4.1 Skenaarioiden lähtökohdat ja kuvaus

Transkriptio

1 4.1 Skenaarioiden lähtökohdat ja kuvaus Risto Sievänen, Olli Salminen, Kimmo Ruosteenoja Valtakunnan metsien inventoinnit ovat tuottaneet 1920-luvulta lähtien tietoa Suomen metsävaroista. Niiden perusteella on tehty valtakunnallisia arvioita metsiemme hakkuumahdollisuuksista MELA ohjelmistolla (Redsven ym. 2011) 1980-luvun lopulta lähtien. MELA ohjelmistoon perustuvissa arvioissa tarkastellaan puuston määrää ja rakennetta (so. metsiköiden ikäjakauma, puulajisuhteet ym.) sekä hakkuiden kohdentumista (harvennus-, päätehakkuut jne.) tulevaisuudessa. Hakkuumäärät saadaan joko laskennan tuloksena tai ne voidaan antaa lähtötietoina, jolloin tarkastellaan ko. hakkuumäärille ehdollista metsien kehitystä Viime aikoina on ennustettu myös puun tulevaa käyttöä. Nämä ennusteet perustuvat selvityksiin metsäteollisuuden tuotannon kehityksestä, bioenergian kysynnästä sekä tuontipuun tarjonnasta. Kun puun käytön ennusteet muutetaan hakkuumääriksi, niitä voidaan käyttää MELA-ohjelmiston laskelmien syöttötietoina. Tällä tavalla on mahdollista tuottaa metsien puuston määrän ja rakenteen kehitykselle vaihtoehtoisia skenaarioita, jotka perustuvat ennakoituun raaka-aineen kysyntään. Tässä luvussa esitetään muutamia toisistaan poikkeavia puunkäytön skenaariota ja arvioidaan puun käytön vaikutusta metsien puuston määrään, rakenteeseen ja metsänhoitoon. Lisäksi tarkastellaan metsien hiilitaseita. Skenaarioita laadittaessa on hyödynnetty olemassa olevia puun käytön arvioita ja täydennetty niitä oletuksilla. Tarkasteluväli kattaa vuodet , joka talouden ja globaalien muutostrendien näkökulmasta on pitkä aika mutta metsäluonnon muutosten kannalta lyhyt. Eri skenaarioiden toteutumisen todennäköisyyksiin ei oteta kantaa Puun kysynnän vaihtoehdot Skenaariot tehtiin kolmen ainespuun käytön ja kahden puun bioenergiakäytön vaihtoehdon pohjalla. Alla on lyhyt kuvaus vaihtoehdoista, joiden numeeriset oletukset on esitetty liitteessä Ainespuun käyttö Molemmat ainespuun käytön skenaariot pohjautuvat teollisuuden puun ennakoituun kysyntään. Puunkulutusskenaarioista korkeampi vastaa Työ- ja elinkeinoministeriön (TEM 2010) perusskenaariota, ja siinä vuotuinen ainespuun käyttö vuonna 2020 on 59,4 milj. m 3 ja tuontipuun määrä on oletettu alhaiseksi eli 2,8 milj. m 3 :ksi, jolloin kotimaisen puun käyttö on 56,6 milj. m 3. Matalampi ainespuun käytön skenaario (51,7 milj. m 3 vuonna 2020) perustuu Hetemäen ja Hännisen (2009) tutkimukseen, jossa on oletettu massa- ja paperiteollisuuden tuotanto TEM:in (2010) arvioita pienemmäksi. Lisäksi tässä skenaariossa oletetaan alkuperäisestä Hetemäen ja Hännisen arviosta poi- 186

