Pohjoisen metsät auttavat hillitsemään ilmastonmuutosta, mutta vain jos pidämme huolta niiden monimuotoisuudesta
Metsillä on tehokkaina hiilen sitojina keskeinen rooli ilmastonmuutoksen hillinnässä. Meillä on keinoja turvata metsien monimuotoisuus ja suojella niiden hiilinieluja ja -varastoja, kirjoittaa professori Jaana Bäck.

Noin kaksi kolmasosaa maapallon maapinta-alasta on jonkinlaisten metsien peitossa. Metsät ovat usein keskiössä, kun on puhe ilmastonmuutoksesta ja sen hillitsemisestä – erityisesti Suomessa, yhdessä maailman metsäisimmässä maassa. Syynä on metsien erinomainen kyky sitoa hiilidioksidia ilmasta ja varastoida sitä.

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus ja maapallon lämpötila ovat yhteydessä: mitä enemmän ilmakehässä on hiilidioksidia, sitä enemmän ilmasto lämpenee. Ihmisten toiminta, erityisesti teollisuus ja energiantuotanto, kasvattaa hiilidioksidipitoisuutta. Kasvillisuuden, kuten metsien, ylläpitämä hiilen kierto luo elintärkeää vastapainoa ihmisen toiminnalle.

Tämän vuoksi ei ole lainkaan yhdentekevää, millaisia metsiä ja kuinka paljon maapallolla on.

Metsän hiilinielu on voimakkain kesällä

Metsien ilmastovaikutusten keskeinen käsite on hiilinielu, joka viittaa kasvien yhteyttäessään sitoman ja samalla ilmakehästä poistuvan hiilidioksidin määrään.

Hiiltä sitoutuu kasvillisuuteen eniten kasvukauden aikana, eli metsien hiilinielu on voimakkain kesällä. Hiiltä sitovat puiden ohella myös metsänpohjalla kasvavat varvut ja sammalet, joilla on ehkä yllättävänkin suuri rooli koko ekosysteemin hiilitaseessa.

Metsien hiilinielun suuruuteen vaikuttavat muun muassa sääolot, metsän kasvillisuuden rakenne ja puuston elinvoima. Maapallon metsien yhteenlaskettu hiilinielu on noin 3,2 gigatonnia hiiltä vuodessa. Fossiilisista polttoaineista ja maankäytön muutoksista syntyvät hiilipäästöt ovat yhteensä noin 11 gigatonnia vuodessa, eli globaalisti metsiin sitoutuu vajaa kolmannes kaikista vuoden aikana syntyvistä hiilipäästöistä.

Suomen metsät ovat hyvin tehokas hiilinielu: ne sitovat noin puolet Suomen kasvihuonekaasupäästöistä.

Metsä myös varastoi hiiltä

Ilmastonmuutoksen hillinnän kannalta nielujen ohella keskeisiä ovat hiilivarastot. Metsä kerryttää hiiltä varastoihin orgaanisiksi yhdisteiksi, pääasiassa puuainekseen, karikkeeseen ja metsämaahan. Maapallon metsiin on juuri nyt varastoituneena noin 900 gigatonnia hiiltä, mikä on suurin piirtein yhtä paljon kuin hiiltä on ilmakehässä tällä hetkellä.

Ylivoimaisesti suurimmat hiilivarastot ovat tropiikin metsien puut ja boreaalisten eli pohjoisten metsien maaperä.

Hiilivarastoissa olennaista on se, kuinka pysyviä ne ovat. Lahoavasta puuaineksesta, karikkeesta ja metsämaasta hiili vapautuu hajottajaorganismien hengittäessä takaisin ilmakehään sitä nopeammin, mitä paremmat olot maaperän pieneliöiden toiminnalle vallitsevat. Suotuisat eli lämpimät ja kosteat olot voivat moninkertaistaa hajottajien hengityksen tuottaman hiilidioksidin määrän.

Boreaalisen metsämaan hiilivarastoilla on erityinen merkitys ilmastonmuutoksen hillinnässä. Maahiili on kylmässä ilmastossa erittäin vakaassa muodossa, ja sitä kertyy maahan koko ajan hitaasti lisää. Kuumassa ja kosteassa tropiikissa pääosa hiilestä kiertää nopeasti kasvillisuuden, maaperän ja ilmakehän välillä. Pohjoisten metsien maahan sitoutunut hiili sen sijaan palaa takaisin ilmaan luonnollisten hajotusprosessien kautta keskimäärin vasta muutamien satojen vuosien kuluessa.

Hiilen kierron eli nielujen ja varastojen lisäksi metsät voivat suoraan vaikuttaa ilmastonmuutoksen etenemisnopeuteen vielä ainakin kahdella muulla tavalla: ne heijastavat auringon säteilyenergiaa maapallolta takaisin avaruuteen ja tuottavat haihtuvia höyryjä, jotka tiivistyessään muodostavat vaaleita, ilmakehää viilentäviä pilviä.

