Maahiilen laskenta MELA2012:ssa. Kari Härkönen MELA ryhmä

Transkriptio

1 Maahiilen laskenta MELA2012:ssa Kari Härkönen MELA ryhmä Vantaa

2 Sisällys Maahiilen laskenta Hiilen virrat ja varastot MELA:ssa Yasso07 vuokaavio Maahiilen tulosmuuttujat Maahiilen laskennan ohjaus Esimerkki

3 Maahiilen laskenta Mallina Yasso07 kangasmailla Laskenta maahiilen osalta yhteneväinen kasvihuonekaasujen kansallisen raportoinnin kanssa Maahiili lasketaan jokaiselle simuloidulle kehitys ja käsittelyvaihtoehdolle Maahiilen muuttujia mahdollista käyttää optimoinnissa

4 Maahiilen laskenta Turv la ei varastojen laskentaa, Yasso07 poiskytketty Lasketaan pelkästään maanalaisen karikkeen kertymistä ja turpeen hajoamista Laskenta myös turv la yhteneväinen kasvihuonekaasujen kansallisen raportoinnin kanssa

5 Hiilen virrat ja varastot MELAssa MELASIM Puuston kehitys ja toimenpiteet Elävän puuston hiili (varasto) poistuma Kokonaispoistuman hiili Luonnonpoistuma Ainespuu Energiapuu Hakkuutähde Maahiilen laskenta Karikesadon laskenta Yasso07 maahiili (varasto) karike Metsikkö ja puustotiedot Maahiilen alkuvarasto

6 Yasso07 vuokaavio Yasso07 oletukset (kangasmailla) 1. Karike koostuu neljästä ositteesta (AWEN). Kunkin ositteen hajoamisnopeus on riippumaton toisista ositteista ja karikkeen alkuperästä. 2. Hajoamisnopeus riippuu lämpötilasta ja kosteudesta (sadanta). 3. Ositteen hajoamisesta seuraa hiilen virtoja 1) ulos systeemistä, 2) toiseen AWEN ositteeseen tai 3) humukseen. 4. Puumaisen karikkeen hajoaminen on hitaampaa kuin ei puumaisen ja riippuu kappaleiden läpimitoista. Lähde: Liski ym Yasso07 soil carbon model and user-interface.

7 Maahiilen tulosmuuttujat Yasso07 kutsutaan ja maahiili lasketaan kun kehitys ja käsittelyvaihtoehto on simuloitu valmiiksi Tulosmuuttujia voidaan tästä syystä luokitella vain metsikkötason muuttujilla, ei esim. puulajeittain

8 Maahiilen tulosmuuttujat Collectible Valid category Explanation variable variables Soil carbon (tons, tons/year) YCa LU,SO,ST,FM Carbon in acid soluble compound of the litter YCw LU,SO,ST,FM Carbon in water soluble compound of the litter YCe LU,SO,ST,FM Carbon in ethanol soluble compound of the litter YCn LU,SO,ST,FM Carbon in insoluble compound of the litter YCh LU,SO,ST,FM Carbon in humus YCtot LU,SO,ST,FM Total soil carbon in litter and in humus YCmaw LU,SO,ST,FM Carbon in woody matter YCman LU,SO,ST,FM Carbon in non-woody matter YCltw LU,SO,ST,FM Carbon in woody litter (tons/year) YClnt LU,SO,ST,FM Carbon in non-woody litter (tons/year) YCltb LU,SO,ST,FM Carbon in belowground litter of trees (tons/year) YCltu LU,SO,ST,FM Carbon in understorey litter (tons/year) YCdrn LU,SO,ST,FM Decomposition rate of nonwoody litter (tons/year) YCdrw LU,SO,ST,FM Decomposition rate of woody litter (tons/year) Yinl LU,SO,ST,FM Input of carbon in living matter (carbon of the growing stock ) Yind LU,SO,ST,FM Input of carbon in dead matter (carbon of the mortality and cutting residues ) (tons/year)