2 keten tuontipuun määrä korkeammaksi (7,8 milj. m 3 ), jolloin kotimaista ainespuuta käytettäisiin vuonna 2020 yhteensä 43,9 milj. m 3. Näiden kahden vaihtoehdon lisäksi tarkasteltiin vielä metsien puuntuotannollisesti suurimman kestävän kertymän mukaisia hakkuita, joka antaa käsityksen siitä, mitä tapahtuisi, jos metsiä käytettäisiin voimakkaasti. Suurin kestävä kertymä tarkoittaa korkeinta hakkuiden tasoa, jota voidaan jatkuvasti pitää yllä metsien kasvuvauhti huomioon ottaen. Tässä vaihtoehdossa ainespuuta poistuu metsistä vuonna ,8 milj. m 3. Sekä TEM (2010) perusskenaario että Hetemäki ja Hännisen (2009) arvio ulottuvat vain vuoteen Vuoden 2020 jälkeen ainespuun käytön oletettiin säilyvän tarkastelujakson loppuun vuoden 2020 tasolla. Oletus ei perustu lopputuotemarkkinoiden kehitysarvioihin vuoden 2020 jälkeen, vaan ko. oletuksella mahdollistetaan laskelmien ulottaminen vuoteen On huomattava, että puun käytön skenaarioista puuttuu kokonaan kytkös kansainväliseen bioenergian raaka-aineiden kauppaan. Eri maiden väliset erot bioenergiapolitiikassa ja ohjauskeinoissa saattavat lisätä kansainvälistä raaka-ainekauppaa huomattavastikin. Tästä aihepiiristä ei kuitenkaan ollut käytettävissä Suomea koskevia tutkimuksia. Energiapuu Energiapuun käyttöä arvioitaessa tarkasteltiin kahta määrällisesti erilaista vaihtoehtoa. Risupaketti+ kuvaa tilannetta, jossa energiapolitiikka suosii metsäenergian runsasta käyttöä. Metsäenergian käytön kehitys vastaisi tällöin Uusiutuvan energian velvoitepaketin tavoitteita. Tällainen kehitys edellyttää muun muassa sitä, että PETU-tuki vaikuttaa tulevaisuudessa toivotulla tavalla ja että Suomessa toimii vuonna 2020 kolme isoa biodiesellaitosta. Metsähaketta käytetään lämmön ja energian tuottamiseen noin 13,5 milj. m 3, kotitalouksien polttopuun käyttö säilyy nykyisenä noin 5,5 milj. m 3 ja puuenergian kokonaiskäyttö on 25,5 milj. m 3 vuonna Risupaketti- tapauksessa metsäenergiaa käytetään vähemmän kuin on arvioitu tapahtuvan. Tämä vaihtoehto kuvastaa tilannetta, että ohjauksella ei ole ollut toivottua vaikutusta metsänomistajien ylläpitämään tarjontaan ja kantojen nostoa ei tapahdu ollenkaan. Suomessa on yksi biodiesellaitos. Metsähaketta käytetään noin 6,5 milj. m 3, kotitalouksien polttopuun käyttö on 5,5 milj. m 3 ja puuenergian kokonaiskäyttö on 18,0 milj. m 3 vuonna Ilmastonmuutos Ilmaston tulevalle kehitykselle on käytetty kahta vaihtoehtoa. Niistä ensimmäisessä (Nykyilmasto) annetaan olosuhteiden pysyä nykyisellään ja toisessa (Muuttuva ilmasto) vaihtoehdossa lämpötilan, sademäärän ja ilman hiilidioksidipitoisuuden oletetaan muuttuvan IPCC:n A1B-skenaarion (Jylhä ym. 2009) mukaisesti. Näiden laskelmien avulla haarukoidaan ilmastonmuutoksen vaikutusta ainespuun ja energiapuun käytön eri vaihtoehdoissa. A1B-skenaariossa oletetaan kasvihuonekaasujen päästöt melko suuriksi, jolloin hiilidioksidipitoisuus kasvaisi vuoden ppm:stä jo 536 ppm:ään vuonna MELA -laskelmia ja metsien hiilivaraston arvioimista varten laskettiin vuoden keskilämpötilan ja sademäärän muutokset suhteessa vuoden 2006 arvoihin kaikkien metsäkeskusten alueille. Laskelmien taustaoletuksena on, että mallit (puiden kasvun ja hiilivaraston muutosten) kuvaavat laskentajakson alkuhetkellä (vuosina ) vallinneen metsien tilan oikein. A1B-skenaariota vastaavat vuoden keskilämpötilan ja sademäärän muutokset on esitetty kuvassa Tulevaisuudessa myös lämpötilan ja sademäärien vaihtelu eri vuodenaikojen välillä tasaantuu jonkin verran; tätä ei kuitenkaan ole otettu laskelmissa huomioon. 187

