Tehdäänkö metsätalouden laskelmia liian suurella korolla?

Viime aikoina on käyty keskustelua siitä, millä korkokannalla nettotulojen nykyarvo tulisi laskea metsätaloutta suunniteltaessa (Yle1, Yle2). Mm. Metsähallitusta ja Suomen hiilinielujen referenssitason laskijoita on kritisoitu liian korkean korkokannan käyttämisestä. Yleensä korkokantana tulisi käyttää sitä reaalikorkoa, jonka metsässä kiinni oleva raha tuottaisi vaihtoehtoisissa, yhtä vähäriskisissä sijoituskohteissa. On myös keskusteltu siitä, pitäisikö julkisella sektorilla käyttää matalampaa korkoa kuin muualla, koska julkisella sektorilla riskit ovat pienemmät.

Luonnonvarojen käytön suunnittelussa on kiinnitetty huomiota myös siihen, että suurella korolla nykyarvo määräytyy pitkälle lähiajan tulojen ja menojen perusteella. Tällöin metsien käyttöön ei vaikuta paljonkaan se, minkä verran metsä tuottaa erilaisia hyötyjä tuleville sukupolville. Tämä on koettu ongelmaksi, jonka ratkaisemiseksi on ehdotettu mm. vähenevän diskonttokoron käyttöä tai sitä, että korko määräytyisikin sen mukaan, kuinka paljon päätöksenteossa halutaan painottaa eri ajankohtina metsästä saatavia ekosysteemipalveluja. Tällöin korko kuvastaisi aikapreferenssejä eikä vaihtoehtoisen sijoituksen tuottoa. Vähenevän diskonttokoron käyttö tarkoittaa, että nettotulot diskontataan sitä pienemmällä korkokannalla, mitä kauempana tulevaisuudessa ne saadaan (Tutkimus 1).

Suuren korkokannan käyttö edellyttää, että raha tuottaa hyvin vaihtoehtoisissa sijoituskohteissa. Metsää saisi tässä tilanteessa hakata reippaasti, ja saadut rahat tulisi sijoittaa noihin hyvin tuottaviin sijoituskohteisiin. Taloudellisessa mielessä metsä on kypsä hakattavaksi viimeistään silloin, kun sen arvokasvuprosentti painuu pysyvästi vaihtoehtoisen sijoituksen tuottoprosentin alapuolelle. Hakkuu voi olla joko harvennus tai päätehakkuu.

Harvennushakkuussa tuottavuutta voidaan parantaa mm. niin, että metsästä poistetaan suuria puita, joiden kasvu on jo hidastunut ja joissa ei enää tapahdu siirtymää arvokkaampiin puutavaralajeihin. Kasvamaan jätetään hyväkasvuisia pienempiä puita, joissa tukin osuus rungon tilavuudesta vielä suurenee. Kannattavuutta parantavan hakkuun periaate on, että metsään sidotun pääoman määrää pyritään pienentämään huomattavasti mutta kuitenkin niin, että arvokasvu säilyy hyvänä. Paras keino tähän on suurimpien puiden hakkuu eli yläharvennus.

Korkokannan vaikutus metsätalouteen ja metsien tuottamiin ekosysteemipalveluihin on huomattava. Alla olevissa kuvissa on laskelmia 3000 hehtaarin metsäalueelle, joka sijaitsee Pohjois-Karjalassa. Tein metsälle tasaikäismetsätalouden hakkuusuunnitelmia 50 vuoden ajalle maksimoimalla nettotulojen nykyarvoa 1–5 % korkokannalla. Aluksi tein laskelmat ilman mitään rajoitteita (vihreät pylväät). Korkokannan suurentaminen pienentää monien ekosysteemipalvelujen määrää, mukaan lukien puuntuotanto, hiilen sidonta ja metsästä saatavat nettotulot.

Keskimääräinen hehtaarikohtainen puuntuotos 3000 hehtaarin metsässä. Puuntuotos on laskettu hakkuukertymästä ja puuston tilavuuden muutoksesta.
Keskimääräinen hehtaarikohtainen nettotulo 3000 hehtaarin metsässä.
Hehtaarikohtainen vuotuinen hiilitase 3000 hehtaarin metsässä. Positiivinen tase tarkoittaa, että metsätalous on hiilinielu. Hiilitaseessa ovat mukana elävän biomassan, kuolleen orgaanisen aineksen ja puusta valmistettujen tuotteiden taseet.

