Ilmastonmuutos ja metsätalous

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Ilmastonmuutos ja metsätalous"

Marika Laine
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 Ilmastonmuutos ja metsätalous Raisa Mäkipää Metsäntutkimuslaitos Metsäkeskus, Keski-Suomi Alueneuvottelukunnan kokous Jyväskylä

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 Ilmaston lämpenemistä selittää ilman CO 2 pitoisuuden kasvu Continental- and globalscale surface air temperature anomalies for , relative to the period, compared to model simulations Lähde: IPCC WG1 Fourth Assessment Report, 2006

4 Suomelle ennustettu muutos Lähde: Ilmatieteenlaitos

5 Ilmaston muuttos näkyy jo keväiden aikaistumisena Betula pendula, observation accross Finland Observations Annual mean Source: Linkosalo et al Agr. For. Meteorology 149:

6 Muutuvassa ilmastossa hakkuukertymä kasvaa ja aikaistuu Kuusikon hiilivarasto tavanomaisia hakkuita ja kokopuukorjuuta käytettäessä. Puna-oranssit viivat kuvaavat kehitystä muuttuvassa ilmastossa. Lähde: Mäkipää ym Can J For Res.

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

8 Koivun kasvu lisääntyy voimakkaammin kuin havupuiden Change in productivity (trend over 100 years ) Source: Linkosalo et al. Submitted manuscript

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

10 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.

11 Sisältö Ilmasto muuttuu Muutos vaikuttaa metsiin Metsien hiilivaraston kasvu hillitsee ilmastonmuutosta Riskit ja sopeutuminen Johtopäätöksiä

12 Ilman hiilinieluja ilmakehän hiilidioksidipitoisuus olisi selvästi nykyistä korkeampi 750 Päästöjen CO2 määrää vastaava pitoisuus ilmakehässä Mitattu Source: and IPCC 4thAR 2006

13 Suomen metsien hiilinielu Emissions Trees Soils Tg C/year Year Sources: Liski et al Ann. For. Sci. 63(7): and Monni et al Env. Managem. 31: , NIR Finland 2011, Sievänen et al.. Metla

14 Miten metsänhoito vaikuttaa metsien hiilivarastoon?

15 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:

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

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

18 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.

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

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

21 Entä jos 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.

22 Onko fossiilisten polttoaineiden korvaaminen metsäbiomassalla ratkaisu vai ongelma?

23 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 Can J For Res.

24 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)

25 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 Can J For Res..

26 Kokopuukorjuun vaikutusta ohjaa neulasten kohtalo Kokopuukorjuun negatiiviset vaikutukset puuston kasvuun vältetään jättämällä neulaset kasvupaikalle Puuston (vasen) ja maaperän (oik.) orgaanisen aineen määrä. Lähde: Mäkipää ym Can J For Res

27 Riskit ja sopeutuminen

28 Riskien vähentäminen on sopeutumista ilmastonmuutokseen Ilmastonmuutokseen sopeutuvien puulajien ja alkuperien valitseminen Harvennusten suunnittelu siten että pienennetään tuuli-, kuivuus-, sieni- ja hyönteistuhoriskejä (esim. Ips typographus)

29 Lauhana talvena kuusi ei lepää Kuusi voi ylläpitää fotosynteesivalmiuttaan läpi talven, minkä seurauksena se kuluttaa resurssejaan ja seuraavan kesän kasvu heikompaa. Mänty selviää lämpimistä talvista ilman kasvutappioita Temperature ( o C) Daily avera 1-Jan 27-Jan 22-Feb 20-Mar 15-Apr 11-May 6-Jun 2-Jul 28-Jul 23-Aug 18-Sep 14-Oct 9-Nov 5-Dec 31-Dec 26-Jan 21-Feb 19-Mar 14-Apr 10-May Date High winter 1 0,8 F v /F m 0,6 0,4 0,2 0 Spruce 2013 Spruce 2014 Pine 2013 Lähde: Linkosalo ym 2014 ja Miina Mar -Mar 8-Apr -May 3-Jun 1-Jul 8-Aug 5-Sep 3-Oct -Nov Date 8-Dec 5-Jan 2-Feb -Mar -Mar 7-Apr -May 2-Jun 29

30 Johtopäätöksiä Metsien hiilivarastot ovat kasvaneet ja kasvu on hillinnyt ilmastonmuutosta. Suomen metsien hiilinielu vahvistuu, jos puun käyttö ei lisäänny, ja Suomi voi olla hiilineutraali vuonna Ilmastonmuutos voi lisätä metsien kasvua jos tuhoriskit vältetään. Metsien käsittely vaikuttaa lähivuosikymmeninä hiilitaseeseen voimakkaammin kuin ilmastonmuutos Hakuutähteiden käyttö energian lähteenä ei ole hiilineutraalia, koska puuston ja maaperän hiilivarasto pienenee korjuun myötä ja hiiltä vapautuu enemmän kuin fossiilisten päästöjen alenema. Bioenergiakorjuun negatiivinen puustovaikutus voidaan estää jättämällä neulaset kasvupaikalle.

31 Viimeaikaisia julkaisujamme Shanin, V., Komarov, A., Khoraskina, Y., Bykhovets, S., Linkosalo, T. & Mäkipää, R Carbon turnover in mixed stands: Modelling possible shifts under climate change. Ecological Modelling 251: Linkosalo T, Heikkinen J, Pulkkinen P, Mäkipää R Fluorescence measurements show stronger cold inhibition of photosynthetic light reactions in Scots pine compared to Norway spruce as well as during spring compared to autumn. Frontiers in Plant Science 5(264). 8 s. Shanin, V., Komarov, A. & Mäkipää, R Tree species composition affects productivity and carbon dynamics on different site types in boreal forests. European Journal of Forest Research 133(2): Mäkipää, R., Linkosalo, T., Komarov, A. and Mäkelä, A. Mitigation of climate change with biomass harvesting in Norway spruce stands: are harvesting practices carbon neutral? Canadian Journal of Forest Research, online. See more or Raisa s Google Scholar profile

32 Kiitos Raisa s website Raisa in Twitter.com/makipaaraisa

33 Project team Finnish Forest Research Institute Raisa Mäkipää, Tapio Linkosalo, Mikko Peltoniemi, Pertti Pulkkinen University of Helsinki Olli Tahvonen, 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.

Samankaltaiset tiedostot

Eri metsänhoitomenetelmien rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä

Eri metsänhoitomenetelmien rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä Raisa Mäkipää Metsäntutkimuslaitos Voiko metsänhoito muuttaa ilmastoa? seminaari, Helsinki 17.4.2013. HENVI & TAPIO Ilmasto on jo muuttunut