3 C 2 1,6 1,2 0,8 0,4 Vuoden keskilämpötilan lisäys Etelä-Suomi Pohjois-Suomi Sademäärän muutos Vuoden sademäärän lisäys Vuosi Vuosi Kuva Vuoden keskilämpötilan ja sademäärän muuttuminen Etelä- ja Pohjois-Suomessa A1B-ilmastoskenaarion mukaan (Jylhä ym. 2009). Etelä- Suomeen kuuluvat metsäkeskusalueet 1 10 (eli suurin piirtein linjan Valtimo Kalajoki eteläpuoliset alueet) ja Pohjois-Suomeen metsäkeskukset Muutokset on annettu suhteessa vuoden 2006 tienoilla vallinneeseen ilmastoon. Lämpötilan nousu on esitetty asteina, sademäärän muutos prosentteina. Keskilämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden muutosten vaikutus puiden kasvuun on yhdistetty MELA-ohjelmiston kasvumalleihin aikaisemmassa projektissa (Matala ym. 2005). Kasvun muutokset perustuvat FinnFor-mallilla (Kellomäki ja Väisänen 1997) tehtyihin laskelmiin. Laskelmat tehtiin erikseen eri metsäkeskusalueille siten, että Rannikon metsäkeskus oli jaettu kahteen ja Lapin metsäkeskus kolmeen alueeseen. Yhteensä tarkastelualueita oli täten 16 kappaletta Kolme puun käytön pääskenaariota Edellä esitetyistä aines- ja energiapuun käytön vaihtoehdoista muodostettiin kolme skenaariota, jotka vastaavat vähäistä, voimakkaampaa ja maksimaalista puunkäyttöä (Taulukko 4.1.1). Alhaisen puunkäytön (Alhainen) skenaariossa sekä ainespuun sekä energiapuun käyttö (Risupaketti-) on vähäistä. Maltillisen puunkäytön (Maltillinen) skenaariossa kulutetaan ensimmäistä vaihtoehtoa enemmän sekä ainespuuta että energiapuuta (Risupaketti+). Suurimman kestävän kertymän (Suurin kestävä) skenaariossa metsiä hakataan täysimääräisesti kestävän kertymän mukaisesti. Energiapuuta käytetään tässä tapauksessa 24 milj. m 3, joka on hieman alhaisempi kuin Risupaketti+ -vaihtoehdon mukainen käyttö. Laskelmat tehtiin olettaen sekä nykyilmasto että ympäristötekijöiden muutos muuttuvan ilmaston skenaarion mukaan. Taulukko Puun käyttö kolmessa skenaariossa vuonna Puunkäyttöskenaario Ainespuuhakkuut v milj. m 3 Energiapuun käyttö v milj. m 3 Alhainen 43,6 18,0 Maltillinen 56,6 25,5 Suurin kestävä 74,8 24,0 188

4 4.1.4 Skenaarioiden tuottaminen MELA-ohjelmistolla MELA on Suomen oloihin kehitetty metsätalouden analyysi- ja suunnitteluohjelmisto (Redsven ym. 2011), jonka avulla voidaan tuottaa valtakunnallisia ja alueellisia metsien käyttömahdollisuusarvioita ja niitä vastaavia metsien lähivuosikymmenien kehitysvaihtoehtoja. MELA-ohjelmisto koostuu käsittely- ja kehitysvaihtoehtoja tuottavasta, yksittäisten puitten kasvun laskentaan perustuvasta metsikkösimulaattorista ja eri kehitysvaihtoehtoja vertailevasta optimointiosiosta. Simulaattorissa metsänhoitotoimenpiteet ja hakkuut toteutetaan Tapion (2007) ohjeiden mukaisesti. Optimoinnissa maksimoidaan taloudellista kannattavuutta: metsiköiden käsittely- ja kehitysvaihtoehdoista valitaan ne, jotka tuottavat suurimman nettotulojen nykyarvon. Korkokantana laskelmissa käytettiin neljää prosenttia. Tulosten maantieteellinen laskentayksikkö on metsäkeskusalue, tulosteena ovat mm. yksittäisten puutavaralajien kertymät, hakkuupinta-alat sekä puuston tilavuuden kehittyminen puu- ja puutavaralajeittain. Kirjallisuus Hetemäki, L. ja Hänninen, R Arvio Suomen puunjalostuksen tuotannosta ja puunkäytöstä vuosina 2015 ja Metlan työraportteja Hyvän metsänhoidon suositukset. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapio Jylhä, K.; Ruosteenoja, K.; Räisänen, J.; Venäläinen, A.; Tuomenvirta, H.; Ruokolainen, L.; Saku, S. & Seitola, T. Arvioita Suomen muuttuvasta ilmastosta sopeutumistutkimuksia varten. ACCLIMhankkeen loppuraportti. Ilmatieteen laitos, Raportteja No. 2009: 4. Kellomäki, S., Väisänen, H., Modelling the dynamics of the forest ecosystem for climate change studies in the boreal conditions. Ecol. Modell. 97: Matala, J., Ojansuu, R., Peltola, H., Sievänen, R ja Kellomäki, S Introducing effects of temperature and CO 2 elevation on tree growth into a statistical growth and yield model. Ecological Modelling 181: Redsven, V., Hirvelä, H., Härkönen, K., Salminen, O., Siitonen, M MELA2009 Reference Manual (2nd edition). Metsäntutkimuslaitos. 664 p. ISBN TEM skenaarioraportti Kiinteiden puupolttoaineiden saatavuus ja käyttö Suomessa vuonna TEM julkaisuja Energia ja Ilmasto 66/

