Eri metsänhoitomenetelmien rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä

Transkriptio

1 Eri metsänhoitomenetelmien rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä Raisa Mäkipää Metsäntutkimuslaitos Voiko metsänhoito muuttaa ilmastoa? seminaari, Helsinki HENVI & TAPIO

2 Ilmasto on jo muuttunut ja muutosnopeus kiihtyy 70-vuotisen mittausjakson aikana keskilämpötila kasvanut 0.78 o C (IPCC 4AR 2006). Suomessa 100 vuoden jaksolla kevät aikaistunut 10 päivää.

3 Suomelle ennustettu muutos Lähde: Ilmatieteenlaitos

4 Ilman hiilinieluja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus olisi selvästi nykyistä korkeampi Päästöjen CO2 määrää vastaava pitoisuus ilmakehässä Mitattu Source: and IPCC 4thAR 2006

5 Suomen metsien hiilinielu Sources: Liski et al Ann. For. Sci. 63(7): and Monni et al Env. Managem. 31: , NIR Finland 2011, Sievänen et al Metla WP.

6 Tuloksia miten metsänhoito vaikuttaa metsien hiilivarastoon

7 Päätehakkuun jälkeen metsät ovat hiilen lähde, mutta 20 vuoden jälkeen hiiltä sitoutuu Ei metsänhoitotoimia Nykyisten metsänhoitosuositusten mukaiset hakkuut Puuston ja maaperän hiilivaraston kehitys talousmetsissä ja käsittelemättömissä metsissä. Lähde: Mäkipää ym J. For. Planning 16:

8 Kasvillisuuden, maaperän ja tuotteiden hiilinielu Liski, Pussinen, Pingoud, Mäkipää and Karjalainen Can. J. For. Res. 31:

9 Kiertoajan vaikutus hiilivarastoon Liski, Pussinen, Pingoud, Mäkipää and Karjalainen Can. J. For. Res. 31:

10 Kasvupaikka ja puulajisuhteet vaikuttavat hiilivarastoon Puuston hiilivarasto on suurin kuusivaltaisissa metsissä. Maaperän hiilivarasto kasvaa havupuiden (erityisesti) männyn osuuden kasvaessa. Suurin hiilivarasto ravinteisilla kasvupaikoilla Koivu (B) Mänty (P) Koivu (B) - Kuusi (S) Mänty (P) - Kuusi (S) Kaikki 3 Lähde: Shanin ym. Ecol. Modelling 2013.

11 Koivuvaltaisuus pienentää keskimääräistä hiilivarastoa Increasing proportionof birch in mixed spruce-birch stands Lähde: Shanin ym. Ecol. Modelling Source: Shanin, Mäkipää et al

12 Sekametsissä on yleensä korkeampi biomassatuotos D max (overyielding) 100 vuoden kiertoajalle eri puulajikombinaatioissa. Lähde: Shanin et al, submitted manuscript

13 CO 2 sidonnan palkitsemisen vaikutus kuusikon käsittelyyn Mesic site H 100 =24 Fertile site H 100 = Volume m 3 ha Volume m 3 ha CO 2 tn ha Stand age, yrs Stand age, yrs Positiivinen CO 2 tonnin hinta myöhentää harvennuksi a ja päätehakkuuta. Optimiratkaisut 3 % korolla. Source: Niinimäki et al Can J For Res, accepted.

14 Hiilensidonta kuusikoissa vs. hiilitonnin hinta site H 100 =24, interest rate 3% site H 100 =30, interest rate 3% Additional discounted storage, CO 2 t ha Additional discounted storage, CO 2 t ha Interest rate 1% Interest rate 3% CO 2 price, t -1 CO 2 price, t -1 Source: Niinimäki et al Can J For Res, accepted.

15 Metsät muuttuvassa ilmastossa Yleensä biomassatuotos lisääntyy, mutta onko puulajien sopeutumiskyvyssä eroja? Hajotus kiihtyy, mutta miten maaperä hiilivarasto muuttuu kun myös karikkeen määrä kasvaa? Ovatko eri metsänkasvatusketjut (esim. kokopuun korjuu) kestäviä tulevissa ilmasto oloissa?

