Responsible forest management

Investors are increasingly requiring businesses to demonstrate climate action and other sustainability initiatives. Eloquent intentions and checklists of criteria watered down over negotiating tables are no longer necessarily enough – more concrete information is now demanded, for example calculations of how much carbon has successfully been sequestered, or the area of sites protected (Serafeim).

The European Union is currently debating the so-called EU Taxonomy for Sustainable Activities. This includes a requirement for all forest holdings larger than 13 ha to present a climate analysis demonstrating management compatible with climate targets and therefore eligible for funding. One would assume that the mere existence of the calculation will not suffice: it must demonstrate that the chosen management genuinely does not further harm the climate. One can predict that demands for similar analyses measuring effects on e.g. biodiversity or forest social values will soon follow.

As we know, Finland and Sweden have been doing their utmost to dispense with the new proposals (Sweden) claiming reasons that feel bogus to the outside observer. Invoked are the increased bureaucracy, and that the EU doesn’t understand how excellent Finnish and Swedish forest management already is. If this is truly the case, one wonders what exactly is to be feared from the new analyses, even if foreigners, environmental organizations or researchers don’t seem so willing to endorse the industry’s self-proclaimed excellence.

Modern forestry software calculates much more than logging volumes and timber types, including carbon balance, carbon stocks, decaying wood, recreational significance and berry crop forecasts. Climate and sustainability reporting could be integrated into normal forest management plans without bureaucracy increasing at all.

Such calculations are neutral in the sense that they are based on scientifically verified predictive models and algorithms. The calculations contain measurement-based estimates of factors influencing forests’ effects on climate, biodiversity and recreational values. The outputs cannot be watered down by political or lobbyists’ negotiations and definitions of what is supposedly “sustainable”, “renewable” or “carbon neutral” – definitions often closer to hot air than relevant information needed by the responsible investor.

I recently published research (Article) describing a method allowing comparison of the benefits to society of different forest management choices. Such benefits are also a measure of forestry’s overall responsibility and acceptability to society. The research divided forests’ products and services into four categories: timber production, biodiversity, regulatory effects and traditional forest uses such as recreation, berry and mushroom gathering, and hunting. A fifth category was ecosystem resilience, which measures the forest’s ability to recover from disturbances. Strong resilience is a measure of how likely forest products and services can be sustained long into the future.

Regulatory effects refer to forests’ effects on e.g. climate, erosion and groundwater as well as using forests to repel winds, dust and noise. One study estimated that such regulatory effects explain as much as 65-90% of forests’ current value (Kappen). Forests’ commercial use explains only 5–20 %.

Each benefit criterion was described by three indicators that can be computed for Finnish commercial forests using models and methods published in scientific literature. For example, timber production indicators were the net present value (i.e. economic profit to forest landowner from timber sales), the saw timber yield (timber available to the sawmill industry), and the pulpwood yield (timber available to the paper industry). Ecological benefits were measured by factors limiting biodiversity, namely the volume of decaying wood, the volume of aspens, and the volume of other deciduous trees.

The results were calculated separately for the southern and northern boreal regions with a 100-year forecast for four different forest management options: rotation forestry favouring conifers (i.e. clearcuts followed by replanting), rotation forestry favouring mixed stands, continuous cover forestry (i.e. avoidance of clearcuts and using natural regeneration) and any-aged forestry, which allows combinations of even-aged and continuous cover practices (Click this for longer definition). Within their respective categories, all management types were then optimised for net present value at 1, 2 and 4 per cent interest.

The value of the indicators was calculated for 10-year intervals, and their average over 100 years. The 100-year averages were then used to calculate alternative performance indices using methods developed in the decision-making sciences. The calculations assumed that the indicators’ relative significance were either unknown or random. Additionally, the benefits from different product and services were assumed non-compensatory, i.e. that all the forests’ products and services are essential, so that a complete lack of one cannot be compensated for by a high production level of one of the others.

It was not surprising, at least to this author, that rotation forestry favouring conifers did poorly by comparison with the other options (Figs. 1 & 2). The benefits of forestry to society decline the larger the required interest rate of the net present value. An especially dangerous combination is a high interest requirement combined with rotation forestry favouring conifers. High interest demand leads to short rotation times and sparse forests, which in turn leads to lower timber yields, lower carbon sequestration as well as forests of little value to multiple use or biodiversity.

Continuous cover forestry ranks high and conifer-oriented rotation forestry ranks low in southern Finland
Fig. 1. The benefits, in order of merit, in South Finland of different forest management choices sorted by three different performance measures. “Conifer” is rotation forestry favouring conifers, ”Mixed” is rotation forestry favouring mixed stands, ”CCF” is continuous cover forestry and ”AAF” is any-aged forestry. After each abbreviation is the interest rate at which the net present value was maximized.
Continuous cover and mixed-stand-oriented forestry rank high and conifer-oriented even-aged forestry ranks low in northern Finland
Fig. 2. The benefits, in order of merit, in North Finland of different forest management choices sorted by three different performance options.