Hakkuulaskelmia ei kuitenkaan yleensä tehdä maksimoimalla nettotulojen nykyarvoa ilman mitään rajoituksia. Esimerkiksi Metsähallituksessa ja hiilinielun referenssitason laskennassa on rajoite, joka estää hakkuut, jotka tapahtuisivat aiemmin tai voimakkaampina kuin Kehittämiskeskus Tapion laatimat ohjeet suosittavat. Yllä olevista kuvista (punaiset pylväät) nähdään, että tämä rajoite (Tapion suositusten alarajojen käyttö rajoitteena) suurentaa puuntuotantoa, hiilitasetta ja nettotuloja, kun korkokanta on 4 %.

Suuraluelaskelmissa (mm. Metsähallitus ja hiilinielun referenssitaso) on Tapion ohjeiden lisäksi yleensä rajoitteena, että puuston tilavuus ei saa pienentyä alkutilanteeseen verrattuna, eivätkä hakkuumäärät saa kääntyä laskuun. Näiden lisärajoitteiden vaikutus hakkuulaskelman tulokseen on tämän kirjoituksen esimerkkialueella selvempi kuin Tapion ohjeiden vaikutus (yllä olevien kuvien siniset pylväät).

Esimerkkialueelle tehty laskelma osoittaa, että kun suunnitteluun lisätään Tapion ohjeet ja muutama muu tavanomainen rajoite, tulos vastaa suunnilleen sitä, joka saataisiin maksimoimalla nettotulojen nykyarvoa 2 % korolla. Herää kysymys, miksi laskelmissa yleensä käytetään 3.5–4 % korkoa, kun kuitenkin tuotetaan ratkaisu, joka vastaa metsätalouden harjoittamista 2 % korkovaatimuksella? Voidaan myös kysyä, vastaako 4 % korko todellakin suomalaisten preferenssejä, kun 2 %:lla saataisiin enemmän melkein kaikkea? Aivan kaikki ei kuitenkaan lisäänny korkokantaa alentamalla. Esimerkkialueella 4 % korko rajoitteilla johtaa suurempaan hakkuukertymään ja pienempään puuston määrään kuin 2 % ilman rajoitteita. Kahden prosentin korolla ilman rajoitteita olisi optimaalista kasvattaa puuston tilavuutta ja hakata hieman vähemmän:

Suuren korkokannan käyttö tasaikäismetsätaloudessa on siinäkin mielessä ristiriitaista, että osa päätehakkuutulosta sijoitetaan uuden metsän istuttamiseen, joka on alhaisen tuoton investointi. Tutkimusten mukaan (Tutkimus 2) viljelymetsän perustaminen on karuissa oloissa (Pohjois-Suomi, karut kasvupaikat) kannattavaa ainoastaan 1–2 % korolla. Kaikkein suotuisimmissa oloissa päästään 4% tuottoon. Neljän prosentin koron soveltaminen tasaikäismetsätaloudessa tarkoittaa suurimmassa osassa Suomea sitä, että 4% tuottava metsä hakataan, ja vähintään viidennes saadusta hakkuutulosta (taimikon perustamiskustannus) sijoitetaan kohteeseen, joka tuottaa selvästi vähemmän kuin 4%.

Metsäsuunnittelussa käytettävä korkokanta ei siis saisi riippua siitä, paljonko metsä tuottaa. Koron sanelee se, miten hyviä sijoituskohteita on yleisesti tarjolla ja millä (reaali)korolla rahaa saa lainaan. Koska metsä tuottaa pohjoisessa (ja karulla kasvupaikalla) huonommin, metsätalouteen ei voi siellä investoida yhtä paljon kuin etelämpänä (tai hyvillä kasvupaikoilla). Pohjois-Suomessa ja karuilla kasvupaikoilla esimerkiksi viljelymetsätalous tulee korvata metsänhoitoratkaisuilla, joissa metsä uudistuu ilman suuria rahallisia panostuksia. Mitä suurempaa korkokantaa käytetään, sitä etelämmäksi kannattavan viljelymetsätalouden pohjoisraja siirtyy.

 Timo Pukkala

Mistä metsien parantunut kasvu johtuu?

Kysymys on vaikea, ei tosin metsäammattilaiselle, joka vastaa oikopäätä, että parantunut kasvu johtuu hyvästä metsänhoidosta. Tutkijan rooliin kuuluu kuitenkin hieman tutkiskella asioita. Suomen metsien kasvu on lisääntynyt vuoden 1970 lukemasta 57 milj. m3 nykyiseen 107 miljoonaan kuutiometriin. Potentiaalisia kasvun lisäyksen selittäjiä on useita, mm. tuottavan metsän pinta-alan lisääntyminen soiden ojituksen vuoksi, ympäristössä tapahtuneet muutokset, metsien rakenteen muutokset ja metsänhoidon voimaperäistäminen.

