Metsien ja puunkäytön ilmastovaikutukset keskeiset argumentit ja niiden johdonmukaisuus Dosentti, ryhmäpäällikkö, Sampo Soimakallio, Suomen ympäristökeskus, 43. Ilmansuojelupäivät, Lappeenranta, 21.8.2018
Sisältö Metsät, puunkäyttö, ilmastovaikutukset Julkisuudessa esitettyjä argumentteja, joilla puolustetaan puunkäytön lisäystä Päästöt ja nielut Parisiin sopimuksen tavoitteiden saavuttamisessa Metsien käyttö ilmastonmuutoksen hillinnässä Suomen metsät, metsien käyttö ja metsien käytön ilmastovaikutukset Johtopäätökset 2
Metsät, puunkäyttö, ilmastovaikutukset Metsät: Toimivat orgaanisen hiilen varastoina ja sitovat yhteyttämällä hiiltä Metsän hiilivarasto koostuu elävästä biomassasta, kuolleesta biomassasta ja maaperästä Vaikuttavat maanpinnan heijastusominaisuuksiin (albedoon) sekä pilvien muodostumiseen Puunkäyttö: Sahatavaraa, sellutuotteita ja energiaa yhteiskunnille Pitkäikäiset puutuotteet voivat toimia hiilen varastoina vuosikymmeniä tai -satoja Voivat korvata uusiutumattomia raaka-aineita Ilmastovaikutukset: Säteilypakote lämpötila seuraukset Muutokset kasvihuonekaasujen (tai muiden säteilypakotteeseen vaikuttavien tekijöiden) päästöissä tai poistumissa 3
Julkisuudessa esitettyjä argumentteja, joilla puolustetaan puunkäytön lisäystä Metsätalous on kestävää ja metsät säilyvät nieluina hakkuiden lisäyksestä huolimatta, eikä lisäys aiheuta CO 2 -päästöjä ilmakehään Metsien kasvu on kiihtynyt hakkuiden lisäyksestä johtuen Metsät on pidettävä nuorina hiilinielun maksimoimiseksi (puuston kasvu = nielu) Riittää, että metsä saadaan joskus kasvatettua takaisin Nielu saadaan kasvatettua myöhemmin takaisin, eikä nielun lyhytaikaisella pienenemisellä ole merkitystä Metsät tuhoutuvat ja hiili vapautuu takaisin taivaalle, jos hakkuita rajoitetaan Harvennushakkuut kiihdyttävät metsien kasvua niin, että hiilivarasto kasvaa suuremmaksi kuin harventamattomassa metsässä Jos metsien käyttöä rajoitetaan, fossiilisten polttoaineiden käyttö lisääntyy Jos Suomessa/EU:ssa rajoitetaan metsien hakkuita, hakkuut siirtyvät muualle 4
How should we understand emissions by sources and removals by sinks according to the IPCC terminology? Sink (nielu) is any process, activity or mechanism that removes a greenhouse gas (GHG), an aerosol or a precursor of a GHG or aerosol from the atmosphere Sequestration (sidonta) is the uptake of carbon containing substances, in particular carbon dioxide (CO2), in terrestrial or marine reservoirs. Sinks are measured through removals (poistumat) Source (lähde) is any process, activity or mechanism that adds a greenhouse gas (GHG), an aerosol or a precursor of a GHG or aerosol to the atmosphere Sources are measured through emissions (päästöt) Source: Allwood et al. 2014 5
The atmosphere CO 2 sequestration growing stock dead wood, litter, forest soil CO 2 emission Forest C sink (IPCC rules) = C Sequestration C emission C in wood removals (emission) CO 2 emission CO 2 emissions from biomass combustion not calculated in the energy sector under GHG reporting and accounting for the UNFCCC and Kyoto Protocol (IPCC FAQ, Q2-10) CO 2 Harvested wood product (HWP) C sink = C input C output Wood removal As CO 2 emissions from harvested biomass are calculated as zero Carbon in wood removal must be calculated as an emission in forest, and harvested wood product stock increase as a removal (sink) 6