Ilmastonmuutos näkyy myös metsissä

Metsät ovat siis elintärkeitä maapallon lämpötilan säätelijöitä, mutta miten ilmaston lämpeneminen vaikuttaa niihin itseensä?

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut esiteollisesta ajasta tähän päivään noin 45 prosenttia, ja samaan aikaan maapallon keskilämpötila on noussut 0,8 astetta. Tällä hetkellä hiilidioksidipitoisuus kasvaa ja maapallon lämpötila nousee huomattavasti nopeammin kuin aiemmin. Puut ovat hidaskasvuisina ja pitkäikäisinä melko huonoja sopeutumaan nopeisiin muutoksiin kasvuympäristössä.

Emme vielä tiedä, millä kaikilla tavoilla ilmastonmuutos vaikuttaa puiden kasvuun, vaan aiheesta tarvitaan lisää tutkimusta.

Ilmastonmuutoksella saattaa olla joitain seurauksia, jotka hyödyttävät metsiä. Lämpenemisen seurauksena kasvulle suotuisa kausi pitenee sekä keväästä että syksystä: Euroopassa on viime vuosikymmenien aikana huomattu puiden kasvuun lähdön ja silmujen puhkeamisen aikaistuneen kolmesta viiteen päivää kymmenessä vuodessa, ja viitteitä syksyn alkamisen viivästymisestäkin on jo havaittu.

Tämä tarkoittaa myös yhteytyksen eli hiilinielun käynnistymistä aiemmin kuin ennen, mikä voi johtaa nettonielun voimistumiseen koko kasvukauden ajalta.

Lämpimämmät kasvukaudet saattavat myös edistää uusien kasvilajien leviämistä seuduille, joilla niitä ei aiemmin juuri ole esiintynyt kylmien talvien ja lyhyiden kasvukausien vuoksi. Suomessa tällaisia lajeja ovat muun muassa jalot lehtipuut, kuten tammi, jalava ja saarni, joita nykyään tavataan luonnonvaraisina vain aivan maan eteläosissa.

Uudet kasvilajit toisaalta lisäävät elinympäristöjen monimuotoisuutta, mutta samalla voimme menettää joitakin nyt luontaisesti esiintyviä lajeja. Tärkeimpiä näistä on kuusi, joka voi erityisesti Etelä-Suomessa kärsiä kuivuudesta, tuholaisista ja myrskytuhoista.

Kuivuus ja tuholaiset uhkaavat metsiä

Yhteyttääkseen ja kasvaakseen tehokkaasti kasvi tarvitsee hiilidioksidin lisäksi vettä ja muita ravinteita, joista voi tulla pulaa ilmastonmuutoksen myötä. Kun lämpötila nousee, kuivuus lisääntyy. Kuivuuden stressaamat metsät ovat herkkiä monille tuhoille. Tämän seurauksena hiilinielu pienenee, ja äärioloissa metsät voivat muuttua hiilen lähteiksi eli vapauttaa varastoitunutta hiiltä takaisin ilmakehään.

Jo nyt on viitteitä siitä, että leudot talvet voivat kuluttaa puiden energiavaroja niin, että osa niiden kesän aikana varastoimasta hiilestä vapautuu takaisin ilmaan, ja tämä vaikuttaa myös seuraavan kesän kasvuun.

Euroopassa havaitaan jo nyt ennenkokemattomia kuivuusaaltoja, joiden ennustetaan yleistyvän. Kuivuus ja helteet ovat viileisiin ja kosteisiin ilmasto-oloihin sopeutuneille pohjoisille kasveille kova paikka.

Myös metsäpalojen ennustetaan yleistyvän ja tulevan entistä tuhoisammiksi; paloissa vapautuu ilmakehään valtavasti hiilidioksidia, joka ei ole peräisin vain puustosta vaan myös maaperästä, jonne se on sitoutunut jopa tuhansien vuosien aikana.

Yksi selkeimmistä ilmastonmuutokseen liittyvistä riskeistä on luonnossa normaalistikin esiintyvien tuholaisten runsastuminen ja leviäminen uusille alueille. Tästä on tuoreita kokemuksia Keski-Euroopassa, jossa kaarnakuoriaiset tuhosivat kuusikoita laajoilla alueilla useiden peräkkäisten kuivien kesien jälkeen. Paikallisia kirjanpainajakuoriaisen aiheuttamia tuhoja on havaittu myös Etelä-Suomessa, muun muassa Helsingin keskuspuistossa vuonna 2020.

Tuulituhojenkin ennustetaan lisääntyvän. Sekä myrskyjen voimakkuus että esiintymistiheys voivat muuttua tulevaisuudessa, ja kun tämä yhdistyy leutoihin talviin, jolloin maa on sula ja märkä, paikalliset myrskytuhot voivat olla mittavia.