The net present value at 4% interest was better in continuous cover forestry (CCF) than in rotation forestry favouring conifers (Fig. 3). The volume of timber to industry was also better in in CCF (Fig. 4). CCF bettered rotation forestry also in carbon sequestration (Fig. 5), in mushroom and berry harvests (Fig. 6), and in terms of the mix of tree species and trunk sizes within individual stands (Fig. 7). Using a lower discount interest would improve the ability of rotation forestry to compete, and lessens the differences between it and other forest management methods.

The net present value, calculated with a 4% discount rate, is higher for CCF than for conifer-oriented rotation forestry
Fig. 3. Net present value of forest management methods at 4 % interest. “Conifer” is even-aged forestry that favours conifers.
CCF produces more saw log than even-aged forestry
Fig. 4. Annual average timber accruement from different forest management choices over 100 years.
No-cutting management has the best 100-year carbon balance. CCF has better carbon balance than even-aged forestry
Fig. 5. Forest management choices’ effects on the average forest carbon balance over 100 years divided into the balances of the live trees, dead organic matter (“DOM”) and wood products. A positive balance means that the management sequestered carbon from the atmosphere. Most of the carbon balance of a commercial forest is explained by substitution, i.e. timber use reducing fossil emissions. The carbon balance is, however, only half of what would be attained by not logging the forest at all.
Bilberry and mushroom yields are higher in CCF than in even-aged conifer-oriented management
Fig. 6. Average annual berry and mushroom yield for different forest management choices.
Tree species and size diversity are higher in CCF than in conifer-oriented even-aged forestry
Fig. 7. Average tree species richness (Shannon index) and tree size diversity (Gini index) for different forest management options. The indices were calculated for each stand at  10-year intervals and these results were averaged for 100 years. The figure shows the average of the indices for all stands weighted by area.

The results did not produce any notable surprises, as the estimates of different forest management approaches on forest products and services were much the same as for earlier research results. Some parties may nonetheless find the results worrying, with various possible reactions: (1) to work all the harder to get current Finnish forest management classified in favourable categories; (2) to continue to lobby hard against climate analyses and other neutral studies; or (3) to develop forest management in such a way as to guarantee the preservation of all forest products and services.

Timo Pukkala

Metsätalouden vastuullisuus

Sijoittajat edellyttävät yrityksiltä yhä useammin ilmastotoimia ja muuta vastuullisuutta. Vastuullisuuden takeeksi eivät enää välttämättä riitä ylevät aikomukset tai etujärjestöjen neuvottelemien kriteeristöjen täyttyminen. Yrityksiltä odotetaan konkreettisempaa tietoa, esimerkiksi laskelmia, joista näkyy, paljonko hiiltä on poistettu ilmakehästä tai elinympäristöjä suojeltu (Serafeim).

Euroopan unioni puuhaa parhaillaan ns. EU-taksonomiaa, jossa säädetään, että vähintään 13 hehtaarin metsätiloilla olisi oltava ns. ilmastoselvitys, jotta toiminta voitaisiin katsoa kestäväksi ja rahoituskelpoiseksi. Voisi kuvitella, että laskelman olemassaolo ei riitä, vaan laskelman on osoitettava, että metsätalous ei aiheuta ilmastohaittaa. On helppo ennustaa, että vastaavia selvityksiä, jotka liittyvät esimerkiksi monimuotoisuuteen ja metsien virkistysarvoihin, tullaan vaatimaan enenevästi.

Kuten tunnettua, Suomi ja Ruotsi haraavat kaikin voimin tämäntapaisia pyrkimyksiä vastaan (Ruotsi) vedoten syihin, jotka maallikosta vaikuttavat tekaistuilta. Vedotaan mm. byrokratiaan sekä siihen, että EU:ssa ei ymmärretä, kuinka hyvää Suomen ja Ruotsin metsätalous on. Herää kysymys, mikä näissä selvityksissä oikein pelottaa, jos metsätalous on Suomessa niin erinomaista kuin meille kerrotaan, vaikka tosin ulkomaalaiset, luontojärjestöt ja tutkijat eivät sitä ymmärräkään.

Nykyaikaiset metsäohjelmistot laskevat puuston tilavuuden ja hakkuukertymän lisäksi jo kaikenlaista muutakin, mm. hiilitaseen, hiilivaraston, lahopuun määrään, metsän ulkoiluarvon ja marjasatoennusteita. Ilmasto- ja vastuullisuusraportit voitaisiin periaatteessa tuottaa automaattisesti metsäsuunnitelmien laadinnan yhteydessä ilman että byrokratia lisääntyisi lainkaan.