5 Liite Skenaarioiden numeeriset oletukset. Ainespuun kysynnän skenaarioiden numeeriset oletukset 1. Korkeampi ainespuun käyttö Käytetään TEM raportin (2010) perusskenaarion lukuja: metsäteollisuuden ainespuun käyttö 59,4 milj. m³/v, josta tuontipuuta 2,8 milj. m³/v. TEM peruskenaario arvioi saha- ja vaneriteollisuuden tuotannon vuonna 2020 olevan 11,5 milj. m³, mikä vastaa n. 25 milj m³ raakapuun kysyntää. Vastaavasti massan valmistus on vuonna ,5 milj. t, ja merkitsee ottaen huomioon jätepuun käytön n. 34,5 milj. m³ raakapuun tarvetta. Puulajeittain raakapuun kysyntä on jaettu vuoden 2009 käytön suhteessa (Taulukko 1). Vuosina käytetään vuoden 2020 arvoja. 2. Matalampi ainespuun käyttö Hetemäki ja Hännisen(2009) mukaan metsäteollisuuden ainespuun kokonaiskäyttö on vuonna ,8 milj. m³/v, josta tuontia 4,4 milj. m³/v. Raportissa arvioidaan massatuotannon tasoa: sellu 4,6 milj. t. ja mekaaninen massa 2,8 milj. t. Tämän pohjalta massateollisuuden puunkäyttö on vuonna 2020 arviolta 33,1 milj. m³, josta kotimaisen puun osuus on 22,2 milj. m³ (tuonti 3 milj. m³ sekä hake ja puru 8 milj. m³). Tässä puun tuonnin oletetaan olevan 7,8 milj m³/v eli 15 % ainespuun kokonaiskäytöstä. Puun tuonnin puutavaralajijakauma on v tiedoista. Vuosina käytetään vuoden 2020 arvoja. 3. Hintoina ovat vuoden 2010 hinnat. 4. Puutavaralajijakaumat kuten 2010 (Taulukko 4.1.2). 190

6 Liite Jatkuu. Taulukko Ainespuun kysyntä vuonna 2020 puutavaralajeittain teollisuuden puun käytön skenaarioissa (korkeampi ja matalampi). MÄ = mänty, KU = kuusi, LE = lehtipuu, T = tukki, K = kuitupuu. Ainespuun kysyntä, milj. m 3 /v (TEM perus) (H & H) Yhteensä 59,4 43,9 MÄT 11,9 12,2 KUT 12 12,3 KOT 1,115 1,2 MÄK 13,65 10,35 KUK 8,64 6,55 LEK 12,01 9,1 Tuonti 2,8 7,8 MÄT 0,08 0,23 KUT 0,065 0,17 KOT 0,005 0 MÄK 0,27 0,74 KUK 0,22 0,61 LEK 2,16 6,05 Kotimainen 56,6 43,9 MÄT 11,85 11,97 KUT 11,95 12,13 KOT 1,15 1,2 MÄK 13,38 9,61 KUK 8,42 5,94 LEK 9,85 3,05 Puun energiakäytön skenaarioiden numeeriset oletukset Energiapuun vuotuinen käyttö: Vuotuinen käyttö milj. m 3 Käyttömuoto Risupaketti+ Risupaketti- Metsähake ja käyttö biodiesellaitoksissa 20,0 12,5 Pientalojen polttopuu 5,5 5,5 Yhteensä 25,5 18,0 Metsähakkeen hinta on 18 /MWh molemmilla puuenergiakäytön tasoilla 191