9 Maahiilen laskennan ohjaus Ohjataan kolmella parametrilla: YASSO_LASKENTA, YASSO_ILMASTO ja YASSO_MAAHIILEN_ALKUARVOT Laskenta aktivoidaan YASSO_LASKENTA parametrilla, oletusarvoisesti ei päällä Maahiilen laskenta raskasta ja vie paljon koneaikaa YASSO_ILMASTO parametrilla annetaan lämpötila ja sadantatietoa

10 Maahiilen laskennan ohjaus YASSO_MAAHIILEN_ALKUARVOT parametrilla annetaan maahiilen alkuarvot kangasmaalla Parametri antaa kaikille metsiköille samat alkuarvot Käyttäjän antamat alkuarvot soveltuvat lähinnä yksittäisten metsiköiden tarkasteluun tai koko metsäalueen tasetarkasteluun

11 Maahiilen laskennan ohjaus Parametrien oletusarvot: YASSO_LASKENTA 0 (ei laskentaa) YASSO_ILMASTO YASSO_MAAHIILEN_ALKUARVOT (ei alkuarvoja) Parametrien yksityiskohtaisemmat kuvaukset Reference Manualissa

12 Esimerkki maahiilen laskennasta Määrittele YASSO ohjausparametrit ja aktivoi maahiilen laskenta Määrittele laskettavat maahiilimuuttujat parametrilla METSARAPORTTI

13 Esimerkki METSARAPORTTI parametrista METSARAPORTTI #/TRAILING_NAME 0 #/DECIMAL_POINT ',' #/FIELD_DELIMITER ' ; ' #= #> #= #< # #Kaikki YASSO tulosmuuttujat # Soil carbon AWENH A YCa # Soil carbon AWENH W YCw # Soil carbon AWENH E YCe # Soil carbon AWENH N YCn # Soil carbon AWENH H YCh # Soil carbon AWENH total YCtot #/

14 Esimerkki METSARAPORTTI parametrista (jatkuu) # Woody matter YCmaw # Non woody matter YCman # Woody litter YCltw # Non woody litter YCltn #Decomposition rate of nonwoody litter YCdrn #Decomposition rate of woody litter YCdrw # Belowground litter of trees YCltb # Understorey litter YCltu #/ # Living input carbon Yinl # Dead input carbon Yind #/ #YASSO MELA muuttujien vastaavuus kangasmaalla #< # MELA elävän puuston hiili BMCst+BMCcr+BMCsr # YASSO living input carbon Yinl #/ # MELA kausisumma lupo + tähde hiili 10*(MBCst+MBCcr+MBCsr+RRCst+RRCcr+RRCsr) # YASSO dead input carbon Yind

15 Esimerkkitulostiedosto kangasmaalla Soil carbon AWENH A 0,0 71,3 67,5 61,8 55,8 52,4 Soil carbon AWENH W 0,0 7,2 7,0 6,4 5,7 5,4 Soil carbon AWENH E 0,0 5,3 5,5 5,5 4,6 4,3 Soil carbon AWENH N 0,0 67,4 72,9 70,9 64,5 60,2 Soil carbon AWENH H 0,0 0,6 1,6 2,5 3,3 4,1 Soil carbon AWENH total 0,0 151,9 154,4 147,1 134,0 126,5 Woody matter 0,0 89,8 84,5 79,3 76,5 71,4 Non woody matter 0,0 62,1 69,9 67,7 57,5 55,1 Woody litter 13,8 6,3 5,6 5,8 5,3 Non woody litter 13,8 12,3 11,2 8,9 8,8 Decomposition rate of nonwoody litter 8,1 9,1 8,5 6,9 6,6 Decomposition rate of woody litter 9,0 7,3 7,1 7,1 6,6 Belowground litter of trees 7,8 4,7 3,9 4,2 3,7 Understorey litter 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Living input carbon 799,8 769,6 741,7 654,5 622,7 620,4 Dead input carbon 157,4 77,6 71,8 73,1 66,7 YASSO MELA muuttujien vastaavuus kangasmaalla MELA elävän puuston hiili 799,8 769,6 741,7 654,5 622,7 620,4 YASSO living input carbon 799,8 769,6 741,7 654,5 622,7 620,4 MELA kausisumma lupo + tähde hiili 157,4 77,6 71,8 73,1 66,7 YASSO dead input carbon 157,4 77,6 71,8 73,1 66,7

