Metsätalouden hiilivarastot ja -virrat kestavyyden nakokulmasta. Hannu Salminen. Puhutaan metsästä 3.9.2018 Rovaniemi.

1. © Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus© Natural Resources Institute Finland
Hannu Salminen
Luonnonvarakeskus
Metsätalouden hiilivarastot ja -virrat
kestävyyden näkökulmasta?
Puhutaan metsästä
03.09.2018 Rovaniemi

2. © Luonnonvarakeskus
A. Taustaa
Ilmakehän kohonnut hiilidioksipitoisuus on nykykäsityksen
mukaan keskeinen ilmaston lämpenemistä lisäävä tekijä.
Pohjoisten ja lauhkeiden vyöhykkeiden metsät sitovat ja
varastoivat huomattavan määrän hiilidioksidia, mikä on luonut
uuden näkökulman metsävarojen käyttömuotoihin.
Metsänkasvatuksen oletetaan
• Toimivan hiilinieluna
• Lisäävän uusiutuvien luonnonvarojen käyttöä ja edistävän
biotaloutta
 Ovat nämä tavoitteet yhteneväisiä vai ristiriitaisia?
2 13.9.2018

3. © Luonnonvarakeskus
Keskeisimmät metsien hiilen kiertoon liittyvät käsitteet
Hiilivarasto Puustoon, muuhun kasvillisuuteen ja maaperään varastoituneen
hiilen määrä
Hiilinielu /
hiilidioksidinielu
Kasvava hiilivarasto
Hiililähde Pienenevä hiilivarasto
Hiilivirta Hiilen siirtyminen varastosta toiseen
Hiilitase Metsään varastoituneen hiilen määrän muutos aikayksikössä
(vuodessa). Lasketaan vähentämällä puuston kasvusta sen
kokonaispoistuma ja siten saatu tase muunnetaan hiilidioksidiksi
(puumassaan sitoutunut hiili). Lisäksi laskennassa otetaan
huomioon maaperään, kuolleeseen puuhun ja karikkeeseen
sitoutuneen hiilen määrä. Metsän hiilitaseessa on mukana
myös lannoituksen, metsäpalojen ja kulotuksen
kasvihuonekaasupäästöt.
3 13.9.2018

4. © Luonnonvarakeskus
Metsän hiilivarastot ja -virrat
4 13.9.2018
https://www.forestry.gov.uk/fr/carbonandghgbalance
- Tuotteiden
elinkaari
- Substituutio
- Tuotannon
hiilipäästötHakkuut,
erilaiset
tuhot jne.
Suora heijastusvaikutus

5. © Luonnonvarakeskus
B. Hiilivarastot ja niiden kehittyminen
5 13.9.2018

6. © Luonnonvarakeskus
Puuston ja pintakasvillisuuden hiilivarastot (Liski ym. 2006)
6 13.9.2018Liski et al. 2006

7. © Luonnonvarakeskus
Maaperän hiili (kivennäismaat) 1922-2004 (Liski ym. 2006)
7 13.9.2018
Turvemailla maahiilen määrä noin
nelinkertainen kivennäismaihin
verrattuna

8. © Luonnonvarakeskus
Maahiilen syöte eri lähteistä (Liski ym. 2006)
8 13.9.2018

9. © Luonnonvarakeskus
Metsänkasvatuksen keinot; mitä vaihtoehtoja on
metsikkötasolla?
• Kasvatustiheyden, metsikön rakenteen ja puulajisekoituksen
säätely
– varhaishoito, taimikonhoito, harvennushakkuut
– jaksoisuus, ikärakenne (tasa- tai eri-ikäinen), puulajisuhteet
– ”hoitamattomuus”, eri asteiset suojelut
• Uudistaminen/uudistuminen
– ajoitus
– menetelmä(t); luontainen uudistaminen, viljely
– puulajivalinta, viljelyssä lisäksi alkuperän valinta
• Ravinteet ja vesitalous
– lannoitus, ojien kunnossapito
• Tuhoriskien hallinta ja tuhojen torjunta
9 13.9.2018

10. © Luonnonvarakeskus
Metsäsuunnittelun vaihtoehdot; mitä keinoja on
käytettävissä suuraluetasolla?
• Aluetason tavoitteet (maankäytön suunnittelu);
metsätalousmaa, suojelualueet, asuinalueet, matkailun alueet
jne.  mitä ”palveluita” tuotamme
– Puuta
– Hiilensidontaa ja varastointia
– Monimuotoisuutta, luontoarvoja
– Luonnontuotteet (muut kuin puu); sienet, marjat jne.
– Maisema, matkailupalveluiden tuki
– Virkistyskäyttö
• Sellaisten metsikkötason päätösten valinta, jotka tuottavat
eniten hyötyä (aineellista tai aineetonta) päätöksentekijän
näkökulmasta
10 13.9.2018

