Hiilinielukeskustelun uusi vaihe
Viime vuosien hiilinielukeskustelussa on nähtävissä seuraavat vaiheet:
1 Suomen metsät ja metsätalous ovat valtava hiilinielu
2 Suomen metsät ja metsätalous ovat hiilinielu
3 Hiilinielut on laskettu väärin
Kun hiilinielut pienenivät hakkuiden seurauksena alle Suomen tavoitetason, metsäalan lehdissä ja järjestöissä muistutettiin, että metsät ovat edelleen hiilinielu. Kun tämäkään väittämä ei enää pidä paikkaansa, on siirrytty vaiheeseen kolme, jossa hiilinielulaskelmista yritetään epätoivoisesti löytää epäkohtia, joiden perusteella laskelmat voitaisiin kyseenalaistaa. Verbaaliakrobatian keinoin yritetään pyyhkiä osa päästöistä olemattomiin tai polkaista tyhjästä uusia nieluja.
Lehdissä on kirjoitettu esimerkiksi, että metsämaan eli kuolleen orgaanisen aineksen hiilinielu olisi Suomessa aliarvio, koska se on pienempi kuin Ruotsissa. Ojitettujen turvemaiden päästölaskentaa on kritisoitu mm. kommentoimalla, että se ei ota huomioon vedenpinnan syvyyttä ja puuston vaikutusta siihen, tai että lämpenevän ilmaston vaikutus päästöarvioihin on liian suuri.
Merkittävin syy metsänielujen pienenemiseen on se, että metsien hakkuumäärä suhteessa biomassan kasvuun on suurentunut. Se on pienentänyt nopeutta, jolla metsien hiilivarastot suurenevat. Kirjoittelun uusi vaihe kääntää huomion nieluhävikin juurisyystä muihin, epäolennaisiin seikkoihin.
Olen arvioinut, että luonnontilaisessa metsässä olisi Keski-Suomessa 350 tonnia alkuainehiiltä hehtaarilla, kun sitä tämänhetkisissä hoitometsissä on vain noin 130 tonnia, kun myös puutuotteiden hiilivarastot otetaan huomioon. Erotus (220 tonnia per ha) on hiilidioksidina ilmakehässä maapalloa lämmittämässä. Talousmetsän ilmastoa lämmittävä vaikutus jatkuu niin kauan kuin metsiä hoidetaan. Hoidon lopettamisen jälkeenkin kestää vielä vähintään sata vuotta, jotta hiilivarastot palautuvat luonnonmetsien tasolle.
Ajatusharhoja on synnyttänyt se, että Suomen talousmetsien hiilivarastot ovat takavuosikymmeninä suurentuneet jatkuvasti ja metsät ovat sen vuoksi olleet hiilinieluja. Tämä on julistettu metsien hoidon ansioksi, mistä päätellään, että nielut voidaan palauttaa hoitamalla metsiä entistä ahkerammin. Suurin syy takavuosien suuriin metsänieluihin on se, että lähtökohtana olivat perin vähiin hakatut metsävarat, eivätkä suinkaan luonnontilaiset metsät. Nieluvaikutuksen ja hiilivarastojen kasvun selitykseksi riittää se, että hakkuumäärät ovat olleet pienempiä kuin metsien kasvu. Metsätalouden Ilmastohyödyistä puhuminen on kyseenalaista, kun metsiin sidotaan takaisin hiiltä, joka on aiemmin vapautettu ilmakehään.
Kaikki hakkuut pienentävät hiilinielua ja hiilivarastoja, samoin taimikonhoito. Kun elävä puu katkaistaan, se muuttuu hiilinielusta hiilen lähteeksi. Epäedullisen vaikutuksen kesto riippuu hakkuun voimakkuudesta ja metsikön iästä. Asiaan vaikuttaa myös se, kuinka hyviä hiilivarastoja puutuotteet ovat kuolleisiin puihin verrattuna. Nykyisellä puunkäytöllä hakkuu johtaa kiihdytettyyn hiilipäästöön siihen verrattuna, että puut jätettäisiin metsiin kuolemaan.