Näin tehdyt laskelmat olisivat siinä mielessä neutraaleja, että ne perustuisivat tieteellisesti tarkastettuihin ennustemalleihin ja laskentamenetelmiin. Laskelmat sisältäisivät määrällisiä arvioita tunnuksista, jotka liittyvät metsätalouden ilmastovaikutuksiin, monimuotoisuuteen ja virkistysarvoihin. Laskelmia ei voisi vesittää poliitikkojen ja edunvalvojien neuvottelemilla luokituksilla ”kestävä”, ”uusiutuva”, ”hiilineutraali ”, jotka usein ovat lähempänä sanahelinää kuin vastuulliselle sijoittajalle relevanttia informaatiota.

Itse olen vastikään julkaissut tutkimuksen (Tutkimus), jossa kuvataan menetelmä, jolla voidaan vertailla metsänkasvatusvaihtoehtojen yhteiskunnallista hyötyä. Yhteiskunnallinen hyöty kuvaa myös metsätalouden vastuullisuutta ja hyväksyttävyyttä. Tutkimuksessa metsän ekosysteemipalvelut jaettiin neljään ryhmään: puuntuotanto, monimuotoisuus, säätelyvaikutukset ja metsän perinteiset käyttömuodot, joita ovat mm. ulkoilu, marjastus, sienestys ja metsästys. Viidentenä kriteerinä oli metsäekosysteemin resilienssi, joka tarkoittaa metsän kykyä sietää häiriöitä. Hyvä resilienssi mittaa varmuutta, jolla ekosysteemipalvelut voidaan taata pitkälle tulevaisuuteen.

Säätelyvaikutukset tarkoittavat mm. metsien vaikutusta ilmastoon, eroosioon ja pohjaveteen sekä metsien käyttöä tuulen, pölyn ja melun torjuntaan. Erään arvion mukaan säätelytehtävät selittävät jopa 65–90 % maailman metsien tämänhetkisestä arvosta (Kappen). Metsien taloudellinen käyttö selittää metsien arvosta vain 5–20 %.

Kutakin kriteeriä kuvattiin kolmella indikaattorilla, jotka ovat laskettavissa suomalaisille talousmetsille tutkimuskirjallisuudessa esitettyjen mallien ja menetelmien avulla. Esimerkiksi puuntuotannon indikaattoreita olivat puuntuotannon nettonykyarvo (metsänomistajan saama taloudellinen hyöty), tukkipuukertymä (sahateollisuuden puunsaanti) ja kuitupuukertymä (selluteollisuuden puunsaanti). Ekologista hyötyä indikoivat monimuotoisuutta rajoittavat tekijät, joita olivat lahopuun, haavan ja muun lehtipuun tilavuus.

Tulokset laskettiin kahdelle alueelle, joista ensimmäinen edustaa boreaalisen havumetsävyöhykkeen eteläosia ja toinen sen pohjoisosia. Tulokset laskettiin sadan vuoden ajalle neljälle metsänhoitomenetelmälle: havupuita suosiva tasaikäismetsätalous, sekametsiä suosiva tasaikäismetsätalous, jatkuva kasvatus ja vapaan tyylin metsätalous (Vapaa tyyli). Laskelmissa oletettiin, että metsänomistaja maksimoi nettonykyarvoa 1, 2 tai 4 prosentin korolla.

Indikaattorien arvot laskettiin ensin 10 vuoden jaksoille ja niistä laskettiin edelleen keskiarvo 100 vuoden ajalle. Indikaattorien 100-vuotiskeskiarvoista laskettiin vaihtoehtoisia suoriutumismittareita päätöksentekotieteessä kehitettyjä menetelmiä käyttäen. Laskennassa oletettiin, että eri indikaattorien painoja ei joko tiedetä tai ne ovat satunnaisia. Lisäksi lähtökohtana oli ei-kompensoitavuus eli ajateltiin, että kaikki ekosysteemipalvelut ovat välttämättömiä eikä yhden palvelun puuttumista voi korvata hyvällä menestyksellä jonkin toisen ekosysteemipalvelun tuotannossa.

Ei ollut yllättävää, ainakaan minulle, että havupuita suosiva tasaikäismetsätalous ei menestynyt vertailussa (kuvat 1 ja 2). Metsätalouden yhteiskunnallinen hyöty oli sitä pienempi, mitä suuremmalla korolla nettonykyarvoa maksimoitiin. Erityisen vaarallinen yhdistelmä oli suuri korko ja havupuita suosiva tasaikäismetsätalous. Suuri korko johtaa lyhyisiin kiertoaikoihin ja harvapuustoisiin metsiin, mikä edelleen johtaa puuntuotannon ja hiilensidonnan vähenemiseen sekä monikäytön ja monimuotoisuuden kannalta huonoihin metsiin.

