Siirry pääsisältöön

Taimikonhoidon vaikutus kuusentaimikoiden hiilitaseseen 01

TaimiCO2 01

Ilmastonmuutoksen hillinnässä on korostunut metsien hiilensidonnan tehostaminen ja metsien hiilivaraston kasvattaminen. Tutkimustietoa siitä, missä vaiheessa taimikko muuttuu hiilinieluksi, miten uudistamisvaiheen hiilipäästöjä voidaan vähentää ja kuinka taimikonhoitotoimet vaikuttavat hiilensidontaan, ei juuri ole. Asiakokonaisuus on monimutkainen ja vaikuttavia tekijöitä ovat niin tarkasteltava aikajänne kuin tarkastelutaso eli onko kyseessä yksi metsikkö, aluetaso vai valtakunnan taso. ?

Metsikön hiilivaraston suuruus riippuu puuston ja aluskasvillisuuden kasvusta ja kariketuotannosta, mutta myös hiilen pysyvämmästä sitoutumisesta maan orgaaniseen ainekseen. Avohakkuun jälkeen metsikkö on jonkin aikaa hiilen lähde, koska maasta ja hakkuutähteiden hajoamisesta vapautuu hiiltä ilmaan enemmän kuin vähäinen kasvillisuus ennättää sitä sitoa. Metsikön/taimikon varttuessa kasvillisuus sitoo vuosi vuodelta enemmän hiiltä, ja jossain vaiheessa avohakkuun jälkeen uudistettu metsikkö muuttuu jälleen hiilen lähteestä nieluksi. Hiilinielu on suurimmillaan varttuneessa kasvatusmetsässä, jolloin puuston tilavuuskasvu on suurimmillaan. Mallinnuksiin perustuvissa tutkimuksissa eteläsuomalainen kivennäismaan kuusikko muuttuu hiilinieluksi vasta kaksikymmentä vuotta viljelyn jälkeen. Viljelymänniköissä, eddy covariance (EC) -menetelmällä tehdyissä kokeellisissa ekosysteemitason tutkimuksissa on kuitenkin osoitettu metsikön sitovan hiiltä enemmän kuin siitä vapautuu jo huomattavasti aiemmin.

Kivennäismaiden rehevät kasvupaikat uudistetaan Suomessa yleisesti istuttamalla kuusentaimilla, jota ennen maa muokataan mätästämällä (laikku- tai kääntömätästys). Tällaisten taimikoiden hiilitaseesta tai taimikonhoidon vaikutuksesta hiilen sitoutumiseen ja vapautumiseen ekosysteemitasolla ei juuri ole empiiristä tutkimustietoa.

Nykytietoon pohjautuen taimikonhoidon vaikutukset hiilitaseeseen ovat monimutkaiset, eikä niitä, samoin kuin hiilitaseen kääntymistä lähteestä nieluksi, voi ennustaa ilman kokeellisia tutkimuksia. Hypoteesimme on, että taimikon varhaishoito voi hetkellisesti muuttaa metsikön hiilitaseen negatiiviseksi eli hoitamaton taimikko voi sitoa hiiltä enemmän kuin hoidettu, mutta ero on vähäinen ja kaventuu nopeasti taimikonhoidon jälkeen.

Tutkimushankkeen tavoitteena on selvittää i) missä ikävaiheessa tuoreen kankaan laikkumätästetty kuusentaimikko muuttuu hiilen lähteestä nieluksi ja ii) miten varhaisperkaus vaikuttaa lyhyellä aikajänteellä taimikon hiilitaseeseen. Tavoitteena on lisäksi perustaa koealueet, joilla voidaan myöhemmissä hankkeissa seurata taimikonhoidon pitkäaikaisia vaikutuksia metsikön hiilitaseeseen. Taimikon hiilitase selvitetään mittaamalla hiilivarastoja kasvillisuudesta, puustosta ja maaperästä kolmella koealueella kolmen vuoden aikana. Lisäksi yhdellä näistä koealueista mitataan jatkuvatoimisesti taimikon hiilidioksidivuota EC-menetelmällä. EC-menetelmässä hiilen sitoutumista tai vapautumista metsiköstä voidaan mitata tuulen ja tuulessa ilmenevien turbulenttisten pyörteiden sisältämän hiilidioksidin avulla.

Tutkimustulosten avulla selvitetään taimikon varhaishoidon vaikutusta hiilitaseeseen lyhyellä aikavälillä. Pidemmän aikavälin vaikutuksista saadaan tutkimustietoa myöhempinä vuosina. Tuloksia tarvitaan Suomen metsien hiilinielun suuruuden määrittelyssä. Tulosten avulla voidaan tarkentaa kasvihuonekaasulaskelmien pohjalla olevia malleja yhdistettynä muissa hankkeissa tehtävään kuusen taimikoiden alkukehitysmallien tarkentamisen kanssa. Saatuja tuloksia voidaan hyödyntää myös ilmastokestävien metsänhoitomenetelmien kehittämisessä, etenkin taimikonhoidon osalta. Esimerkiksi jos varhaisperkauksen todettaisiin vaikuttavan lyhyellä aikavälillä haitallisesti hiilensidontaan, voidaan varhaishoidossa ohjeistaa käyttämään reikäperkausta totaaliperkauksen sijaan tai muuttaa taimikonhoidon tavoitetiheyksiä.

Hanke on osa maa- ja metsätalousministeriön keväällä 2020 käynnistämää maankäyttösektorin Hiilestä kiinni -ilmastotoimenpidekokonaisuutta (mmm.fi), jolla pyritään vähentämään maa- ja metsätalouden ja muun maankäytön kasvihuonekaasupäästöjä ja vahvistamaan hiilinieluja ja varastoja.