Kuvassa 1 on laskelma istutusmetsän hiilivarastojen kehittymisestä, kun puutuotteet ovat suunnilleen samat kuin Suomessa nykyisin ja lähtökohtana on aiemmin metsätön maa. Molempien harvennushakkuiden seurauksena hiilivarastot (puusto, kuollut orgaaninen aines eli ”maa” ja tuotteet yhteensä) pienenee siihen verrattuna, että metsän annettaisiin kasvaa ilman hakkuita. Erotus (kuvassa nimellä hiilivelka) siirtyy ilmakehään maapalloa lämmittämään.
Kyseisessä metsikössä hiilensidonnan kannalta optimaalista olisi jättää harvennushakkuut tekemättä siitä huolimatta, että se johtaisi puiden kuolemiseen. Päätehakkuu tulisi tehdä siinä vaiheessa, kun kasvatuksen jatkaminen alkaa pienentää kiertoajan keskimääräistä hiilivarastoa (pisteviiva kuvassa 2). Kuvassa 2 hiilensidonnan kannalta optimaalinen kiertoaika olisi runsaat 230 vuotta, vaikka puuston hiilivarasto saavuttaa maksiminsa jo 110 vuoden iällä. Hakkuumäärä pienenisi alle neljännekseen kuvan 1 hakkuuohjelmasta.
Kuvan 2 laskelma on tehty olettamalla, että istutusmetsä ei uudistu luontaisesti eli kuolleiden puiden tilalle ei synny luontaista täydennystä. Jos metsä uudistuu itsestään, niin kuin yleensä tapahtuu, päätehakkuuta tulee lykätä edelleen, ja kenties metsä kannattaa jättää luonnontilaan. Hakkuu tulee kysymykseen, jos puista voidaan valmistaa tuotteita, joissa hiili säilyy paremmin kuin metsään kuolleissa puissa. Näinhän Suomessa ei tällä hetkellä ole, minkä vuoksi hiilinielun maksimointi johtaa yleensä hakkuiden lopettamiseen.
Ojitettujen suometsien hiililaskentaa on kritisoitu mm. väittämällä, että laskentamallien lämpötilariippuvuus on liian voimakas ja että vedenpinnan syvyyttä ei ole otettu huomioon. On jopa toivorikkaasti julistettu, että päästöt lasketaan väärin.
Suometsien maaperäpäästöjä on laskettu Suomessa usealla eri tavalla. Tulevaisuuden skenaarioanalyyseissä laskelmat tehdään eri tavalla kuin kasvihuonekaasuinventaariossa. Esimerkiksi Monsu-ohjelmistossa, jota on käytetty useissa skenaariotutkimuksissa, lasketaan vedenpinnan syvyys (hapellisen turvekerroksen paksuus) ja oletetaan, että vain hapellinen turvekerros hajoaa.
Joissakin tutkimuksissa hapellisen turvekerroksen hajoamista on simuloitu Yasso-mallilla. Uusimmissa ohjelmistoversioissa käytetään Minkkisen ja Ojasen malleja, joilla voi laskea erikseen eri kasvihuonekaasujen (hiilidioksidi, metaani, dityppioksidi) päästöt (kuva 3). Olennainen ja usein ainoa selittäjä on turvemaametsän viljavuuden lisäksi pohjaveden pinnan syvyys. Se lasketaan Sarkkolan mallilla, joka ottaa huomioon puuston haihdutuksen, sademäärän, leveysasteen ja ojien syvyyden. Malleissa ei ole lämpötilariippuvuutta (leveysasteen lisäksi).
Kuvassa 4 on tuloksia koko Suomea koskevasta hakkuulaskelmasta, joka perustuu 4500 VMI-koealan otokseen. Laskelmassa maksimoidaan nettonykyarvoa sillä rajoituksella, että hakkuumäärä (tukki + kuitu + energiapuu) on joka vuosi sama (60, 70 tai 80 miljoonaa kuutiometriä). Minkkisen ja Ojasen mallit antavat ojitetuille suometsille saman suuruusluokan maaperäpäästön kuin minkä Luke on ilmoittanut. Kuvasta 4 nähdään, että lisääntyvät hakkuut vähentävät suometsien maaperäpäästöjä, koska puuston haihdutus vähenee, jolloin hapellista turvetta on vähemmän.
Eri menetelmillä on siis saatu toisiaan tukevia tuloksia. Ruotsin raportoimat orgaanisten maiden maaperäpäästöt ovat samaa luokkaa kuin Suomessa, vaikka ojitettuja soita on siellä vähemmän. Kuvitelmat, että ojitetut suometsät eivät aiheuttaisi merkittäviä kasvihuonekaasupäästöjä, ovat siis toiveajattelua.
