Siirry pääsisältöön

Metsien maaperä voi hillitä tai kiihdyttää ilmastonmuutosta – Luken johtama tutkimushanke pureutuu maaperän ominaisuuksiin ja prosesseihin

Uutinen 11.5.2023

Puu sitoo hiiltä kasvaessaan, mutta myös metsän maaperä vaikuttaa ilmastonmuutokseen. Maaperän vaikutusta koskevat arviot ovat kuitenkin hyvin epävarmoja, ja ne jäävät usein huomiotta kansallisissa tai EU-tason päätöksissä. Nyt vaikutusten mittaamiseen ja ennustamiseen kehitetään yhteisiä työkaluja HoliSoils-hankkeessa, jota Luonnonvarakeskus (Luke) johtaa.

Kuinka suuri päästölähde tai hiilinielu metsän maaperä on? Miten metsänhoidolla voidaan vaikuttaa tähän? Nämä ovat ydinkysymyksiä, kun EU-maat pyrkivät vahvistamaan hiilinieluja maankäyttösektorilla ja hillitsemään ilmastonmuutosta. Luotettavia vastauksia on kuitenkin niukasti tarjolla.

”Euroopassa käytetään metsiä koskevan päätöksenteon tukena skenaariotyökaluja, joista maaperä puuttuu usein kokonaan. Tämä on vakava puute, koska metsänkäsittelytavat vaikuttavat maaperään siinä missä puustoonkin, ja vaikutukset voivat olla jopa erisuuntaisia”, sanoo Luken tutkimusprofessori Raisa Mäkipää.

Mäkipää johtaa EU-rahoitteista HoliSoils-hanketta yhdessä Luken tutkimusprofessori Aleksi Lehtosen kanssa. Hankkeessa selvitetään, kuinka erilaiset metsänkäsittelytavat vaikuttavat metsämaaperän hiilivarastoon, kasvihuonekaasutaseisiin ja mikrobien monimuotoisuuteen. Hankkeessa luodaan yhteisiä menetelmiä muutoksen mittaamiseen sekä malleja sen ennustamiseen.

”Olemme Lukessa tehneet kansallisia kasvihuonekaasuinventaarioita jo pitkään ja olemme myös kehittäneet malleja, joissa metsämaaperä huomioidaan. Nyt voimme hyödyntää tätä kokemusta HoliSoils-hankkeessa”, Lehtonen sanoo.

Mukana suomalaiset koemetsät tutkimuslaitteineen

Luke liitti HoliSoils-hankkeeseen kaksi suomalaista koemetsää, joissa tutkitaan ilmastoviisaita metsänhoitomenetelmiä. Yhdessä niistä Luken tutkijat ovat selvittäneet typpilannoituksen vaikutuksia jo vuodesta 1959, ja maaperän mittaustietojakin on käytössä 1980-luvulta alkaen.

Toinen koemetsä on runsasravinteinen ojitettu suo, jossa sijaitsee pysyvästi poikkeuksellisen laaja valikoima mittalaitteita niin maan pinnassa, maan alla kuin puiden latvojen yläpuolella. Laitteilla mitataan esimerkiksi pohjavedenpinnan korkeutta, kasvihuonekaasujen vaihtoa ja puiden kasvua.

Ränskälänkorven tutkimusmetsässä näkyy pitkospuut ja puissa erilaisia mittauslaitteita.

 

”Olemme pystyneet jakamaan hankkeessa kokemustamme erilaisista mittausmenetelmistä, joista osa on ollut käytössä vain harvoilla kumppaneillamme. Pystymme esimerkiksi erottelemaan maaperän hengityksen ja kasvien juuriston hengityksen toisistaan. Tämä auttaa, kun tutkimme maaperän eloperäisen aineksen hajoamiseen vaikuttavia tekijöitä”, Mäkipää kertoo.

Luken tutkijat vertaavat suometsässä perinteisen metsänkasvatuksen ja jatkuvapeitteisen kasvatuksen vaikutuksia maaperään. Osassa metsää tehdään siis avohakkuita ja uusia ojituksia, kun taas osassa puita kaadetaan poimien ja vähitellen siten, että suuria aukkoja ei tule eikä ojitusta tarvitse uusia.

 ”Tulokset ovat kiinnostavia ja näyttää, että jatkuvapeitteisellä metsänkasvatuksella voidaan pienentää päästöjä ja jopa muuttaa runsasravinteinen suometsä päästölähteestä hiilinieluksi”, Mäkipää sanoo.

