Kuusentaimikko: hiilen lähde vaiko nielu?

Missä vaiheessa istutettu kuusen taimikko muuttuu hiilen lähteestä hiilinieluksi? Entä miten taimikonhoito vaikuttaa hiilitaseeseen?

Tässä kysymyksiä, joihin etsimme vastauksia kirjoittaessamme Metsänuudistaminen-teosta pari vuotta sitten. Suoria vastauksia ei löytynyt. Eipä siis auttanut uudistamis- ja taimikonhoitotutkijan muuta kuin tarttua härkää sarvista ja selvitellä, miten empiirisiä hiilitasetutkimuksia tehdään ja ketkä olisivat hyviä yhteistyökumppaneita. Tästä syntyi TaimiCO2-hanke.

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.

Metsikön hiilivarasto karttuu, kun kasvillisuuden yhteyttämisen seurauksena hiiltä sitoutuu puustoon ja kasvillisuuteen. Hiiltä taas vapautuu karikkeen ja kuolleen puuaineksen hajoamisen tuloksena. Jos metsikköön sitoutuvan hiilen määrä on suurempi kuin vapautuvan, toimii metsikkö hiilinieluna. Ja jos hiiltä vapautuu enemmän kuin puusto ja kasvillisuus sitä sitoo, on metsikkö hiilen lähde. Negatiivisesta hiilitaseesta puhutaan silloin, kun metsikkö on hiilen lähde, ja positiivinen hiilitase tarkoittaa hiilennielua.

Kasvavan metsän hiilivarasto lisääntyy metsikön elinkaareen aikana hiilen sitoutuessa puuhun, aluskasvillisuuteen ja maaperään. Hiilivaraston suuruus riippuu siten paitsi puuston ja aluskasvillisuuden kasvusta ja kariketuotannosta, myös hiilen pysyvämmästä sitoutumisesta maan orgaaniseen ainekseen. Päätehakkuun jälkeen metsikkö on jonkin aikaa hiilen lähde, koska maasta ja hakkuutähteiden hajoamisesta vapautuu hiiltä ilmaan enemmän kuin vähäinen kasvillisuus ennättää sitä sitoa. Hakkuussa metsikön hiilivarastosta poistuu suuri osa runkopuun muodossa. Päätehakkuun jälkeen uuden taimikon varttuessa kasvillisuus sitoo vuosi vuodelta enemmän hiiltä, ja jossain vaiheessa päätehakkuun jälkeen uudistettu metsikkö muuttuu jälleen hiilen lähteestä nieluksi.

Mallinnuksiin pohjautuvien laskelmien perusteella eteläsuomalainen kivennäismaan metsikkö muuttuu hiilinieluksi vasta parikymmenvuotiaana.

Kokeellisista ekosysteemitason tutkimuksissa kylvömännikkö sitoi hiiltä enemmän kuin siitä vapautui jo huomattavasti aiemmin. Kivennäismaiden rehevät kasvupaikat uudistetaan Suomessa yleisesti istuttamalla kuusen taimilla, jota ennen maa muokataan mätästämällä (laikku- tai kääntömätästys). Istutuskuusikko kasvaa alussa kylvömännikköä nopeammin, joten onko mahdollista, että kuusikko olisikin hiilinielu jo aiemmin kuin mallitarkastelujen perusteella on oletettu? Ekosysteemitasolla tehtyä empiiristä tutkimustietoa tällaisten kivennäismaiden taimikoiden hiilitaseesta tai taimikonhoidon vaikutuksesta hiilen sitoutumiseen ja vapautumiseen ei juurikaan ole.

Taimikon varhaisperkauksessa poistetaan kasvatettavaa havupuustoa haittaavaa lehtipuustoa, jolloin hiiltä sitova biomassa vähenee. Varhaisperkauksessa poistetun lehtipuuston kannot ja juuret eivät välttämättä kuole ja vapauta hiiltä ilmakehään kovin nopeasti ja kannoista syntyy usein vesasyntyisiä taimia. Lehtipuiden kilpailusta vapautetut kuusen taimet myös hyödyntävät kasvutilan nopeasti parantuneella kasvulla. Voidaanko siis olettaa, että taimikonhoidon vaikutus kuusen taimikon hiilitaseeseen on vähäinen ja suhteellisen lyhytaikainen?

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.

Tässä hypoteeseja, jotka kaipaavat tutkimuksellista näyttöä ja näitä selvitetään alkuvuodesta alkaneessa Maa- ja metsätalousministeriön rahoittamassa Taimikonhoidon vaikutus kuusentaimikoiden hiilitaseeseen -hankkeessa.