Energiapuun korjuun vaikutus hiili- ja ravinnetaseisiin Hannu Ilvesniemi, Luke 7.10.2015 1
Ilmaston muutos johtuu fossiilisten polttoaineiden käytöstä Ilmastonmuutoksen primääri syy globaalilla tasolla on fossiilisten polttoaineiden käyttö. Suomen metsillä on vain hyvin marginaalinen rooli ilmastonmuutoksen torjunnassa, mutta parhaimmillaan voimme toimia esimerkkinä, miten metsien käytöstä huolehtimalla voidaan lisätä hiilinieluja ja samalla edistää talouden pyörimistä 7.10.2015 2
Kumulatiiviset globaalit hiilipäästöt 7.10.2015 3
Boreaalisen havumetsävyöhykkeen osuus maapallon maapinta-alasta 7.10.2015 4
Maapallon biomassaresvit ja tuotantopotentiaalit eri ilmastovyöhykkeillä 8,5 7.10.2015 5
Hiilenkierto metsissä ja maaperässä - puun käytön hiilineutraalisuus Suomalaisesta näkökulmasta katsoen metsätalous on osoittanut, että hyvillä taloudellisilla syillä panostaa metsätalouteen on saatu aikaan tilanne, jossa metsät toimivat paljon aiempaa suurempana hiilinieluna samaan aikaan kun metsiä on käytetty raaka-aineena enemmän kuin metsien tämänhetkinen hiilivaraston koko on. 7.10.2015 6
Metsien vuotuisen kasvun kehitys viimeisten 75 vuoden aikana, puuston maanpäällisen osan hiilinielu on kasvun ja poistuman välinen erotus 7.10.2015 7
Metsävarat Suomessa Elävän puuston biomassa Puuston kuorellinen runkotilavuus yhteensä 2306 miljoonaa kuutiometriä Elävän puuston biomassa yhteensä 1,7 mrd tonnia kuiva-ainetta runkopuu 57 %, lehvästö 22 %, kannot ja juuret 21 % mänty 45 %, kuusi 33 %, koivu 19 %, muut lehtipuut 4 % Suopuustot 23 % kokonaistilavuudesta Puuston vuotuinen kasvu 104 milj. m 3 Puuston poistuma 70,9 milj. m 3 (v. 2011) (Lähde: Metsätilastollinen vuosikirja )
Metsien tarjoaman hiilinielun ymmärtämisen logiikan haastavuus Hyvää tarkoittavilla säädöksillä (=metsien käytön rajoitukset lyhyen ajan hiilitaseperusteilla) lopputulemana olisi pienentynyt halukkuus huolehtia metsien tuotosta ja sitä kautta käytännössä koko maan metsien osalta pienentynyt hiilinielu. 8.10.2015 9
Metsien hyvä hoito on parasta ilmastopolitiikkaa Pitkän aikavälin ilmastopolitiikan kannalta (samoin kuin metsien kestävän käytön kannalta) kasvusta huolehtiminen on kaikkein tärkein asia. Hyvään kasvuun on vaikuttanut menneisyyden metsäpolitiikka ja taloudelliset houkuttimet puuntuotannon lisäämiseen. Siihen tulee edelleen säilyttää kannusteet. Mitä suurempi on puun kestävä vuo metsistä tuotteiksi ja energiaksi, sitä enemmän voimme pitkällä aikavälillä korvata fossiilisia polttoaineita tai materiaaleja, joiden valmistuksesta aiheutuu fossiilisen hiilen päästöjä. 8.10.2015 10
