Mitä eroa on hiilinielulla, hiilitaseella ja hiilivarastolla? Mitä on ilmastoystävällinen metsätalous? Elokuun blogissa professori Timo Pukkala selventää metsätalouden käsitteitä sekä Suomen metsien merkitystä ilmastonmuutoksen torjunnassa.
Käsitteet selviksi
Metsä on hiilinielu, kun se poistaa hiiltä ilmakehästä. Metsä on hiilen lähde, jos hiiltä vapautuu enemmän kuin sitoutuu. Hiilen nieleminen tapahtuu yhteyttämisprosessissa, jossa ilmakehän hiilidioksidista ja metsämaan vedestä valmistetaan erilaisia orgaanisia yhdisteitä, kuten sokeria ja selluloosaa. Hiili vapautuu takaisin ilmakehään, kun orgaaninen yhdiste hajoaa.
Kun kuollut orgaaninen aines hajoaa hapellisessa ympäristössä, puhutaan lahoamisesta. Mätänemisestä on kyse silloin, kun orgaaninen aines hajoaa vähähappisissa olosuhteissa. Lahoamisessa hiili vapautuu hiilidioksidina, mätänemisessä mm. metaanina. Metaania vapautuu esimerkiksi soilta, kun hapellisen turvekerroksen paksuus on alle 30 cm. Metaani on 25 kertaa haitallisempi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi. Ojitettujen soiden avohakkuut ja ennallistamiset saattavat lisätä metaanipäästöjä.
Metsän hiilitase on sidotun ja vapautetun hiilen erotus tietyn ajan, esimerkiksi vuoden kuluessa. Positiivinen tase tarkoittaa, että hiiltä on nielty enemmän kuin päästelty. Jotta sekaantumisen vaara olisi mahdollisimman suuri, hiilinielulle annetaan kuitenkin usein negatiivinen etumerkki. Tällöin asiaa ajatellaan ilmakehän kannalta: hiilinielu saa negatiivisen etumerkin, koska ilmakehän hiilimäärä pienenee.
Koska hiiltä vapautuu erilaisina kaasuina, joiden vaikutus ilmastoon vaihtelee, on otettu käyttöön termi hiilidioksidiekvivalentti (CO2-ekv). Metaanin massa muutetaan CO2-ekvivalenteiksi kertomalla se luvulla 25. Jos metsän hiilitase on laskettu hiilenä eikä hiilidioksidina, se muutetaan hiilidioksidiksi kertomalla luvulla 3,67.
Metsien ilmasta poistama hiili on erilaisissa hiilivarastoissa: (1) elävä puusto (elävien puiden rungot, kannot, juuret, oksat ja lehdet), (2) kuollut orgaaninen aines eli metsämaa ja (3) puusta valmistetut tuotteet. Näistä metsämaa on ylivoimaisesti suurin hiilivarasto ja puusta valmistetut tuotteet ylivoimaisesti pienin. Eniten hiiltä on suometsien turpeessa. Kivennäismaallakin hiiltä on keskimäärin enemmän metsämaassa kuin puustossa. Puutuotteiden hiilivarasto on korkeintaan 10 % kaikista metsien synnyttämistä hiilivarastoista.
Suomen metsien hiilitase
Suomessa metsät ja suot ovat keskeisessä asemassa ilmastonmuutoksen torjunnassa. Luonnontilaisen suon sammal kasvaa ja kerryttää hiiltä turpeeseen. Suuruusluokka tälle hiilinielulle on 0,25 tonnia hiiltä vuodessa hehtaaria kohti. Ilman ihmisen vaikutusta soihin varastoitunut hiili olisi pysyvästi poissa ilmakehästä. Turpeen käyttö energiaksi on siten verrattavissa ruskohiilen ja kivihiilen käyttöön.
Suomessa metsät ja suot ovat keskeisessä asemassa ilmastonmuutoksen torjunnassa. […] Ilman ihmisen vaikutusta soihin varastoitunut hiili olisi pysyvästi poissa ilmakehästä. Turpeen käyttö energiaksi on siten verrattavissa ruskohiilen ja kivihiilen käyttöön.
Metsät sitovat ilmakehän hiilidioksidia ensiksi elävään biomassaan, josta sitä siirtyy karikkeen, hakkuutähteiden ja kuolevien puiden mukana metsämaan hiilivarastoon. Hakatun puutavaran hiilestä osa siirtyy tuotteisiin ja osa vapautuu heti takaisin ilmakehään, kun puuta ja selluteollisuuden mustalipeää käytetään energiaksi.