Mitä Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden saavuttaminen edellyttää? Rockström et al. 2017 Jatkuva päästöjen vähentyminen ja nielujen kasvattaminen ainakin 2100 saakka Kumulatiiviset päästöt korkeintaan 200-800 GtCO 2 Maankäyttösektorin tulee muuttua nettopäästöstä nettonieluksi 7
Miten metsiä voidaan käyttää ilmakehän CO 2 - pitoisuuden kasvun rajoittamisessa? Sequestration management = Kasvatetaan metsien hiilivarastoa Conservation management = Ylläpidetään metsien maksimihiilivarastoa Substitution management = Käytetään puuta korvaamaan uusiutumattomia raaka-aineita 8
Suomen metsien kasvu ja poistuma https://www.luke.fi/tietoa-luonnonvaroista/metsa/metsavarat-ja-metsasuunnittelu/metsavarat/ 9
Suomen metsien hiilinielu 1990-2014 ja kolmessa vaihtoehtoisessa hakkuuskenaariossa 2015-2044 Runkopuun kertymä vuodessa eri skenaarioissa MSY 89 Mm 3 Policy 80 Mm 3 BAU 74 Mm 3 Tuomainen et al. 2017. 10
BAU Source: Soimakallio et al. 2018. 11
POL Source: Soimakallio et al. 2018 12
MSY Source: Soimakallio et al. 2018 13
Kuinka monta yksikköä fossiilista hiiltä voidaan korvata yhdellä yksiköllä uusiutuvaa hiiltä? Energiatuotteet (kiinteät, kaasumaiset, nestemäiset biopolttoaineet) 0,5 (alhainen hyötysuhde, maakaasun korvaus) 1,0 (korkea hyötysuhde, kivihiilen korvaus) Paperituotteet:? (onko vaihtoehtoisia tuotteita?) Talteenotto ja energiakäyttö elinkaaren lopussa: 0,5 1,0 Kartonkituotteet: Jos ei vaihtoehtoja, talteenotto ja energiakäyttö elinkaaren lopussa: 0,5 1,0 Muovin korvaaminen: 2,4 (maksimi) Sahatavara ja puupaneelit Betonin ja teräksen korvaaminen rakentamisessa: 0,5-2,0 Uudet sellutuotteet (esim. biomuovit) Suurin osa korvaamaan raakaöljypohjaisia tuotteita: < 1,0 Suomen puunkäyttörakenne keskimäärin: 0.9 (0.7-1.2) Soimakallio ym. 2016, 2018 14
The differences between BAU, POL and MSY harvest scenarios lower harvest rate higher harvest rate BAU POL POL MSY BAU MSY Carbon sequestration (Mt C) into forest in tree growth -0.7-2.3-3.0 Biomass-based CO 2 (Mt C) emissions to the atmosphere 1.1 2.4 3.5 - from harvested wood 1.0 1.5 2.5 - from litter, dead wood and soil organic matter 0.1 0.9 1.0 Forest C stock (Mt C) -2.0-5.2-7.2 Wood harvests (Mt C) 1.3 2.0 3.3 Forest C stock per wood harvests (Mt C/Mt C) -1.6-2.6-2.2 Avoided fossil-based CO 2 emissions (Mt C) through substitution 1.2 (0.9-1.5) 1.7 (1.3-2.2) 2.9 (2.2-3.7) Total carbon balance in the atmosphere (Mt C) 0.6 (0.3-0.9) 3.0 (2.5-3.4) 3.6 (2.8-4.3) -(-0.7)+1.1-1.2 = 0.6 15
Osa metsien kyvystä sitoa ja varastoida hiiltä menetetään, kun hakkuita lisätään Suomen metsien kehitystä 100 vuotta eteenpäin kuvaavat mallisimulaatiot osoittavat johdonmukaisesti: mitä enemmän metsästä poistetaan puuta, sitä vähemmän metsässä on hiiltä Lähde: Hynynen ym. 2015 Lähde: Heinonen ym. 2017 Lähde: Salminen 2017 16
Hiilen nettovirta ilmakehään ei suunnitellulla puunkäytöllä todennäköisesti pienene edes 100 vuoden aikana Epätodennäköistä, että puunkäytön lisäys pienentäisi hiilen nettovirtaa ilmakehään Soimakallio ym. 2016 Erittäin epätodennäköistä, että puunkäytön lisäys pienentäisi hiilen nettovirtaa ilmakehään yli 30 % 17
Hakkuiden lisäys alentaa puuston kasvua 74 Mm 3 a -1 80 Mm 3 a -1 89 Mm 3 a -1 Lehtonen ym. 2017. 18
