Metsäbioenergian kestävyyden rajat

Transkriptio

1 Metsäbioenergian kestävyyden rajat Antti Asikainen, professori, METLA Päättäjien metsäakatemia 36. kurssi Majvik

2 Storyline Metsä, vedet ja biomassan intensiivinen korjuu Metsien ja metsäenergian hiilitaseet Mihin metsävarat riittävät Suomessa ja EU:ssa?

3 Bioenergia ja metsäluonto Muutos metsien käsittelyssä: Enemmän ravinteita poistuu metsistä, kun oksia ja neulasia korjataan energiaksi Enemmän mikrobien ja muiden eliöiden käyttämää energiaa poistuu maaperästä Maaperän rakenne muuttuu Maan kasvillisuus (peittävyys ja lajisuhteet muuttuvat) Hakkuutähteet korjataan 30% ja kannot 10 % avohakkuualoista

4 Energiapuun korjuun vaikutukset maaperäeliöstöön (Ilvesniemi 2013) Hajotukseen osallistuvat eliöryhmät: mikrobit (bakteerit ja sienet) hajottajaeläimet: mikrofauna (< 200 μm; esim. alkueläimet ja sukkulamadot) mesofauna (100 μm - 2 mm; hyppyhäntäiset, punkit, änkyrimadot) makrofauna (> 2 mm; lierot, maasiirat, etanat)

5 Hakkuutähteiden korjuu ja kantojen nosto Vaikuttavat maaperän lämpö- ja kosteusoloihin, happamuuteen ja ravintolähteenä käytettävissä olevan biomassan määrään Vaikutukset eri maaperäeliöryhmiin vaihtelevia ja usein samaa suuruusluokkaa kuin lajiston vuosien välinen vaihtelu vuotta seuratuissa kokopuukorjuukokeissa kuitenkin useiden maaperäeliöryhmien runsaudet laskivat

6 Puuston tilavuus, m 3 /ha 250 Kantojen nosto kiihdytti kasvua Kantojen korjuu Kannot jätetty 50 0 Mänty Kuusi Kaikki Karlsson & Tamminen 2013, Metla

7 kg/ha 1400 Kantojen nosto ei vaikuttanut ravinnetasapainoon Kantojen nosto Kannot jätetty N (humus+maa) Ca(humus) K(humus) Mg(humus) P(humus) Karlsson & Tamminen 2013, Metla

8 Energiapuun korjuun vaikutukset aluskasvillisuuteen Avohakkuun vaikutus kasvilajistoon suuri; hakkuutähteiden poiston lisävaikutus marginaalinen Hakkuutähteen poisto vähentää tiettyjen kasvilajien runsauksia, mutta toisaalta lisää toisten lajien runsauksia typensuosijat (maitohorsma, vadelma) vähenevät puolukka, kanerva, poronjäkälä runsastuvat Vaikutukset sammallajistoon suurempia: peitto väheni 50 %; noin 1/3 maksasammallajeista hävisi hakkuutähteen poiston seurauksena (Åström ym. 2005) Kannonnostosta kärsivät useimmat kasvullisesti lisääntyvät kloonikasvit kuten mustikka

9 Pohjavesi Metsäluonto ja vedet Maaperän muokkaantuminen voi vaikuttaa veden laatuun Poistuvat ravinteet voivat vaikuttaa veden laatuun Valumavedet Hienoaineksen huutoutuminen pohjavesivaikutusten lisäksi

10 Metsän ja ilmakehän hiili Kuva: Richardson el al. 2006, IEA)

11 Systeemirajaus

12 Metsien hiilitase, MtCO 2 ekv./vuosi Kasvu 128 Luonnonpoistuma 4 Tase 33 Hakkuut 87 Turvemaat 3 Mineraalimaat 3

13 Metsähakkeen käyttö Suomessa Lähde: Esa Ylitalo 2012

14 milj. tco 2 ekv. Suomen mesien nettohiilimäärän kasvu metsähake nettokertymä

15 Suomen metsien nettohiilensidonta kasvaa (Kallio et al. 2012, Metla) 2007 harvest level 25 TWh bio CHP 25 TWh bio CHP + 7 TWh traffic fuels 15

16 Hakkuutähteen käytön tase Anttila ym. 2013, Metla 16

17 Metsähake sähkön- ja lämmöntuotannossa, TWh Kilpailua raaka-aineesta? 30 Tuki metsähakkeelle, ei nestemäisiä biopolttoaineita Ei tukea metsähakkeelle, 3 suurta nestem. polttoaineen tuotantolaitosta Päästöoikeuden hinta, /CO2 tonni Kallio ym. 2012, Metla 17

18 Metsähakkeen riittävyys Anttila ym. 2013, Metla

19 Bioenergian taloudellinen kestävyys? Lähde: Tilastokeskus

20 Hakkuutähteiden Ruotsi ja pienpuun Suomi Source: Esa Ylitalo & Rolf Björheden

21 4000 EU:n metsävaranto kasvaa nopeasti (metsien puuvarat, milj. m 3 ) Suomi Saksa Latvia Metsätilastollinen vuosikirja 2004,

22 Million tonnes C in growing stock EU:n puuston hiilivarasto kasvoi 30% ( , Global Resource Assessment 2010) Finland France Germany Sweden Latvia Global forest resource assessment, 2010, FAO 22

23 Boreaalisen metsän hakkuut laskevat (milj. m 3 ) Suomi Kanada USA Metsätilastollinen vuosikirja 2003,

24 Metsä puu- ja hiili-investointikohteena Metsä (t=0) Poistuma (m 3 ja ) Metsänhoito, suojelu ja investoinnit Metsä (t=t+1) 24

25 Mitä jos olisi jatkettu 60 luvun malliin? 25

26 Pohdintoja Metsiemme kasvu kiihtyy edelleen Hiilitase pysyy positiivisena Suomessa Biomassaa riittää 25TWh sähkön- ja lämmöntuotantoon ja 7 TWh muuhunkin käyttöön Biomassatoimitusten hintakilpailukyky määrää käyttömäärien kasvunopeuden Raaka-aine (hake) 60-70% lämmön, sähkön ja biopolttoaineen tuotantokustannuksesta 26

27 Kestävyys Millä päivämäärällä näin ei voi enää jatkaa? Taloudellinen: Kilpailukyky ja liikevoitto, 1a Ekologinen: Metsäluonto ja vedet, 100a Ilmasto: Metsän ja ilmakehän hiili, 100a Sosiaalinen: Maankäytön muutos, energiaomavaraisuus, for good 27

28