Suomen metsätalous on hiilinielu. Metsätalous siis poistaa hiiltä ilmakehästä, kun laskelmissa otetaan huomioon, että puun käyttö energiaksi vähentää fossiilisten polttoaineiden päästöjä ja puun käyttö rakentamiseen vähentää sementti- ja terästeollisuuden hiilipäästöjä. Suuruusluokka metsätalouden hiilinielun voimakkuudelle on 1 tonni hehtaaria kohti vuodessa.
Kun puun käyttö vähentää fossiilisten polttoaineiden ja fossiiliperäisten tuotteiden hiilipäästöjä, puhutaan korvausvaikutuksesta. Suomen nykyisen puunkäytön korvausvaikutus on 0,6. Tämä tarkoittaa, että fossiilipäästöt alenevat 0,6 tonnia metsästä korjatun puutavaran hiilitonnia kohti. Yhteen hiilitonniin tarvitaan puuta noin 4,5 kuutiometriä. Eri puutuotteiden korvausvaikutus vaihtelee paljon. Sahatavaran korvausvaikutus on melko hyvä, kun taas nykyisten massatuotteiden (esimerkiksi sellu, paperi ja kartonki) korvausvaikutus on huono.
Suomen metsät ovat olleet ilman korvausvaikutuksiakin hiilinielu. Hiilinielun voimakkuus on viime vuosikymmeninä ollut 0,3–0,6 tonnia hiiltä hehtaaria kohti vuodessa. Nieluvaikutus selittyy sillä, että puuston hiilivarastot ovat jatkuvasti suurentuneet.
Soiden ojitus on lisännyt turpeen hiilipäästöjä eli pienentänyt turpeen hiilivarastoa. Sen vastapainoksi suometsien puuston hiilivarasto on suurentunut. Useimpien arvioiden mukaan kokonaisvaikutus on tähän saakka ollut myös soilla keskimäärin positiivinen. Ne ojitukset, joilla puusto ei ole lähtenyt hyvään kasvuun, ovat kuitenkin olleet ilmastolle haitaksi.
Ojitettujen suometsien hiilitase saattaa kuitenkin kääntyä huonompaan suuntaan, kun suopuustojen tilavuuden suureneminen hiipuu, mutta hapellinen turvekerros jatkaa hajoamistaan. Asiaan voidaan vaikuttaa pitämällä hapellinen turvekerros mahdollisimman ohuena, esimerkiksi välttämällä ojien kunnostamista.
Hakkuiden lisäys ei ole ilmastoteko
Puun käytön korvausvaikutukset ovat suurin syy sille, että metsätalous säilyy hiilinieluna, vaikka hakkuita lisättäisiin. Nielu kuitenkin pienenee siihen verrattuna, että hakkuita ei lisätä. Hakkuiden lisääminen ei siis ole ilmastoteko. Tuoreessa tutkimuksessa on laskettu, että vuotuisten hakkuiden lisääminen 58 miljoonasta kuutiometristä 67 miljoonaan kuutiometriin pienentää metsien hiilinielua niin paljon, että puun käytön korvausvaikutuksen olisi oltava 2–2,4, jotta lisähakkuiden ilmastohaitta tulisi kuitatuksi puun käytön korvausvaikutuksilla. Korvausvaikutusten olisi siis oltava 3–4 kertaa suurempia kuin nykyisillä puutuotteilla.
Puun käytön korvausvaikutukset ovat suurin syy sille, että metsätalous säilyy hiilinieluna, vaikka hakkuita lisättäisiin. Nielu kuitenkin pienenee siihen verrattuna, että hakkuita ei lisätä. Hakkuiden lisääminen ei siis ole ilmastoteko.
Mutkalliset asiat mutkistuvat entisestään, kun tarkasteluun sisällytetään vuodot. Vuotoa tapahtuu, jos Suomen metsien hakkuut ja metsäteollisuuden kapasiteetti vaikuttavat siihen, kuinka paljon metsiä hakataan ja sellua keitetään muissa maissa. Jos sellun tuottaminen muissa maissa aiheuttaa enemmän päästöjä kuin Suomessa, Suomen selluteollisuuden kapasiteetin pienentäminen ei välttämättä olisi ilmastolle hyväksi, jos kapasiteetti siirtyisi johonkin toiseen maahan.