16 Kasvua lisäävät sekä lämpötilan että CO 2 pitoisuuden kohoaminen Potentiaalinen runkopuun kasvu, OMT, E-S. (Linkosalo et al. Submitted manuscript)

17 Kasvuun vaikuttaa ilmaston ohella kasvupaikan ominaisuudet Pine Linkosalo et al. Submitted manuscript.

18 Ilmastonmuutoksen vaikutus puustoon ja maaperään Lisää puuston määrää puulajisuhteista riippumatta Vähentää maaperän hiilivarastoa Humuskerroksen hiilivarasto yleensä pienenee ja vaikutus voimakkain koivuvaltaisissa metsissä. Lähde: Shanin ym. Ecol. Modelling 2013.

19 Muutuvassa ilmastossa hakkuukertymä kasvaa ja aikaistuu Kuusikon hiilivarasto tavanomaisia hakkuita ja kokopuukorjuuta käytettäessä. Puna-oranssit viivat kuvaavat kehitystä muuttuvassa ilmastossa. Lähde: Mäkipää ym. ms in preparation.

20 Energiapuunkorjuu heikentää kasvua ja pienentää metsien hiilivarastoa Puuston ja maaperän hiilivarasto tavanomaisia hakkuita ja kokopuukorjuuta käytettäessä. Puna-oranssit viivat kuvaavat tilannetta muutuneessa ilmastossa. Lähde: Mäkipää ym. ms in preparation.

21 Korjatulla biomassalla voidaan korvata fossiilisia polttoaineita Bioenergia korjuu Bioenergian käytöllä vältetyt fossiiliset päästöt 1 Mg (1000 kg) metsäbiomassasta saadaan 4 MWh Ominaispäästökerroin 72.8 kg C/MWh (PÖ)

22 Hakkuutähteiden bioenergiakäyttö ei ole ilmaston kannalta hiilineutraalia Kokopuun korjuun myötä kasvillisuuden hiilivarasto on 7.7 Mg/ha ja maaperän 10.2 Mg/ha pienempi kuin tavanomaisin korjuin käsitellyssä 80-vuotiaassa kuusikossa.. Lähde: Mäkipää ym. ms in preparation.

23 Kokopuukorjuun vaikutusta ohjaa neulasten kohtalo Kokopuukorjuun negatiiviset vaikutukset puuston kasvuun vältetään jättämällä neulaset kasvupaikalle Puuston (vasen) ja maaperän (oik.) orgaanisen aineen määrä

24 Johtopäätökset Metsien hiilivarastot ovat kasvaneet ja kasvu on hillinnyt ilmastonmuutosta. Suomen metsien hiilinielu vahvistuu, jos puun käyttö ei lisäänny. Ilmastonmuutos lisää kasvua (myös kuusen) jos tuhoriskit vältetään. Metsien käsittely vaikuttaa lähi vuosikymmeninä hiilitaseeseen voimakkaammin kuin ilmastonmuutos Hakuutähteiden käyttö energian lähteenä ei ole hiilineutraalia, koska puuston ja maaperän hiilivarasto pienenee korjuun myötä. Bioenergiakorjuun negatiivinen puustovaikutus voidaan estää jättämällä neulaset kasvupaikalle.

25 Metsien hiilinielua PIENENTÄÄ Nuorten metsien osuuden lisääminen Hakkuutähteiden ja kantojen korjuu Lehtipuiden osuuden lisääminen Intensiiviset harvennukset luonnonpoistuman välttäminen VAHVISTAA Kiertoajan pidentäminen Myöhennetyt harvennukset ja lisääntyvä luonnonpoistuma Lahopuuvaraston kasvaminen

26 Finnish Forest Research Institute Project team Raisa Mäkipää, Tapio Linkosalo, Mikko Peltoniemi, Markku Larjavaara, Pertti Pulkkinen University of Helsinki Olli Tahvonen, Sami Niinimäki, Sampo Pihlainen Collaborators Annikki Mäkelä (University of Helsinki), Alexander Komarov and Vladimir Shanin (Russian Sci. Academy) Our current project is funded by the Academy of Finland as a part of FICCA programme and through grants for researchers mobility.

27 Kiitos