Jos ilmastonmuutoksen puuston kasvua kiihdyttävä vaikutus jatkuu, myös nielu voi kasvaa nykytasosta, vaikka hakkuita hieman lisätään Puuston kasvu Metsien hiilinielu Lähde: Salminen 2017 Puuston kasvun parantuminen ei kuitenkaan oleellisesti pienennä hakkuiden vaikutusta nieluun Hakkuiden lisäyksellä ulosmitataan osa mahdollisesta nieluhyödystä Puun käytön lisäyksellä on saavutettava merkittävä substituutiohyöty, jotta hakkuiden lisäys olisi perusteltavissa ilmastotekona. 19
Mitä tapahtuu jos Euroopassa rajoitetaan hakkuita nielun kasvattamiseksi? Vain 20 % puusta korvasi uusiutumattomia raaka-aineita? 20
Johtopäätökset Puunkäytön lisäyksen ja nielujen kasvattamisen välillä on väistämätön trade-off Substituutiossa vältettävät päästöt eivät nykyisellään ole riittävän suuria kompensoimaan nielun pienentymistä vuosikymmeniin Voi viedä vuosikymmeniä, ennen kuin puunkäytön lisäys alkaa lieventää ilmakehän CO 2 -pitoisuuden kasvua Puunkäytön haitallisia ilmastovaikutuksia voidaan pienentää: Metsän käsittelyllä, joka minimoi nielun pienenemisen Lisäämällä pitkäikäisten puutuotteiden osuutta Vähentämällä puunjalostuksen resurssien tarvetta Maksimoimalla substituutiossa vältettävät päästöt 21
Kirjallisuusviitteet Allwood J. M., V. Bosetti, N. K. Dubash, L. Gómez-Echeverri, and C. von Stechow, 2014: Glossary. In: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change Heinonen, T., Pukkala, T., Mehtätalo, L., Asikainen, A., Kangas, J., & Peltola, H. (2017). Scenario analyses for the effects of harvesting intensity on development of forest resources, timber supply, carbon balance and biodiversity of Finnish forestry. Forest Policy and Economics, 80, 80-98. Hynynen, J., Salminen, H., Ahtikoski, A., Huuskonen, S., Ojansuu, R., Siipilehto, J.,... & Eerikäinen, K. (2015). Longterm impacts of forest management on biomass supply and forest resource development: a scenario analysis for Finland. European Journal of Forest Research 134(3), 415-431. IPCC FAQs. Frequently asked questions. Q2-10. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/faq/faq.html Kallio, A. M. I., Solberg, B., Käär, L., & Päivinen, R. (2018). Economic impacts of setting reference levels for the forest carbon sinks in the EU on the European forest sector. Forest Policy and Economics, 92, 193-201. Lehtonen, A., Salminen, O., Kallio, M., Tuomainen, T., Sievänen, R. (2016). Skenaariolaskelmiin perustuva puuston ja metsien kasvihuonekaasutaseen kehitys vuoteen 2045: Selvitys maa- ja metsätalousministeriölle vuoden 2016 energiaja ilmastostrategian valmistelua varten. Luonnonvara- ja biotalouden tutkimus 36/2016. Ollila, P. 2017. Luonnonvarakeskus. Yksityinen tiedonanto 26.9.2017. Rockström, J., Gaffney, O., Rogelj, J., Meinshausen, M., Nakicenovic, N., & Schellnhuber, H. J. (2017). A roadmap for rapid decarbonization. Science 355(6331), 1269-1271. Salminen, O. 2017. Metsien käytön skenaariot ja vaikutukset metsien hiilinieluun. Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut seminaari, Luonnonvarakeskus 5.9.2017. Soimakallio, S., Saikku, L., Valsta, L., Pingoud, K. 2016. Climate change mitigation challenge for wood utilization the case of Finland. Environmental Science & Technology 50(10), 5127 5134. Tuomainen, T., Regina, K., Ollila, P., Haakana, M., Salminen, O. 2017. Land use sector in the EU 2030 climate and energy framework: Impacts of the proposal for a regulation COM(2016) 479 final on Finland. Natural resources and bioeconomy studies 56/2017. Natural Resources Institute Finland (Luke). Helsinki. 27 p. 22
Kiitos! Lisätietoja: sampo.soimakallio@ymparisto.fi 23