Soiden ojitus: hiilivarat ja ilmastopäästöt

Transkriptio

1 Soiden ojitus: hiilivarat ja ilmastopäästöt Heikki Simola Itä-Suomen yliopisto, Joensuu Hiiltä Suomen luonnossa miniseminaari , Helsinki Suomen luonnonsuojeluliitto

2 Luonnon hiilivarastot Suomessa Ilmakehä Suomen yllä < 500 milj. t C järvisedimentit ~ 650 milj. t C puusto ~ 800 milj. t C metsämaa (kivennäismailla) ~ 1300 milj. t C Lähteet: Liski et al. 2006), Liski ja Westman 1997, Turunen 2008, Laturi et al 2008 suot ~ 6000 milj. t C (milj t = megatonni = Tg = teragramma)

3 Ollaanpa sitten skarppina näiden yksiköitten kanssa Yksi puhuu hiilidioksidista (CO 2 ), toinen hiilestä C CO 2 molekyylipaino on 44, C atomipaino on 12 Painoyksiköissä: 1 tonni CO 2 = 270 kg C 1 tonni C = 3,7 tonnia CO 2 VIRALLISET (si) Luvut ja etuliitteet EPÄVIRALLISET g gramma kg, kilogramma, 1000 g k = 10 3 = Mg, megagramma, miljoona g = tuhat kg = tonni = t M = 10 6 = Gg, gigagramma, miljardi grammaa = tuhat tonnia G = 10 9 = Tg, teragramma, miljoona tonnia = megatonni = Mt T = = Pg, petagramma, tuhat megatonnia = gigatonni = Gt P = =

4 Yli puolet Suomen suoalasta on ojitettu, ja lähes puolet maapallon suo-ojista on kaivettu Suomeen Eteläisessä Suomessa monin paikoin käytännössä kaikki suot on ojitettu (punainen väri), Pääosiltaan koskematonta suoluontoa on jäljellä vain pohjoisessa Lapissa (sininen ja vihreä)

5 Suomen turvevarat Jukka Turunen 2008: Development of Finnish peatland area and carbon storage Boreal Environment Research 13: (Suomen suopinta-alan ja soiden hiilivaraston kehitys ): -Vuonna 1950 Suomen soista oli luonnontilassa 8,8 milj ha, ja 1,4 milj ha ojitettu - Vuonna 2000 luonnontilassa 4,4 milj ha, metsäojitettu 5,7 milj ha. - Pinta-alatiedot varsin luotettavia - mutta arviot soiden hiilensidonnasta ja hiilivaraston muutoksista paljon epävarmempia - Soiden nykyinen hiilivarasto 5960 Tg C, josta turpeessa 5304 Tg (89 %) Kasvibiomassa muodostaa 11 % soiden laskennallisesta hiilivarastosta - Soiden hiilivaraston arvioidaan kasvaneen 52 Tg vuodesta 1950 (0,9 %) -Tämä kuitenkin johtuu puustobiomassan kasvusta (joka on n 125 Tg) - Turpeeseen varastoitunut hiili on vähentynyt noin 73 Tg (1,4 %) -- vuodessa siis 1,5 Tg (1,5 Mt)

6 Suomen turvevarat Jukka Turunen 2008: Development of Finnish peatland area and carbon storage Boreal Environment Research 13: (Suomen suopinta-alan ja soiden hiilivaraston kehitys ): Turpeen hiilivaraston arvioinnissa keskeisinä aineistoina Metlan VMI (pinta-alat) ja GTK:n Suomen turvevarojen inventointi Turvetutkimusraporteissa (319 nroa vuodesta 1979 alkaen) on yleensä kunnittain selvitetty turpeenottoon parhaiten soveltuvien (paksuturpeisten) soiden turvelajit ja määrät Kumuloituva tieto on asteittain tarkentanut turvevarojen kokonaisarviota MUTTA vanhojen (ojitettujen) näytepisteiden uudelleenmittaus on paljastanut merkittävää hiilen hävikkiä Yli 20 vuotta vanhat tulokset saattavat olla turvemaiden hiilitaseen arvioinnissa olennainen virhelähde