11. © Luonnonvarakeskus
Metsien kasvun ja kasvatuksen aikajänne
11 13.9.2018

12. © Luonnonvarakeskus
Hiilinielu vs. hiilivarasto puuston iän suhteen
12 13.9.2018
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0
100
200
300
400
500
600
1 23 45 70 95 120 145 170 195 220 245 270 295
Keskikasvu,
m3/ha/v
Tilavuus,
m3/ha
Ikä, v.
Istutuskuusikko, tuore kangas, Rovaniemi eteläinen
Motti-simulointi ilman toimenpiteitä
Tilavuus Keskikasvu

13. © Luonnonvarakeskus
Metsänkasvatuksen aikaperspektiivi
• Varhaishoito ja harvennukset
• Uudistaminen
• Metsänparannus
13 13.9.2018
Tiheyden säätely käytännössä aina pienentää kasvavan puuston tilavuutta ja
kokonaiskasvua. Mikä on toimenpiteen ”takaisinmaksuaika” metsikön
kokonaistilavuuden ja hiilitaseen näkökulmasta?

14. © Luonnonvarakeskus
Poliittisen päätöksenteon aikaperspektiivi?
14 13.9.2018

15. © Luonnonvarakeskus
Kaksi esimerkkiä hakkuiden lisäämisen
vaikutuksesta hiilinieluun; aikajänteen merkitys
15 13.9.2018

16. © Luonnonvarakeskus
Case 1: Yhden vuoden hakkuiden vaikutus metsien
hiilivarastoon verrattuna kasvatukseen ilman
hakkuita
• Aineisto: Etelä-Suomen talousmetsien metsätyyppijakaumaa
vastaava normaalimetsärakenne, joka simuloitiin
tasapainotilaan
• Lähtötilanteessa täyspuustoisia ja suositusten mukaan
hoidettuja ”ideaalimetsiköitä”
• Kaksi suuraluetason skenaariota, tarkastelujakso 100 vuotta
A. Normaalimetsäkuvauksen mukaiset kestävän
puuntuotannon hakkuut vuonna 1, jonka jälkeen ei enää
hakkuita vuosina 2-100
B. Ei-hakkuita lainkaan
16 13.9.2018
Helin. T. et al. 2015. Global warming potentials of stemwood used for energy and materials in Southern
Finland: differentiation of impacts based on type of harvest and product lifetime. GCB Bioenergy Volume
8, Issue 2, pages 334-345

17. © Luonnonvarakeskus
Case 1: Yhden vuoden hakkuiden vaikutus
metsien hiilivarastoon verrattuna kasvatukseen
ilman hakkuita
17 13.9.2018
Helin. T. et al. 2015. Global warming potentials of stemwood used for energy and materials in Southern
Finland: differentiation of impacts based on type of harvest and product lifetime. GCB Bioenergy Volume
8, Issue 2, pages 334-345
Suhteellinen hiilivarasto yhden
vuoden hakkuut sisältävässä
skenaariossa verrattuna
hakkaamattomaan

18. © Luonnonvarakeskus
Case 2: Hakkuumäärien 30%:n lisäämisen
vaikutus puuston määrään ja kasvun maksimointi
30 tai 100 vuoden tähtäimellä
Neljä skenaariota
• BAU; ”nykymeno jatkuu” hakkuumäärissä ja metsänhoidon
toimenpiteissä
• BAU80; kuten BAU, mutta vuotuiset hakkuumäärät nostetaan
80 milj. kuutioon
• INT80_30; hakkuumäärät 80 milj.m3, lisätään metsänhoidon
toimenpiteitä, jotka lisäävät kasvua 30 tähtäimellä
• INT80_100; hakkuumäärät 80 milj.m3, lisätään metsänhoidon
toimenpiteitä, jotka lisäävät kasvua 100 tähtäimellä
• Kaikkien skenaarioiden metsänkäsittelyohjeet nykyisten
suositusten mukaisia ja metsänhoidon tehostamistoimet
maltillisia
18 13.9.2018

19. © Luonnonvarakeskus
Case 2: Hakkuumäärien 30%:n lisäämisen
vaikutus kasvuun 100 vuoden tähtäimellä
19 13.9.2018
Hynynen 2017. Sustainable growth from Finnish forests – but how much? (a
presentation in Sustainable Growth From Bioforest Industry, Wanha Satama,
Helsinki 8.11.2017)
60
70
80
90
100
110
120
130
140
0 - 10 11 - 20 21 - 30 31 - 40 41 - 50 51 - 60 61 - 70 71 - 80 81 - 90 91 -
100
Kasvu suhteessa
nykytasoon, %
Business as usual
Removals=>80 mill. m3
+ BAU forest management
Removals=>80 mill. m3
+ intensive forest
management (short term
effects)
Removals=>80 mill. m3
+ intensive forest
management (long term
effects)

20. © Luonnonvarakeskus
Case 2: Hakkuumäärien 30%:n lisäämisen vaikutus
puuston määrään 100 vuoden tähtäimellä
20 13.9.2018
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 - 10 11 - 20 21 - 30 31 - 40 41 - 50 51 - 60 61 - 70 71 - 80 81 - 90 91 -
100
mill. m3
Business as usual
Removals=>80 mill. m3
+ BAU forest management
Removals=>80 mill. m3
+ intensive forest
management (short term
effects)
Removals=>80 mill. m3
+ intensive forest
management (long term
effects)
Puuston tilavuus