16 Hiilitase kangasmaalla Maahiili AWENH yhteensä (YCtot) 0,0 151,9 154,4 147,1 134,0 126,5 Elävän puuston hiili (BMCst+BMCcr+BMCsr) 799,8 769,6 741,7 654,5 622,7 620,4 Kangasmaan hiilitaseen laskemiseksi täytyy METSÄRAPORTTI parametrissa määritellä maahiilen ja elävän puuston hiilivarastot tulostettavaksi kangasmaalle. Kangasmaan maahiili AWENH yhteensä = YCtot[SO=1] Elävän puuston hiili kangasmaalla = BMCst[SO=1] + BMCcr[SO=1] + BMCsr[SO=1] Hiilivarasto kullekin tulostusvuodelle = YCtot[SO=1] + BMCst[SO=1]+BMCcr[SO=1]+BMCsr [SO=1] Hiilitase kullekin kaudelle = hiilivaraston erotus kauden loppu ja alkuvuoden välillä

17 Esimerkkitulostiedosto turvemaalla Soil carbon AWENH A 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Soil carbon AWENH W 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Soil carbon AWENH E 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Soil carbon AWENH N 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Soil carbon AWENH H 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Soil carbon AWENH total 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Woody matter 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Non woody matter 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Woody litter 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 Non woody litter 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 Decomposition rate of nonwoody litter 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 Decomposition rate of woody litter 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 Belowground litter of trees 0,3 0,3 0,4 0,6 0,6 Understorey litter 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Living input carbon 16,2 19,8 22,9 25,3 26,0 25,6 Dead input carbon 0,5 0,8 1,3 2,5 3,0 MELA elävän puuston hiili 89,8 112,8 133,2 150,0 155,3 153,2

18 Hiilitase turvemaalla Woody litter (YCltw) 0,1 0,1 0,1 0,3 0,3 Non woody litter (YCltn) 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 Decomposition rate of nonwoody litter (YCdrn) 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 MELA elävän puuston hiili 89,8 112,8 133,2 150,0 155,3 153,2 Turpeelle ei voi laskea hiilivarastoa mutta turpeen hiilitase kausittain on mahdollista laskea karikesadon ja hajotuksen erotuksena. Turvemaiden hiilitase kausittain saadaan turpeen hiilitaseen ja elävän puuston hiilivarastosta lasketun taseen summana Turvemaan hiilitaseen laskemiseksi täytyy METSÄRAPORTTI parametrissa määritellä hajotuksen ja karikesadon muuttujat sekä elävän puuston hiilivarastot tulostettavaksi turvemaalle. Puumainen karike = YCltw[SO>1] (tonnia/vuosi) Ei puumainen karike = YCltn[SO>1] (tonnia/vuosi) Ei puumaisen karikkeen hajoaminen = YCdrn[SO>1] (tonnia/vuosi) Elävän puuston hiili turvemaalla = BMCst[SO>1] + BMCcr[SO>1] + BMCsr[SO>1] Turpeen hiilitase kullekin kaudelle = kausi * (YCltw[SO>1] + YCltn[SO>1] YCdrn[SO>1]) (kausi on laskelmassa käytettyjen kausien pituus, tässä esimerkissä 10 vuotta) Elävän puuston hiilitase kullekin kaudelle = hiilivaraston erotus kauden loppu ja alkuvuoden välillä Hiilitase kullekin kaudelle = Turpeen ja elävän puuston hiilitaseiden summa

19 Kiitos