Ilmastohyödyt saavutetaan varmimmin, kun korvausvaikutuksiltaan huonojen tuotteiden (esimerkiksi painopaperin) kapasiteettia pienennetään yhtä aikaa useissa maissa. Tämä johtaa hinnan kohoamiseen ja sitä kautta kulutuksen pienenemiseen. Paperin kulutusta voi tietysti itse kukin ruveta pienentämään milloin vain ja hinnasta riippumatta.
Ilmastohyödyt saavutetaan varmimmin, kun korvausvaikutuksiltaan huonojen tuotteiden (esimerkiksi painopaperin) kapasiteettia pienennetään yhtä aikaa useissa maissa.
Vaikka vuotoja todennäköisesti tapahtuu, ne tuskin tapahtuvat täysimääräisinä. Jo se, että Suomessa ja muissa maissa keskustellaan vilkkaasti hakkuiden ilmastovaikutuksista, saattaa vaikuttaa paperin maailmanlaajuiseen kulutukseen ja sitä kautta ilmastoon. Esimerkkinä olkoon Kiina, jossa ilmaiset paperiset käsipyyhkeet ovat poistuneet valtion omistamista ravintoloista. Tämä hetkessä tapahtunut muutos lienee varautumista sellun saannin vaikeutumiseen. Sellun saannin ounasteltu vaikeutuminen taas on osittain seurausta lisääntyneestä halusta hillitä ilmastonmuutosta metsätalouden avulla.
Vaikka vuotoja todennäköisesti tapahtuu, ne tuskin tapahtuvat täysimääräisinä. Jo se, että Suomessa ja muissa maissa keskustellaan vilkkaasti hakkuiden ilmastovaikutuksista, saattaa vaikuttaa paperin maailmanlaajuiseen kulutukseen ja sitä kautta ilmastoon.
Ilmastoystävällinen metsätalous
Teoreettisen pohdiskelun vastapainoksi muutama käytännön ohje ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi metsätalouden avulla. Ensinnäkin, metsiä tulee edelleen käsitellä niin, että metsien hiilivarastot suurenevat. Puusto poistaa hiiltä pysyvästi ilmakehästä vain, jos metsän hiilivarasto suurenee pysyvästi. Se on onneksi mahdollista vielä pitkään, sillä Suomen metsien keskitilavuus on verrattain alhainen, noin 110 m3/ha. Puuston määrän suurentaminen lisäisi myös tilavuuskasvua ja puuntuotosta.
Ensinnäkin, metsiä tulee edelleen käsitellä niin, että metsien hiilivarastot suurenevat. Puusto poistaa hiiltä pysyvästi ilmakehästä vain, jos metsän hiilivarasto suurenee pysyvästi.
Toiseksi, metsien suurinta hiilivarastoa eli metsämaata tulee varjella. Soita ei tule ojittaa enää lisää eikä ojia pidä kunnostaa liian innokkaasti. Suometsissä vedenpinnan korkeutta tulisi säädellä ojituksen sijasta haihduttavan puuston avulla. Suometsien avohakkuita tulisi välttää, koska avohakkuu johtaa metaanipäästöihin ja kunnostusojituksen tarpeeseen. Myös kivennäismailla tulisi vähentää käsittelyjä, jotka edistävät metsämaan hiilen vapautumista ilmakehään. Näitä käsittelyitä ovat avohakkuu ja maanmuokkaus.
Toiseksi, metsien suurinta hiilivarastoa eli metsämaata tulee varjella.
Puusta tulisi valmistaa tuotteita, joissa hiili säilyy varastoituneena pitkään ja joiden valmistus kuluttaa vähän energiaa. Sahatavara on ilmastoystävällisempää kuin nykyiset massatuotteet. Metsänomistaja voi suurentaa sahatavaran osuutta siirtymällä alaharvennuksista (metsikön pienimmät puut poistetaan) yläharvennuksiin (suurimmat puut poistetaan) ja pidentämällä kiertoaikaa. Uusien, korvausvaikutuksiltaan hyvien tuotteiden valmistusta tulisi lisätä. Esimerkki näistä tuotteista ovat puusta valmistetut tekstiilikuidut.
Puusta tulisi valmistaa tuotteita, joissa hiili säilyy varastoituneena pitkään ja joiden valmistus kuluttaa vähän energiaa. Sahatavara on ilmastoystävällisempää kuin nykyiset massatuotteet.
Kirjoittaja
Timo Pukkala on metsätalouden suunnittelun professori Itä-Suomen yliopistossa, luonnontieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa.