Takaisin

Uusi tutkimus kyseenalaistaa metsätalouden ilmastohyödyt

Muokatun maaperän hiilipäästöt kumoavat kasvavan puuston hiilinielun

Itä-Suomen yliopiston dosentti Heikki Simolan kangasmetsien maaperän hiilitaseita käsittelevä tutkimus on hyväksytty julkaistavaksi arvostetussa European Journal of Soil Science -aikakausjulkaisussa. Tutkimuksen päätulos on, että avohakkuun jälkeinen metsämaan muokkaus merkittävästi pienentää eloperäisen eli orgaanisen hiilen varastoa maaperässä.

Aineisto on kerätty kangasmetsistä kautta koko Suomen, Hankoniemeltä Enontekiölle. Kangasmaan kunttakerroksen hiilivarastoa on mitattu rinnakkaisista näytesarjoista, joista toinen edustaa vanhaa luonnonmetsää ja toinen siihen välittömästi rajautuvaa, muokattua tai muokkaamatonta avohakkuualaa. Muun muassa luonnonsuojelualueiden reunoilta löytyy suotuisia tutkimuskohteita.

Tulokset osoittavat, että erityisesti 1970-luvulla alkanut syväauraus vähentää merkittävästi maaperän hiilivarastoja. Vaikutus on samansuuntainen myös kevyemmillä muokkausmenetelmillä, kuten äestyksellä, mutta muokkaamattomilla avohakkuilla hiilivarasto keskimäärin säilyy lähes ennallaan. Olennaista on, että muutos vaikuttaa pysyvältä, eli muokatun maaperän hiilivarasto ei näytä palautuvan talousmetsän normaalin kiertoajan puitteissa.
Aiemmissa tutkimuksissaan Simola työtovereineen on osoittanut, että suometsätalous aiheuttaa merkittävää hiilen hävikkiä ojitetuilla turvemailla (Pitkänen ym. 2012, Simola ym. 2013). Turvemaiden hiilipäästöt ovat huomattavasti suurempia kuin tässä uudessa tutkimuksessa kangasmailla todetut. Soiden metsäojittaminen on lähes loppunut, mutta kangasmaiden muokkausta tehdään edelleen rutiininomaisesti noin 120 000 ha vuodessa. Suomessa on muokattuja kangasmaita jo noin 6 miljoonaa hehtaaria, eli saman verran kuin ojitettuja soita.

Simolan ja työtoveriensa tulosten perusteella Suomen metsätalous köyhdyttää kangas- ja turvemaiden maaperän hiilivarastoa määrällä, joka vastaa noin 37 miljoonaa hiilidioksiditonnia vuodessa. Päästö on samaa suuruusluokkaa kuin metsiemme kasvavan puuston laskennallinen hiilinielu, ja poikkeaa olennaisesti siitä lähes neutraalista maaperän hiilitaseesta, jota Suomi YK:n ilmastonmuutoskonventille (UNFCCC) raportoi. Suomen raporteissa ilmoitetaan metsätalouden piirissä olevien turvemaiden päästöksi nykyisellään noin 7 miljoonaa hiilidioksiditonnia, kun Simolan tutkimuksissa on päädytty 33 miljoonaan tonniin. Ero selittyy osaltaan sillä, että ’virallinen’ laskenta ei lainkaan ota huomioon hiilipäästöjä siltä yli miljoonan hehtaarin alalta hukkaojitettuja soita, jolla metsää ei ole saatu kasvamaan, ja joka siten tilastoissa ei ole metsätalouden maata.

Suomi raportoi kangasmaiden maaperän toimivan vuositasolla lähes 10 miljoonan hiilidioksiditonnin hiilinieluna. Simolan uuden tutkimuksen mukaan tästä kuitenkin pitäisi vähentää maanmuokkauksen aiheuttama päästö, joka viime vuosikymmenet on ollut vuodessa neljän miljoonan tonnin luokkaa. Simolan uudessa artikkelissa kritisoidaan Suomen metsämaan hiilitaselaskentaan käytettyä YASSO07-mallia, joka ei lainkaan ota huomioon muokkauksen aiheuttamaa hiilivaraston pienenemistä. Kyseinen malli laskee ainoastaan puuston tuottaman karikkeen hajoamista ajan funktiona, jolloin tulos oikeastaan väistämättä jää positiiviseksi. Vajavainen malli siis käytännössä aina todistaa maaperän hiilinieluksi, vaikka todellisuus voi olla toisenlainen.

Maaperän hiilivaraston tutkimus tuo uutta näkökulmaa suomalaiseen keskusteluun, jossa päähuomio on kiinnitetty kasvavan puuston muodostamaan hiilinieluun. Laskennallisen nielun sijasta tulisi tarkastella hiilen varastoja ja niiden turvaamista ja kasvattamista. Maaperän hiilivarastot ovat kokonaisuutena huomattavasti puustoon sitoutuneen hiilen määrää suuremmat, mutta tutkimuksessa ne ovat jääneet yllättävän vähälle huomiolle.

Lisätietoja:
Heikki Simola, ympäristötieteen dosentti, heikki.simola (a) uef.fi, heikki.l.k.simola (a) gmail.com, p. 0504423566

Julkaisut

Uusi julkaisu kangasmaiden hiilitaseista:
Simola, H 2017/2018. Persistent carbon loss from the humus layer of tilled boreal forest soil. European Journal of Soil Science, painossa. doi:10.1111/ejss12498

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ejss.12498/full

 

Esitelmä FAO:n GSOC17-symposiossa Roomassa, maaliskuu 2017:
https://www.slideshare.net/ExternalEvents/alarming-loss-of-soil-carbon-stores-in-the-boreal-forest-zone-in-finland

Metsäojitettujen soiden hiilivaraston muutoksia kuvaavia julkaisuja:
Pitkänen, A., Turunen, J., Tahvanainen, T. & Simola, H. 2013. Carbon storage change on a partially forestry-drained boreal mire determined through peat column inventories. Boreal Environment Research 18, 223-234.
Simola, H., Pitkänen, A. & Turunen, J. 2012. Carbon loss in drained forestry peatlands in Finland, estimated by re-sampling peatlands surveyed in the 1980s. European Journal of Soil Science 63, 798–807.

Uuden julkaisun yhteenveto:
Simola, H 2017/2018. Persistent carbon loss from the humus layer of tilled boreal forest soil. European Journal of Soil Science
Summary
Effects of forest floor tillage on the soil organic matter (SOM) content of a podzol were studied across the boreal forest zone in Finland. At each of the 93 study sites, where an old natural forest stand is bordered by a tilled or non-tilled clearcut-regenerated stand, 20 topsoil cores were collected from both the old and regenerated stand for SOM determination. An analysis of covariance (ANCOVA) revealed a significant decrease in the SOM pool related to tilled soil on the clearcut stands compared with the adjacent old-forest stands. A relative increase in SOM on several of the most recent ‘clearcut’ sites appears to be a transient feature attributable to logging residue. The average decrease in SOM for all the >10-year tilled sites was 1260 g OM m-2, corresponding to a decline of about 15 % from the old-forest average. For clearcut sites without tillage, there was an average loss of only 300 g OM m-2, or 9 %. Based on the current rates of forest floor tillage in Finland (1200 km2 annually), CO2 emissions were estimated to be in the order of 2.8 Tg year-1, which suggests a total of about 130 Tg CO2 has been emitted since the 1960s (about 58 000 km2 of forests have been tilled so far). The persistent reduction in carbon stocks observed in tilled forest soil contradicts the carbon balance neutrality claimed for the intensive forestry currently practiced in Finland.