieteen laitos Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute Muutama esimerkki ilmatieteen laitoksen säätilastoista Lapissa ja Etelä- Suomessa (Jokioinen). Sodankylässä heinäkuun keskilämpötila on vaihdellut välillä astetta (aika paljon). Lämpimiä kesiä on ollut kaikilla vuosikymmenillä, ei ainoastaan tällä vuosikymmenellä. Myös viileitä kesi on riittänyt, nähätävästi myös tälle vuosikymmenelle niitä sattuu: Vuoden 2003 jälkeen ollut viilenevää.

12 Lähde: Ilmatieteen laitos Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute Jokioisilla ollut viileää mm , 1970 ja 1980-luvuilla. Heinäkuun keskilämpö ollut vain 1-2 asetetta korkeampi kuin Sodankylässä.

13 Lähde: Ilmatieteen laitos Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute Talvien keskilämpö -5 astetta (Sodankylässä -12 astetta). Sotatalvet 1940 ja 1942 kylmiä, samoin 1985 ja 1987, joiden jälkeen kiisteltiin Lapin mäntyjen harsuuntumisesta. Viimeisimmät talvet ovat olleet hyvin keskimääräisiä. Koko vuoden keskilämpötila on ollut Jokioisilla ja 2000-luvulla noin 0,5 astetta keskitason yläpuolella.

14 Lähde: Ilmatieteen laitos Metsäntutkimuslaitos Skogsforskningsinstitutet Finnish Forest Research Institute Keväät (huhti-toukokuu) ovat olleet viimeiset 20 vuotta lämpimämpiä kuin sitä edeltävät 20 vuotta. Maaliskuut ovat olleet lähes 20 vuotta keskimääräistä kylmempiä.

15 Riippuu vuodenajasta keväällä lämpö (alku) kesällä lämpö ja kosteus syksyllä valo (loppu) talvella kylmyys ja lumi Metla/Erkki Oksanen Pelätään, että ilmaston lämmetessä puut eivät osaisi hyötyä lämpötilan noususta, eivät osaisi lopettaa kasvuaan tai lähtisivät kasvamaan kesken talven. Pelko on aiheeton, sillä puilla on käytössään hienomekanismit kasvun alkamiseen ja päättymiseen sekä sen talviaikaiseen estoon.

16 Siemenen siirtokokeet (Heikinheimo ) alkuperiä ympäri Eurooppaa Lapin puut Etelä-Suomessa (+ 4 astetta C) Kasvatuskokeet lämmitetyissä teltoissa (Kellomäki, Vapaavuori 1990-luvulta) Metla/Erkki Oksanen Miten puiden sitten käy, jos ilmasto lämpenee ja keväät aikaistuvat? Parasta kokeellista tietoa antanevat professori Olli Heikinheimon luvulla tekemät puiden etelä-pohjoissuuntaiset siirtokokeet. Ne eivät mene kuitenkaan aivan yksi yhteen: valoilmasto etelässä erilainen, samaten maaperän rakenne ja mikrobisto vuosituhansien jälkeen. Summa summarum: jos kesät lämpenevät ja keväät aikaistuvat ja puilla tarpeeksi vettä, kasvu lisääntyy (HUOM! Ennusteet vuodelle !)

17 Jalot lehtipuut, douglaskuusi? Nykyiset puulajit parhaita sopeutuvat muutoksiin kuusi ongelmallisin (kuivuus, myrskyt, talvien lämpö) eteläisempiä puulajeja ja alkuperiä vasta, jos lämpenee Ulkomaiset puulajit voivat menestyä, mutta eivät nopeammin kuin ilmasto muuttuu. Douglaskuusella sama ongelma kuin kontortalla ja lehtikuusella: käytön puute. Tammen ongelmana on laatu. Ennustetaan, että havupuut häviävät ja koivu valtaa alaa. Kirves korjaa viimeksi mainitun. Kotimaiset puulajit parhaita. Siemenen siirto etelästä pohjoiseen onnistuu kuusella, mutta ei männyllä.

18 Sienet ja hyönteiset Lämpimät talvet ja korjuuvauriot suosivat tyvilahoa Etelän tuhohyönteiset ja kaksi sukupolvea kesässä? Metla/Erkki Oksanen 18 Tyvilaho on Etelä-Suomessa paha vitsaus ilman ilmaston muutostakin (tappiot milj. vuodessa = 10 x hirvituhot). Kesäaikainen puunkorjuu vahingollista kuusikoissa. Jos lämpenee, vauriot lisääntyvät ja myös sääolosuhteet sienitaudeille paranevat. Hyönteisongelma on todellinen, mutta sen vakavuus on toistaiseksi arvailua (meillä ei ole ollut pahoja epidemioita, paitsi joskus mäntypistiäiset).

19 Ovatko myrskyt lisääntyneet Suomessa? EIVÄT Onko myrskytuhoriski lisääntynyt Suomessa? ON (metsien rakenne ja käsittelytavat) Ota tuulet ja sulat maat huomioon hakkuissa! Metla/Erkki Oksanen Myrskytuhot lisääntyvät tiheiden viljelykuusikoiden varttuessa sen jälkeen kun niitä harvennetaan. Soiden puunkorjuu on haaste puunkorjuulle lämpiminä talvina (tekniikka, pakkastalvien hyödyntäminen ja harvennusten vähentäminen).

20 Metsänomistaja uudistaa tehokkaasti hoitaa taimikot tarkkailee terveyttä hakkaa ja myy puuta Valtiovalta ja teollisuus kannustaa puunkäyttöön tukee kannattavuutta pitää suomalaisten puolta maailmalla ei vielä perusta uusia sellutehtaita Ei ole olemassa mitään poppakonsteja. Ilmaston lämpeneminen ei automaattisesti merkitse kasvun nopeaa lisääntymistä. Siksi tämän epävarman lisäkasvun varaan ei kannata perustaa uusia sellutehtaita. Kirves on edelleenkin paras lääke käyttöpuun tuotoksen lisäämiseksi.

21