Etelä-Suomen esimerkkimetsässä jatkuvapeitteinen metsätalous sijoittuu metsänkasvatusmenetelmien vertailussa hyvin ja havupuita suosiva tasaikäismetsätalous huonosti.
Kuva 1. Metsänhoitomenetelmien paremmuusjärjestys Etelä-Suomessa kolmen järjestämistavan mukaan. ”Tasa” on havupuita suosiva tasaikäismetsätalous, ”Seka” sekametsiä suosiva tasaikäismetsätalous, ”Jatkuva” jatkuva kasvatus ja ”Vapaa” vapaan tyylin metsätalous. Luku lyhenteen jäljessä on korko, jolla nettonykyarvoa maksimoitiin.
Pohjois-Suomen esimerkkimetsässä jatkuvapeitteinen ja sekametsiä suosiva metsätalous sijoittuvat metsänkasvatusmenetelmien vertailussa hyvin ja havupuita suosiva tasaikäismetsätalous huonosti.
Kuva 2. Metsänhoitomenetelmien paremmuusjärjestys Pohjois-Suomessa kolmen järjestämistavan mukaan.

Neljällä prosentilla laskettu nettonykyarvo oli parempi jatkuvassa kasvatuksessa kuin havupuita suosivassa tasaikäismetsätaloudessa (kuva 3). Myös ainespuun tarjonta metsäteollisuudelle oli jatkuvassa kasvatuksessa suurempi (kuva 4). Jatkuva kasvatus peittosi tasaikäismetsätalouden myös mm. hiilensidonnassa (kuva 5), marja- ja sienisadoissa (kuva 6) sekä puulajin ja puiden koon vaihtelevuudessa metsäkuvioiden sisällä (kuva 7). Pienemmän koron käyttö nettonykyarvon maksimoinnissa parantaisi erityisesti tasaikäismetsätalouden suoriutumista ja pienentäisi samalla tasaikäismetsätalouden ja muiden metsänhoitomenetelmien välistä eroa.

Jatkuvapeitteinen metsätalous on kannattavampaa kuin tasaikäismetsätalous.
Kuva 3. Metsänhoitomenetelmien nettonykyarvo 4 % korolla.
Jatkuvapeitteinen metsätalous tuottaa enemmän tukkia kuin tasaikäismetsätalous.
Kuva 4. Metsänhoitomenetelmien keskimääräinen vuotuinen hakkuukertymä 100 vuoden aikana.
Metsätalouden hiilitase on paras, kun metsää ei hakata lainkaan. Jatkuvapeitteisessä metsätaloudessa hiilitase on parempi kuin tasaikäismetsätaloudessa.kuin
Kuva 5. Metsänhoitomenetelmien keskimääräinen vuotuinen hiilitase 100 vuoden aikana jaoteltuna elävän puuston, kuolleen orgaanisen aineksen (Maa) ja puutuotteiden taseisiin. Positiivinen tase tarkoittaa, että metsätalous poistaa hiiltä ilmakehästä. Suurin osa talousmetsän hiilitaseesta selittyy korvausvaikutuksilla eli sillä, että puun käyttö vähentää fossiilipäästöjä. Hiilitase on kuitenkin vain puolet siitä, joka saataisiin, jos metsää ei hakattaisi lainkaan.
Mustikka- ja ruokasienisadot ovat paremman jatkuvapeitteisessä metsätaloudessa kuin avohakkuumetsätaloudessa.
Kuva 6. Metsänhoitomenetelmien keskimääräinen vuotuinen marja- ja sienisato.
Puulaji- ja puiden kokodiversiteetti ovat jatkuvassa kasvatuksessa paremmat kuin tasaikäismetsätaloudessa.
Kuva 7. Metsänhoitomenetelmien keskimääräinen puulajidiversiteetti (Shannon) ja puiden kokodiversiteetti (Gini). Indeksit on laskettu jokaiselle metsikölle 10 vuoden välein ja niistä on laskettu 100 vuoden keskiarvo. Kuvassa on esitetty eri metsiköiden indeksien keskiarvo (metsikön pinta-alalla painottaen).

Tuloksissa ei ollut varsinaisesti mitään yllättävää, ja arviot ekosysteemipalvelujen määristä eri metsänkasvatusmenetelmissä olivat samansuuntaisia useiden muiden tutkimusten kanssa. Joitakin tahoja tulokset saattavat silti huolestuttaa. Tuloksiin voikin reagoida muutamalla eri tavalla: (1) tekemällä entistä ponnekkaammin töitä sen eteen, että Suomen metsätalous saadaan loksahtelemaan suotuisiin luokkiin, (2) vastustamalla ankarasti ilmastoselvityksiä ja muita vastaavia puolueettomia laskelmia tai (3) kehittämällä metsien käsittelymenetelmiä niin, että kaikki metsien ekosysteemipalvelut säilyvät.


Timo Pukkala