21. © Luonnonvarakeskus
Case 2: Yhteenveto
Jos hakkuita lisätään, mutta metsänhoito säilyy nykytasolla
 puuntuotannon metsämaalla puuston kokonaistilavuus (ja elävään
puustoon sitoutunut hiilivarasto) pienenee 30 vuoden kuluessa n. 20 %
nykyistä alemmalle tasolle
Jos hakkuita lisätään ja samalla metsänhoitoa tehostetaan
 puuston kasvua on mahdollista lisätä, niin että jo 20-30 vuoden
kuluttua lisäkasvu on hakkuukertymän lisäystä suurempi
– nopeimmat keinot: kasvatuslannoitukset ja kunnostusojitukset
• haasteena ympäristövaikutukset (etenkin kunnostusojitukset)
• vaikuttavat myös maan hiilivarastoihin
– pitkällä aikavälillä keino: jalostetun siemenen käyttö
metsänuudistamisessa
Puuston käsittely ei vaikuta pelkästään puustoon, vaan myös maan maan
hiilivarastoihin ja hiilensidontaan
21 13.9.2018

22. © Luonnonvarakeskus
Case 2: Päätelmät
Ilmastonmuutos todennäköisesti lisää kasvua jatkossakin, mutta samalla
tuhoriskit kasvavat
Jos metsien kasvua ja hiilivarastoja halutaan lisätä hyvin lyhyellä, alle 10
vuoden aikavälillä
=> lopetetaan/vähennetään hakkuita tuntuvasti nykytasosta, mutta
pitemmällä aikavälillä tuhoriskit lisääntyvät tuntuvasti
Jos kasvua halutaan lisätä 20-30 vuoden aikavälillä
 Lisätään nykyisten kasvatusmetsien kasvua lannoituksin,
kunnostusojituksin ja soveltuvilla kohteilla myös kuitu-/energiapuun
kasvattamisella
Jos kasvua halutaan lisätä pitkällä (100 + vuotta) aikavälillä
 Tehostetaan metsänhoitoa ja lisätään jalostetun materiaalin käyttöä
tuntuvasti viljelymetsissä
22 13.9.2018

23. © Luonnonvarakeskus
Tarkastelupinta-alan merkitys
23 13.9.2018

24. © Luonnonvarakeskus
Pinta-ala –skaala; puu, metsikkö, metsätila,
suuralue, Suomi, …, maailman metsät?
24 25.3.2015Saija Huuskonen
Valokuvat: Erkki Oksanen / Luke
EU-säädökset ja kauppapolitiikka vaikuttavat kansallisiin päätöksiin, mutta
ilmastonmuutos ei tunnista valtioiden rajoja

25. © Luonnonvarakeskus
Puuston käsittelyn vaikutus yhden metsikön kehitykseen
25 13.9.2018
T
0
100
200
300
400
500
600
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Puuston tilavuus,
m3 ha-1
aika, v.
Hakkuu vähentää pitkäkestoisesti
puuston määrää (ja hiilivarastoa)

26. © Luonnonvarakeskus
Käsittelyvaikutukset metsäalueen puustoon
26 13.9.2018
0
100
200
300
400
500
600
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Puuston tilavuus,
m3 ha-1
aika, v.
Metsäalue koostuu eri kehitysvaiheissa olevista metsistä
Hakkuun vaikutus puuston määrään
lyhytaikaisempi kuin metsikkötasolla
Hakkuut + mh-työt
aika, v.
Puuston tilavuus
Ilmastovaikutusten näkökulmasta on perusteltua tarkastella
metsänkäsittelyn vaikutuksia vähintäänkin aluetasolla

27. © Luonnonvarakeskus
Annual net forest gain/loss (ha) by country (1990–2015)
FAO: Global forest resources assessment 2015
27 13.9.2018

28. © Luonnonvarakeskus
Yhteenveto: Mitä pitää ottaa huomioon?
Kolme ulottuvuutta:
• Aikajänne
• Mittakaava (skaala, pinta-
ala)
• Metsän ”tehokkuus”
varastona/hiilinieluna
Mitä verrataan mihinkin;
vertailutaso vs.
vaihtoehtoinen ennuste
28 13.9.2018
“Suhteellinen
tuottavuus”
Aikajänne
Mittakaava/pinta-ala
Mikä on vertailutaso?

29. © Luonnonvarakeskus29 13.9.2018
Bellassen & Luyssaert 2014. Carbon sequestration: Managing forests in uncertain times. Nature 506: 153-155.
Bellassen & Luyssaert:
“A ‘no-regret’ strategy: Increasing both forest stocks
and timber harvest will buy time while we learn more
about how trees absorb carbon.”

30. © Luonnonvarakeskus
Kiitos!Kiitos!
30 13.9.2018

31. © Luonnonvarakeskus31 13.9.2018Teppo Tutkija