Miten hiilinieluista ja -varastoista pidetään huolta?

Metsien tarjoamien luonnollisten hiilinielujen ja -varastojen säilyttäminen ja kasvattaminen ovat keskeisiä keinoja hiilen poistamiseksi ilmakehästä. Mikään muu ”teknologia” ei ole yhtä laajalle levinnyt ja varmatoiminen, saati että se tuottaisi samaan aikaan tehokkaasti myös muita hyötyjä, kuten estäisi eroosiota, suojelisi vesivaroja ja tarjoaisi virkistystä ja elämyksiä jokaiselle tasapuolisesti.

Miten metsäluonnon nerokkaista mekanismeista saadaan mahdollisimman suuri apu? Vastaus on toisaalta vaikea, toisaalta yksinkertainen: turvaamalla monimuotoisen metsäekosysteemin toimintakyky. Vain monimuotoiset ekosysteemit ovat riittävän resilienttejä kohtaamaan ilmastonmuutoksen aikaansaamat riskit. Meidän on myös pidettävä huolta metsien hiilinielujen ja -varastojen pysyvyydestä pitkällä aikajänteellä.

Onnistumiseen vaaditaan monitieteistä ja monipuolista ymmärrystä sekä ilmastonmuutoksesta että metsien toiminnasta, metsänhoidosta ja mahdollisista uusista tarvittavista hoitotoimista. On oltava valmis katsomaan metsiä uudesta näkökulmasta ja vaatimaan kokonaisvaltaista suunnittelua osaoptimoinnin sijaan.

Tiede on varsin yksimielinen metsien keskeisestä roolista ilmastonmuutoksen hillitsemisessä. Erimielisyyttä on sen sijaan keinoista, joita tavoitteeseen pääsemiseksi tarvitaan. Osa erimielisyyksistä kumpuaa erilaisesta aikajanasta toimien taustalla. Ilmastonmuutoksen hidastamiseksi toimiin täytyy ryhtyä juuri nyt, mutta metsänhoidon suunnittelussa aikajänne on kuitenkin usein talousmetsän kiertoajan mittainen eli vähintään useita kymmeniä vuosia.

Ilmastotietoisella metsänomistajalla tai maankäytön suunnittelijalla on kuitenkin käytössään monia menetelmiä hiilinielujen ja -varastojen suojelemiseksi: Alueita voidaan metsittää ja valita tehokkaasti hiiltä sitovia puulajeja. Talousmetsät voidaan pitää puustoisina, optimoida harvennuksia ja viivästyttää hakkuita. Metsäluonnon monimuotoisuutta voidaan turvata pysäyttämällä elinympäristöjen ja lajien tuhoutuminen.

Nämä ovat keinoja sekä hillitä riskejä että lisätä hiilinieluja. Siihen, mikä niistä kulloinkin valitaan, ei ole – eikä pidäkään olla – yhtä ainoaa vastausta. Sama ratkaisu ei sovi kaikkialle, ja tämä moniarvoisuus tahtoo helposti unohtua suomalaisessa keskustelukulttuurissa.

Kaadettu puu käyttöön sadoiksi vuosiksi

Yksi käyttövalikoimassa oleva keino on pidentää hakatun puun ikää hiilivarastona. Vaikka puun käyttäminen biopohjaisena, uusiutuvana polttoaineena ja fossiilisten polttoaineiden korvaajana on houkuttava ajatus, se kuitenkin hakkuiden kautta tuhoaa hiilinieluja ja -varastoja, erityisesti jos puuta kaadetaan vain poltettavaksi.

Tätä nykyä hakatusta puusta vain kuudennes päätyy hiukan pitempikestoiseen kiertoon saha- ja rakennusteollisuuden raaka-aineeksi. Metsästä korjatun puun sisältämän hiilen elinkaari on hyvin lyhyt, jopa alle viisi vuotta. Tämä tarkoittaa sitä, että metsästä korjattuun puuhun sen kasvaessa sitoutunut hiili on palannut takaisin ilmakehään viidessä vuodessa.

Mitä ikinä teemmekin talousmetsissä, on tärkeää huolehtia siitä, että sieltä korjattu puu muodostaa mahdollisimman pitkäikäisen hiilivaraston. Lopputuote voi olla puurakennus, joiden elinikä lasketaan sadoissa vuosissa, tai muu kestokulutushyödyke, tai kierrätetystä materiaalista tehty kirja. Keskeistä on, että tuotteiden elinkaarta saadaan pidennettyä nykyisestä huomattavasti.
 

Teksti on muokattu Kuinka maailma pelastetaan -Tiedekulma-pokkarissa (Gaudeamus) julkaistusta artikkelista.

Haluatko lisää tutkittua tietoa ilmastonmuutoksesta ja luontokadonsta? Tutustu tutkimukseemme.