Suomessa on paljon suometsää, arviolta noin kolmannes kaikesta metsäalasta. Suosta ja turvemaasta noin puolet on ojitettua. Ahkeralla soiden ojittamisella tavoiteltiin aikanaan puun kasvua. Metsäpinta-alaan suhteutettuna ojituksia tehtiinkin enemmän kuin missään muussa maassa.
- Teksti Marianne Mustonen | Kuvitus Vastavalo Esa Ervasti ja Raija Törrönen
Metsänhoitotoimenpiteet, erityisesti jatkuva kasvatus ja avohakkuut, ovat kuuma puheenaihe paitsi metsäomistajien, myös eri alojen tutkijoiden keskuudessa.
—Ojitettujen metsien hakkuista aiheutuu aina vesistövaikutuksia. Hakkuiden ja kunnostusojituksen, eli ojien uudelleen avaamisen, aiheuttama myllerrys vapauttaa vesistöihin orgaanista ainetta ja ravinteita, kertoo mikrobiologisen biogeokemian professori Jukka Pumpanen.
Juuri alkaneessa REFORM WATER -hankkeessa tutkijat selvittävät vesistövaikutusten lisäksi vesistöstä hajoamisen myötä vapautuvia kasvihuonekaasupäästöjä, erityisesti hiilidioksidia ja metaania, mutta myös dityppioksidia eli ilokaasua.
– Ilokaasu on mielenkiintoinen ilmastonmuutoksen kannalta, koska sen ilmakehää lämmittävä vaikutus on melkein 300-kertainen hiilidioksidiin verrattuna sadan vuoden aikajaksolle arvioituna. Sen päästöjä maaperästä ja vesistöistä on kuitenkin tutkittu paljon vähemmän kuin hiilidioksidin ja metaanin.
Nykytiedon valossa vähäravinteisia alueita ei enää ojitettaisi.
Jukka Pumppanen, mikrobiologisen biogeokemian professori
Suometsien ojista ja pohjavesistä kerätyistä vesinäytteistä mitataan kasvihuonekaasujen tuottonopeus. Näytteitä kerätään ympäri vuoden. Talvella näytteitä otetaan ojista. Kevät- ja syysvalunta ovat myös tärkeitä mittausajankohtia, koska silloin ravinteiden ja orgaanisen aineksen valunta on suurinta. Vesinäytteistä tutkitaan myös ravinnepitoisuudet ja veteen liuenneen orgaanisen aineksen laatu.
—Ojiin laitetaan myös jatkuvatoimiset virtausmittarit. Kun tunnetaan virtaama, veden pitoisuudet ja kaasun tuotanto eri aikoina, voidaan arvioida, kuinka paljon kaasuja vapautuu kokonaisuudessaan, Pumpanen selvittää.
Laboratoriokokeissa eri maiden soista otettujen turvekairojen vedenpintaa säädellään eri tasoille, ja tutkitaan, miten turve hajoaa sekä miten se vaikuttaa veden laatuun ja vedestä vapautuviin kasvihuonekaasupäästöihin. Veden molekyylikoostumus – esimerkiksi ligniinin, proteiinin tai tanniinin määrä – saadaan selville FTIR-mittauksen avulla.
—Kehitämme myös simulointimallia, Luonnonvarakeskuksessa kehitettyä suosimulaattoria. Sen avulla voidaan laskea, kuinka paljon päästöjä vapautuu eri metsänkäsittelytavoilla, ja tehdä sen perusteella erilaisia skenaarioita. Mallin testaamiseen tarvitaan erilaisia mittauspaikkoja, Pumpanen toteaa.
Mallilla pyritään ennustamaan metsänkäsittelymenetelmien vaikutuksia veden laatuun ja kasvihuonekaasupäästöihin vesistöistä.
—Suosimulaattorissa voidaan laskea tulokset laajalle skaalalle ja pinta-alalle. Näin saadaan tutkimukseen mukaan myös taloudellista näkökulmaa, mikä kiinnostaa aina.
Metsänkäsittelytoimenpiteet vaikuttavat aina veden ja hiilen kiertoon vaikuttaviin prosesseihin. Myös jatkuvalla kasvatuksella, eli yksittäisten puiden poistolla avohakkuun sijaan on vaikutusta, koska se aiheuttaa vaurioita kasvamaan jätettäville puille. Toisaalta taas uusia taimia ei tarvitse istuttaa, kun luonnolliset taimet riittävät useimmiten uuden metsän kasvuun. Mitä vähemmän maan pintaan kajotaan, sen parempi se on päästöjen kannalta.
Nykytiedon valossa vähäravinteisia alueita ei enää ojitettaisi. Pumppanen muistuttaa, ettei metsien biodiversiteetistä eikä kasvihuoneilmiöstä ollut käsitystä, kun ojituksia tehtiin.
— Nykyään ojitettuja alueita jo ennallistetaan tai muutetaan suojelualueiksi. Soiden ennallistamien lisää maaperän hiilinieluja, mutta toisaalta metaanipäästöt voivat lisääntyä. Ojitetussa maaperässä metaani on hapettunut ja vähentänyt näin metaanipäästöjä. Turpeen hajoaminen kuitenkin tällöin kiihtyy, joka lisää hiilidioksidipäästöjä.
—Metsänhoitotoimenpiteiden ilmastovaikutusten taustalla olevat mekanismit ovat monimutkaisia ja kiisteltyjäkin. Siksi ne ovat kiinnostava ja tärkeä tutkimuskohde.
Julkaistu Saima-lehdessä 2/2019
- Osa isompaa kansainvälistä Water JP 2018 ”Closing the Water Cycle Gap – Sustainable Management of Water Resources” -tutkimusohjelmaa, josta on rahoitettu 18 kansainvälistä tutkimushanketta Euroopassa.
- Mukana viisi tutkimusryhmää eri Euroopan maista: Suomesta, Ruotsista, Virosta ja Irlannista.
- Kolmivuotisen Hankkeen kokonaisrahoitus on 1,1 miljoonaa euroa, josta Itä-Suomen yliopiston osuus on 300 000 euroa. Rahoittajana toimii EU-komission lisäksi Suomen Akatemia.
- Tutkitaan, miten metsän jatkuva kasvatus, harvennus tai avohakkuut vaikuttavat päästöihin. Hankkeessa selvitetään myös voisiko vesien käsittely, kuten valumavesien suodattaminen ”biohiilisäkin” kautta, olla yksi ratkaisu ongelmaan