Monet tekijät korreloivat vahvasti kasvun kanssa, minkä vuoksi kasvunlisäys voidaan selittää monilla tekijöillä, selittäjän mieltymyksistä riippuen. Esimerkiksi keskilämpötila on suurentunut vuodesta 1970 parilla kolmella asteella (Linkki 1), ilman hiilidioksidipitoisuus on noussut 20% ja typpilaskeuma on moninkertaistunut. Kaikki nämä tekijät ovat lisänneet puuston kasvua. Haluttaessa voitaisiin tekaista malli, joka selittäisi koko kasvunlisäyksen ilmastonmuutoksella ja saasteiden lannoitusvaikutuksella.

Vakavampiakin yrityksiä selvittää eri tekijöiden vaikutusta kasvunlisäykseen on tehty (Tutkimus 1). On laskettu, että ympäristötekijät (lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden nousu, typpilaskeuma) selittävät 37 % kivennäismaiden puustojen kasvunlisäyksestä vuosien 1971–1975 ja 2006–2010 välisenä aikana. Pohjois-Suomessa osuus on 45 %. Jos sama prosenttiluku pätisi myös soille ja koko jaksolle 1970–2017, ympäristön muutoksen kasvuvaikutukseksi tulisi 22 milj. m3 (0.37 x (107-57) = 22).

Typpilaskeuman vaikutusta voidaan arvioida mm. Saramäen ja Kukkolan malleilla. Jos laskeuma on 2–10 kg typpeä hehtaarille vuodessa, kasvuvaikutus on hyväpuustoisissa havumetsiköissä 0.3–1.2 m3/ha vuodessa. Jos hyväpuustoisia havumetsiköitä on vaikkapa 7 miljoonaa hehtaaria, typpisaasteen aiheuttama kasvunlisäys olisi 2.1–8.4 milj. m3 vuodessa.

Vuotuinen lämpösumma on suurentunut vuodesta 1970 noin 200 yksiköllä (Linkki 2). Alkuperäsiirtoihin perustuvilla malleilla (Tutkimus 2) voidaan laskea, että tämä lämpeneminen on lisännyt puiden kasvunopeutta Rovaniemen korkeudella 15 %, Kuopiossa 8 % ja etelärannikolla 4%. Ekosysteemimalleilla taas voidaan arvioida, että Etelä-Suomessa hiilidioksidipitoisuuden nousu lisää metsien kasvua yhtä paljon kuin ilmaston lämpeneminen. Kasvu lisääntyy myös Pohjois-Suomessa, mutta siellä ilmaston lämpenemisen osuus lisäkasvun selittäjänä on suurempi.

Ilmaston lämpeneminen ja lannoitusvaikutukset aiheuttavat kerrannaisvaikutuksia. Jos hakkuu pysyy vakiona, nopeutunut kasvu suurentaa puuston tilavuutta eli kasvavan biomassa määrää, mikä edelleen suurentaa kasvua. Voidaan päätellä, että ympäristömuutokset kerrannaisvaikutuksineen ovat lisänneet metsien kasvua todella paljon.

Soiden kasvu on lisääntynyt vuodesta 1970 yli 10 miljoonalla kuutiometrillä, mikä johtuu sekä ojituksesta ja peruslannoituksista että ympäristömuutoksista, mutta luultavasti kuitenkin pääosin ojituksesta ja lannoituksesta. Myös kangasmaita on lannoitettu, mikä on huippuvuosina lisännyt kasvua noin miljoonalla kuutiometrillä (Tutkimus 1), mutta keskimäärin paljon vähemmän.

Metsien rakenteessa tapahtuneet muutokset ja metsänhoidon voimaperäistäminen selittävät kasvunlisäyksestä sen, mitä ympäristötekijät ja metsäpinta-alan suurentuminen eivät selitä. Olennaiset muutostrendit ovat puuston keskitilavuuden suurentuminen ja metsien nuorentuminen. Puulajikoostumus on muuttunut vuosikymmenten aikana varsin vähän. Puuston keskitilavuus on suurentunut vuoden 1970 arvosta 88 m3/ha nykyiseen noin 110 m3/ha. Tämä on suurentanut tilavuuskasvua. Pienillä puuston määrillä tilavuuskasvu on lähes suorassa suhteessa puuston tilavuuteen.