Yhdenmukaisia mittaustapoja ja tukea datan hallintaan

Ilmastoviisaan metsänhoidon kokeita tehdään Suomen lisäksi kuudessa muussa Euroopan maassa sekä Uruguayssa. Lehtonen johtaa kokeita ja tarjoaa osallistujille työkaluja mittaustapojen yhdenmukaistamiseen ja datan hallintaan. Tutkimuskohteet valittiin kunkin maan erityispiirteiden mukaan. 

”Esimerkiksi Espanjassa vertaamme perinteistä metsänkäsittelyä sellaiseen, jolla pyritään erityisesti hillitsemään metsäpalon riskiä. Saksassa puolestaan vertaamme hiilensidontaa yhden puulajin kuusikoissa ja sekametsissä”, Lehtonen kertoo.

Sen lisäksi, että hankkeessa mitataan maaperän kasvihuonekaasupäästöjä, maaperistä otetaan myös näytteitä, jotta voidaan arvioida maaperän hiilen pysyvyyttä. Luke analysoi kaikkien kumppanien puolesta orgaanisen aineksen koostumusta ja laatua kussakin näytteessä.

Huippututkijat koolle osaamista jakamaan

Koostumuksen ohella HoliSoils-hankkeessa tutkitaan maaperässä eläviä mikroskooppisen pieniä eliöitä, mikrobeja. Tavoitteena on selvittää, miten kukin mikrobilaji tai -ryhmä liittyy tutkittavien kasvihuonekaasujen eli hiilidioksidin, metaanin ja typpioksiduulin tuotantoon ja kulutukseen. Mäkipään mukaan Lukessakin tehdään vaativaa mikrobitutkimusta, mutta HoliSoils-hankkeessa näytteet lähtevät kaikista koemetsistä Tšekkiin.

”Tšekkissä on alan huippututkija, jonka kanssa halusimme tehdä yhteistyötä. Suuren kansainvälisen tutkimushankkeen etuja on se, että voimme kerätä huiput yhteen ja hyötyä toistemme osaamisesta”, Mäkipää sanoo.

Mäkipään ja Lehtosen mukaan hanke tuottaa työkaluja kaikkien EU-maiden käyttöön ja edistää siten yhdenmukaista metsämaaperän kasvihuonekaasutaseiden seurantaa sekä ennustamista – ja hillitsee näin ilmastonmuutosta.

Kuka hanketta johtaa?

”Suurien tutkimuskysymysten ääressä yksin saisi aikaan tuskastuttavan vähän. Siksi minulle tuottaa iloa se, että pääsen työskentelemään muiden kanssa ja vieläpä niin suuressa hankkeessa, että voimme todellakin viedä metsämaahan liittyvää tiedettä ihan uudelle tasolle ja vastata merkityksellisiin kysymyksiin. Työ HoliSoils-hankkeessa on todella inspiroivaa”, Raisa Mäkipää toteaa.

Kokeneena metsäekologina ja maaperätutkijana Mäkipää näkee tutkimustyön merkityksen myös aivan tavallisella kävelyllä metsässä. Moni saattaa ihastella hyvinvoivaa metsää, mutta tutkija näkee merkkejä esimerkiksi siitä, että suuri osa metsän monimuotoisuudesta on menetetty.

”En toki näe suoraan lajikatoa, mutta tiedän, että esimerkiksi yhdessä kuusikossa pitäisi olla parituhatta sienilajia, ja kolmannes niistä esiintyy lahopuussa. Jos en näe yhtään lahopuuta, tiedostan, että kolmannes sienilajeista väistämättä puuttuu.”

Kuka hanketta johtaa?

Kansallinen kasvihuonekaasujen inventaario sisältää valtavien datamassojen mylläystä, laskentaa ja mallintamista. Sitä voi tehdä osin kaukana metsistä, ja sitä Aleksi Lehtonen on ehtinyt tehdä vuosikausia. Mutta tutkijana hän on perehtynyt erityisesti siihen, mitä maaperälle tapahtuu, kun metsää käsitellään esimerkiksi lannoittamalla tai puita kaatamalla. Ja siksi metsänkäsittelytavat pistävät helposti silmään.

”Metsässä kulkiessa on kiinnostavaa nähdä, että eri alueilla on erinäköistä ja tavoitteeltaan vaihtelevaa metsänhoitoa, vaikka perustana ovat Suomessa pitkälti samat suositukset. Metsänomistajat vain ovat erilaisia, ja myös metsänhoitoyhdistysten neuvot ovat erilaisia.”

HoliSoils-hankkeessa erilaiset näkemykset tulevat esille kansainvälisellä tasolla, mikä on Lehtosen mielestä tärkeä osa hanketta.

”On kiva nähdä, että saamme tuloksia aikaiseksi aidosti yhteistyössä emmekä vain yhteistä hankerahoitusta jakamalla.”

Teksti: Marianna Salin