7 Uutta tietoa tutkimushankkeella: Suomen metsäojitettujen soiden hiilipäästöt - turpeen hajotuksen ja kertymän arviointi vanhojen tutkimuspisteiden uudelleenmittauksen perusteella HEIKKI SIMOLA AKI PITKÄNEN EKOLOGIAN TUTKIMUSINSTITUUTTI, ITÄ-SUOMEN YLIOPISTO, JOENSUU JUKKA TURUNEN GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS, KUOPIO , rahoitus: Suomen Akatemia

8 Ensimmäinen osahanke : GTK:N 1980-LUVUN NÄYTEPISTEIDEN UUDELLEENMITTAUS

9 Vesi- (cm) laji nei- teus- tui- pitoi- ainetta pitoi- arvo arvo pit. suus aste suus suus (kg/m³) suus teholl 50 %(%) (H) ph (%) Tiheys (%) (MJ/kg) (MJ/kg) Kuiva- Tuhka- Lämpö- Lämpö- Rikki- Syvyys Turve- Maatu- Kos- Kui- Tutkimuspiste: A600 Suotyyppi: LKNROJ 0-20 ERS 4 3,4 91,6 4,5-40NERS 5 3, ,2 0,4 2,7 20,9 9,2-60ERS 6 3,7 93,1 60,8 0,3 2,1-80ERCS ,4 85,8 1 2,4 22,8 10,2-100CS ,5 84,1 0,9 2,2-120NCS 7 4,1 91,2 86,7 0,9 2,1 23,3 10,4-140SHSC 4 4,4 92,8 71 0,8 2,4-160SHSC 4 4,7 92,1 77,7 0,8 2,8 21,8 9,7-180CS 7 4,7 92,6 73,6 0,9 2,8-200SC 4 4,9 91,9 76,4 0,6 4,1 22,1 9,8-220SC 5 5,1 91,3 87,4 1,1 4,7-240SC 5 5,1 90,7 92,5 0,9 4,8 21,9 9,7-260LEQCS 6 5,5 90,5 92,5 0,8 6 GTK:n turvevarainventoinneissa on suot inventoitu linjamenetelmällä 100 m välein (turvekerroksen paksuus, turvelajit). Lisäksi on jokaiselta suolta tuotu laboratorioanalyyseihin edustava näyteprofiili, josta mitattu 20 cm kerroksina tilavuuspaino, hehkutusjäännös jne.

10 VANHOJEN TURVEMITTAUSTEN VERTAILU NYKYTILAAN Tutkimukseen valittiin 49 GTK:n 1980-luvun suokohdetta Edustavat ravinteisuudeltaan erilaisia (Turusen et al asteinen luokitus), ja kullakin alueella luonteenomaisia suotyyppejä kohteita valittiin kuudelta alueelta (Ilomantsi, Kaavi, Pieksämäki, Pielavesi, Haapavesi, Hyrynsalmi) seuraavilla kriteereillä: - GTK:n alkuperäinen tutkimuspiste tarkasti paikannettavissa - turvekerros noin 2 m paksu - suo ojitettu mielellään vähän ennen GTK:n tutkimusta.. Näytteet otettiin tilavuustarkoilla välineillä GTK:n alkuperäiseltä pisteeltä (GPS-paikannus!) - koko turveprofiili 10 cm viipaleina; 2 rinnakkaista sarjaa - joka pisteeltä lisäksi pintaturpeen kasvunäytteet juurenniskamenetelmällä

11 Maastotietokoneella ja GPS-paikannuksella oli mahdollista löytää täsmälleen vanhat kairauspisteet Aumakankaansuo, GTK:n vanhat kairausreiät

12 Esimerkki turvepatjan tilavuuspainokäyrän muutoksesta ojituksen seurauksena: Kaavi, Välisuo (puolukkaturvekangas); turvemassat v ja 2009 Turpeen massa: 125 kg/m 2 Turpeen massa: 166 kg/m 2 turpeen massa g/dm 3 Kuvasta ilmenee, miten turvepatja on puristunut kokoon ja tiivistynyt. Turveprofiilien kumulatiivisten massojen vertailu osoittaa myös selvästi orgaanisen aineen hävikkiä. Tällä paikalla turpeen kuiva-aineesta on hävinnyt noin 40 kg neliömetriltä 27 vuodessa, mikä on yksi suurimpia hävikkejä tutkimusaineistossamme.