Mitä Suomi voisi tehdä? Suomalainen ratkaisumalli ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi voisi olla metsätalouden toimintaedellytyksien ylläpitoon liittyvän osaamisen sekä toimivien metsänhoito- ja metsien käyttöketjujen vieminen sellaisiin maihin, jotka haluavat tätä tietoa ottaa vastaan. Näin voisimme jalkauttaa suomalaisen ihmeen mitä enemmän syöt sitä enemmän tienaat myös muualle. 8.10.2015 11
Metsät eivät ole museoita, johon hiiltä voi varastoida loputtomasti. Jos metsiä ei hoida ja käytä, ne kuolevat aikanaan esimerkiksi hyönteistuhoihin, eivätkä enää toimi hiilinieluina, vaan muuttuvat päästölähteiksi ja palavat pystyyn (vrt. Turun Sanomien juttu Kanadasta viime kesältä) tuottamatta mitään hyötyjä ja aiheuttaen samalla maksimaaliset hiilipäästöt. 7.10.2015 MTT, RKTL ja Metla matkalla luonnonvarakeskukseen 12
Saskatchewanin metsäpalot Turun Sanomat7.7.2015 Keski-Kanadassa Saskatchewanin provinssissa 13 000 ihmistä on joutunut jättämään kotinsa metsäpalojen vuoksi. Metsiä palaa myös maan länsirannikolla Brittiläisessä Kolumbiassa, jossa palot ovat peittäneet esimerkiksi Vancouverin kaupungin sankkaan savuverhoon. Satojen tulipalojen hallinta työllistää suuren osan Kanadan palohenkilöstöstä. Viranomaiset ovat kutsuneet apuun myös sotilaita. Maan armeijan mukaan sotilaat auttavat sammutustöissä, kunnes provinssien viranomaiset saavat tilanteen hallintaan ja selviävät omillaan. Viranomaisten mukaan eri puolilla maata palaa tällä hetkellä satoja metsäpaloja, joista osa on täysin hallitsemattomia. Tämän 7.10.2015 vuoden aikana metsäpaloja MTT, RKTL on ja Metla ollut matkalla 565 kappaletta, mikä on kolme kertaa enemmän kuin samaan aikaan luonnonvarakeskukseen viime vuonna. 13
Tilavuus, m 3 /ha Päätehakkuuikäisen (63v) kuusikon rungon, oksien, kannon ja juurien tilavuusositteet 250 200 150 100 ainespuu perinteisessä avohakkuussa jäävä puu 50 0 Tukki Kuitu Runkohukka Oksat Kannot Juuret 7.10.2015 14
Suot ovat Suomen suurin hiilivarasto Puustossa hiiltä on noin 820 Tg (Liski ym. 2006), kivennäismaiden maaperässä 921 Tg (Ilvesniemi ym. 2002) ja soiden turpeessa 5600 Tg (Minkkinen 1999). 7.10.2015 Hannu Ilvesniemi
mrd m3 3,5 Puuston määrä lisääntyy vaikka metsiä hakataan 3 AH MT 2,5 SK AH+CC 2 MT+CC SK+CC 1,5 2005 2015 2025 2035 2045 AH = Alhainen, MT = Maltillinen, SK = Suurin kestävä CC = ilmastonmuutos 16
Suomen metsien puuvarantojen kehitys valtakunnan metsien inventointien mukaan 7.10.2015 17
Suomen metsien ikäluokkarakenne kolmannessa ja yhdennessätoista valtakunnan metsien inventoinnissa 7.10.2015 18
Arvio Suomen hiilitaseen kehityksestä tulevina vuosikymmeninä 7.10.2015 19
Kaskeamisen jäljet näkyvät Kaakkois-Suomen humuskerroksen hiilimäärässä
Kaskenviljelyn yleisyys maassamme vuoden 1860 paikkeilla. 1) harvinaista tai melko harvinaista, 2) tavallista, 3) yleistä, 4) hyvin yleistä Sukupolvien perintö 2 1985, 66.