Puuston tilavuuden suurentaminen suurentaa myös tilavuuskasvua

Metsien ikäluokkarakennetta on nuorennettu voimakkaasti. Ennen kaikkea Pohjois-Suomessa vanhojen metsien osuus on pienentynyt (Linkki 3). Nykymetsien pinta-alasta suuri osa on sellaisissa puuston ikä- ja kokoluokissa, joissa kasvu on nopeaa. Päinvastoin kuin metsämaan tai puuston keskitilavuuden kohdalla, ikäluokkarakenteen vaikutus ei kuitenkaan lisää suurinta kestävää hakkuumäärää pysyvästi (selitys löytyy täältä). Kasvun kannalta optimaalista ikäluokkarakennetta ei ole mahdollista ylläpitää jatkuvasti, sillä kaikki metsät eivät voi olla koko ajan ikäluokassa, jossa kasvu on tapissa. Voi siis käydä niin, että ikäluokkajakauman tasoittuminen nykyiseen jakaumaan verrattuna alkaakin vaikuttaa pienentävästi metsien kasvuun.

Vihonviimeinen keino lisätä kasvua on metsänhoidon voimaperäistäminen (siis ei tehostaminen). Yleensä tällä tarkoitetaan jalostettujen taimien istuttamista muokatuille avohakkuualueille, kasvatuslannoitusta ja kunnostusojitusta. Näihin kaikkiin toimiin pätee valitettavasti vähenevän rajahyödyn ja lisääntyvän rajahaitan laki: mitä enemmän metsätalouden intensiivisyyttä lisätään, sitä pienempi kasvunlisäys lisäpanostuksella saadaan ja sitä suuremmat haitat siitä aiheutuvat. Voimaperäistyksen vaikutus nykyiseen kasvunlisäykseen lienee vielä vähäinen. On laskettu, että realistinen määrä jalostettuja istutustaimia, apulantaa ja ojankaivua voisi lähivuosikymmeninä lisätä puuston vuotuiskasvua 5–6 milj. m3 (Tutkimus 3), mistä kunnostusojitus selittäisi 1 milj. m3, ja kivennäismaiden kasvatuslannoitus ja jalostettujen taimien istutus molemmat 2–3 milj. m3.

Skenaariolaskelma metsänhoidon voimaperäistämisen vaikutuksesta Suomen metsien tilavuuskasvuun

Karkea arvioni eri tekijöiden vaikutuksesta Suomen metsien tilavuuskasvun lisäykseen vuosien 1970 ja 2018 välisenä aikana on seuraava:    

Osa näistä tekijöistä lisää suurinta kestävää hakkuumäärää ja kasvua pysyvästi, ennen kaikkea metsämaan pinta-alan ja puuston keskitilavuuden pysyvä suurentaminen. Osa tekijöistä taas on jo “käytetty loppuun” (puuston ikäluokkarakenteen nuorentaminen) ja osa (ilmastonmuutos) lisää kasvua vain väliaikaisesti. Ilmaston lämpeneminen lisää myös myrskytuhoja ja nopeuttaa taudinaiheuttajien ja tuhohyönteisen leviämistä. Kasvuhyödyt saattavatkin kääntyä pian kasvutappioiksi. Ilman tuhovaikutustakin on laskettu, että kasvua lisäävä vaikutus taittuu muutaman vuosikymmenen päästä, kun veden puute rupeaa rajoittamaan kasvua.

Ilmaston muutoksen ennustettu vaikutus puiden kasvuun ilmastoskenaariossa RCP2.6 vuoden 2017 kasvuun verrattuna. Pisteviiva osoittaa vaikutuksen, kun myös hiilidioksidipitoisuuden kohoaminen on otettu huomioon.

Helpoin konsti puuston kasvun lisäämiseksi olisi puuston tilavuuden kasvattaminen. Kasvavan biomassan lisäämiseksi ei tarvitsisi tehdä muuta kuin hillitä hieman hakkuita.

Metsäsuunnittelun professorina en malta olla lisäämättä, että toinen erinomaisen halpa ja haitaton keino puuntuotoksen lisäämiseksi olisi nykyistä parempi metsäsuunnittelu. Kasvunlisäys saataisiin aikaan sillä, että hakkuut ja muut metsiköiden käsittelyt tehdään oikeaan aikaan ja oikealla tavalla.

 Timo Pukkala