13 Lopullinen aineisto 37 kohdetta - Kaikkia GTK:n pisteitä ei löydetty (profiilien rinnastaminen epäonnistui) - GTK:n käyttämän mäntäkairan kuivatilavuuspainoarvot eräissä näyteprofiileissa ilmeisesti liian pieniä heikosti maatuneen saraturpeen massa aliarvioitu Noin 70 %:lla tutkimuspisteistä turpeen määrä oli selvästi vähentynyt. Noin 30 %:lla määrä oli säilynyt ennallaan tai lievästi kasvanut. Turvehävikin suuruus ei näytä korreloivan suotyypin tai puuston kasvun kanssa. Koko aineistosta laskettu tutkittujen soiden keskimääräinen hiilipäästö on 160 g C m -2 yr -1

14 Jos käytämme tätä tulosta sellaisenaan, saamme karkean arvion Suomen metsäojitettujen soiden hiilipäästöstä: - keskimääräinen hiilipäästö 160 g C m -2 yr -1 - hiilidioksidiksi laskettuna 590 g CO 2 m -2 yr -1 - metsäojitettujen soiden pinta-ala 5,7 miljoonaa hehtaaria Kokonaispäästö 9,1 Tg C yr -1 eli 33 miljoonaa tonnia CO 2 vuodessa eli 6 tonnia CO 2 per capita

15 Luonnon hiilivarastot Suomessa ja arvioitu hiilen hävikki ojitetuilta soilta Tasaisella vauhdilla tulisi ojitettujen soiden C (noin 3000 Tg) kokonaan haihtumaan 300 vuodessa? Ilmakehä Suomen yllä < 500 milj. t C = 500 Tg arvioitu päästö 9 Tg/v = 2 % Suomen ilmakehän CO 2 -varastosta järvisedimentit ~ 650 milj. t C puusto ~ 800 milj. t C metsämaa (kivennäismailla) ~ 1300 milj. t C suot ~ 6000 milj. t C (milj t = megatonni = Tg = teragramma)

16 Toinen osahanke : MÄNNYNTAIMIEN JUURENNISKA-AINEISTO PINTATURPEEN NÄENNÄISEN KERTYMÄN KUVAAJANA

17 Näytteeksi kerättiin GTK:n näytepaikkojen uudelleenkairauksen yhteydessä kultakin pisteeltä 5 eri ikäistä männyntainta sekä tilavuustarkka pintaturvenäyte kunkin taimen juurenniskasyvyyteen asti Aumakankaansuo (KR-mu), Pieksämäki, pintakertymää

18 pintaturpeen kertymä (g/m2/v) y = -0,0488x + 2,7744 R 2 = 0, turvekerroksen ikä (= taimen ikä), vuotta Juurenniska-aineistossa suuri hajonta, kuten kuuluu

19 y = x + 2,7097 R 2 = 0,6802 mutta pelkistettävissä merkitseväksi kuvaajaksi, joka osoittaa, kuinka pintaturpeen näennäinen kertymä on aluksi suuri, mutta hupenee ajan myötä. Kuten edellä kuvattiin, koko turvepatjan mittaukset samoilta paikoilta osoittivat keskimääräistä nettohävikkiä

20 virallinen tieto, tilastot ja todellisuus

21 METLAN tiedote : Metsien kyky sitoa hiiltä on lähes kaksinkertaistunut viimeisen vajaan kahdenkymmenen vuoden aikana. Vuonna 2008 Suomen metsien nettonielu vastasi 42 miljoonaa hiilidioksiditonnia

22 Raportoitu tilanne (Tuomainen: Metsät ja maankäyttö kansainvälisissä ilmastosopimuksissa): -41,9 (metsämaan raportoitu nielu = musta murtoviiva; siniset pylväät = turvemaiden päästöt)

23 KORJATTU ARVIO: Jos ojitettujen turvemaiden päästö onkin 33 milj tonnia, on metsämaan nettonielu paljon raportoitua pienempi (turkoosi murtoviiva)???

24 Suomi-brändin aidot ainekset : Alussa oli suo

25 lopussa on vain kuokka ja Jussi