On myös kirjoiteltu, että kivennäismaametsien maaperän hiilinielua on Suomessa aliarvioitu, koska se on pienempi kuin Ruotsin raportoima luku. On esitetty ja toivottu, että Suomessa käytetty Yasso-malli olisi jotenkin viallinen.
Ruotsissa metsänielut ovat pienentyneet noin 60 miljoonasta 30 miljoonaan CO2-tonniin eli saman verran kuin Suomessa. Ruotsin raportoimat nielut ovat kuitenkin selvästi suuremmat kuin Suomessa. Suurin ero Ruotsin hyväksi on kivennäismaiden maaperänieluissa. Kun Suomen nielut ovat painuneet nollaan, maiden välinen suhteellinen ero on muuttunut huimaksi, mistä saadaan raflaavia otsikoita. Ruotsin ja Suomen nieluero on kuitenkin pysynyt ennallaan.
Ruotsin laskelmissa kivennäismaiden maaperä (kuollut orgaaninen aines) on jatkuvasti yli 20 miljoonan CO2-tonnin hiilinielu. Tämä tarkoittaa karkeasti sitä, että kuolleen puuaineksen määrä lisääntyy joka vuosi noin yhdellä kuutiometrillä per hehtaari. Viimeisen sadan vuoden aikana metsiin olisi kertynyt hakkuutähdettä ja muuta kuollutta ainesta 100 m3/ha. Valokuvista päätellen Ruotsin metsissä ei kuitenkaan ole tällaisia röykkiöitä hakkuutähdettä ja kuollutta puuta.
Jotta metsämaa olisi jatkuvasti hiilinielu, kuollutta ainesta olisi tultava joka vuosi enemmän kuin edellisenä vuonna. Jos kuollutta ainesta syntyy joka vuosi saman verran (input), lahoamisen hiilipäästö (output) saavuttaa jossakin vaiheessa vuotuisen lisäyksen, jolloin metsämaan hiilinielu on nolla (kuva 5). Jos siis Suomen tai Ruotsin metsiä käsitellään pitkiä aikoja niin, että metsien rakenne ja hakkuumäärät ovat suunnilleen vakiotasolla, metsämaan hiilinielu asettuu nollan paikkeille.
Kuvan 6 laskelma näyttää nieluvaikutuksen, kun hakkuiden ja hakkuutähteiden määrä ovat olleet vuosikymmeniä vakiotasolla, minkä jälkeen hakkuumäärää suurennetaan pysyvästi 30 %. Lisääntyvistä hakkuutähteistä syntyy tilapäinen hiilinielu, joka kuitenkin pienenee joka vuosi.
Kuvat 5 ja 6 siis osoittavat, että hakkuutähteet eivät voi olla pysyvä hiilinielu, ellei hakkuita lisätä joka vuosi hamaan tulevaisuuteen saakka. Mikä tahansa järkevä laskentatapa, Yasso-malli mukaan lukien, johtaa samaan tulokseen (kuva 7).
Jos hakkuumäärä ja puutuotteiden valikoima pidetään vakiona, myös puutuotteiden hiilinielu asettuu nollaan, koska lopulta ollaan tilanteessa, jossa vanhoja tuotteita hylätään samaa vauhtia kuin uusia tehdään. Suomessa pitkän ajan laskelmissa olennaisia muuttujia ovatkin ojitettujen turvemaametsien maaperäpäästöt ja puuston määrä.
Jos ojitettujen turvemaametsien maaperäpäästöt ovat 8 miljoonaa CO2-tonnia, sen kompensoimiseksi puuston määrän olisi lisäännyttävä noin 5,7 miljoona m3 vuodessa. Jos halutaan päästä 30 miljoonan CO2-tonnin nielutavoitteeseen, metsiä tulisi hakata niin, että puuston tilavuus lisääntyy joka vuosi runsaat 27 miljoonaa m3. Tämänhetkinen puuston keskitilavuus on niin pieni (runsaat 100 m3/ha), että sataan vuoteen ei tarvitse kantaa huolta siitä, etteikö lisääntynyt puumäärä mahtuisi metsiin.
Timo Pukkala