Maan hiilivaraston vuotuinen muutos 10-20 vuoden aikana keskimäärin Humuskerroksen sekä 40 cm mineraalimaakerroksen hiilen määrän muutos. Keskiarvo +42,2 g m -2 v -1 ja mediaani +34,4 g m -2 v -1. Hannu Ilvesniemi
Maan hiilivaraston muutos ikäluokittain 7.10.2015 Hannu Ilvesniemi
Koekentät perustettiin kolmelle maantieteelliselle alueelle Pohjavesikoekentät sijaitsevat kolmella kasvimaantieteellisellä alueella Valuma-aluetutkimuksen koekentät Koillismaalla 25
Kaikilla koealoilla vastaavat koejärjestelyt 1. Kontrolli Lohko 3 2. Avohakkuu, ei muokkausta, ei istutusta 3. Avohakkuu, laikkumätästys, kuusen istutus 4. Avohakkuu, laikkumätästys, hakkuutähteen keruu 70 %, kuusen istutus 5. Avohakkuu, laikkumätästys, hakkuutähteen keruu 70 %, kantojen nosto (jää 25 kpl/ha), kuusen istutus 6. Avohakkuu, laikkumätästys, hakkuutähteen keruu 100 %, kantojen nosto 100 %, kuusen istutus Lohko 2 Lohko 1
Anjalankoski Längelmäki Pohjaveden nitrattipitoisuus pohjavedessä Paltamo 8.10.2015 MTT, RKTL ja Metla matkalla luonnonvarakeskukseen 27
Oksakasojen hiilivuomittaukset
Hakkuutähdekasoista valuvien ravinteiden mittaus levylysimetrejä käyttäen
1.7. 29.7. 26.8. 30.9. 27.10. 24.11. 16.12. 5.5. 2.6. 5.7. 1.9. 28.9. 2.11. 4.5. 6.6. 29.6. 27.7. 16.8. 22.9. 19.10. 16.11. Lapinjärvi Vajoveden nitraattipitoisuus hakkuutähdekasojen alla NO 3 -N (mg/l) 30,00 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 0 kg/m2 10 kg/m2 40 kg/m2 37.8 44.6 8.10.2015 2009 2010 2011 Hannu Ilvesniemi
HAKKUUTÄHTEIDEN RAVINNEMÄÄRIÄ PÄÄTEHAKKUUSSA kg/ha 400 300 200 100 0 Kuusi Kuusi Mänty Mänty Ca Mg K P N Neulaset Oksat Neulaset Oksat 7.10.2015 Hannu Ilvesniemi Helmisaari
Hakkuutähteet/humus Hakkuutähteissä olevien ravinteiden osuus maassa oleviin ravinnevarastoihin verrattuna kuusikoissa (Tamminen et al. 2012) 1,6 1,4 1,2 1 0,8 Uudistuskypsä kuusikko Harvennuskuusikot 0,6 0,4 0,2 0 N P K Ca 7.10.2015 32
Korjuun intensiivisyyden vaikutus humuskerroksen hiilen ja ravinteiden totaalimääriin Rautavaaralla (Saarsalmi ym. 2010). RK =runkopuun korjuu, KK = kokopuunkorjuu Koe 614 Koe 615 Muuttuja RK KK p RK KK p. C, Mg ha -1 24 21,007 16 15,686 N, kg ha -1 662 590,045 414 395,648 Ca, kg ha -1 175 136,006 105 100,768 K, kg ha -1 52 48,320 27 29,672 Mg, kg ha -1 36 38,782 15 17,259 P, kg ha -1 47 45,520 28 28,819 7.10.2015 33
m 3 /ha/a Kokopuun korjuun vaikutus jäljelle jäävän puuston kasvuun, harvennushakkuu 0 x HT 1 x HT 2 x HT 20 Harvennus 1 Harvennus 2 15 10 5 0 I II III viisivuotisjakso 7.10.2015 Hannu Ilvesniemi Kukkola, M. & Mälkönen, E. 1997
Vuotuinen suhteellinen pohjapinta-alan kasvu suhteessa runkopuukorjuun jälkeiseen kasvuun (=100) 7.10.2015 35
Tilavuuden kasvun pieneneminen (m 3 ) poistunutta typpikiloa kohden 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 EVT VMT MT OMT OMT Pine Spruce Helmisaari et al. 2009 7.10.2015 36
TUHKA-TYPPILANNOITUS CT-männikkö, Muhos Urea syksyllä 1978, puuntuhka keväällä 1979 (Saarsalmi, Kukkola, Moilanen & Arola 2006) pohjapinta-alan kasvu, m 2 /ha/v 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 Lannoitus 0.1 0 1971 1976 1981 1986 1991 1996 2001 Lannoittamaton Urea (185 kg N/ha) Urea (185 kg N/ha) + puuntuhka (2,5 t/ha)
Kokopuun koruun vaikutuksia selvittäneissä hankkeissa havaittua Kun huolehditaan siitä, että hakkuutähteet saavat kuivua palstalla riittävän pitkään, suuri osa neulasissa olevista ravinteista jää kasvupaikalle Maan orgaanisen aineksen määrä ja laatu saattavat muuttua kokopuun korjuun vaikutuksesta Kokopuun korjuu voi parantaa metsien uudistamistulosta, koska maanmuokkausta ja viljelyä hankaloittavaa hakkuutähdettä on vähemmän. Jos suurikokoisen lahopuun määrä vähenee merkittävästi, tällä on vaikutus lahopuusta riippuvaisten lajien määrään ja sen seurauksena metsäekosysteemien monimuotoisuuteen 7.10.2015 38
Kiitos huomiostanne 39