Mittaukset vahvistavat: avohakkuu kasvattaa ojitettujen turvemetsien kasvihuonekaasupäästöjä lyhyellä aikavälillä merkittävästi
Tutkijat mittasivat ensimmäistä kertaa pyörrekovarianssimenetelmällä, kuinka paljon kolmea eri kasvihuonekaasua eli hiilidioksidia, metaania ja typpioksiduulia vapautui ilmakehään vuosi ojitetun turvemaametsän avohakkuun jälkeen. Mittaukset vahvistavat ymmärrystä avohakkuun vaikutuksista turvemaametsän kasvihuonekaasupäästöihin.
Pyörrekovarianssimenetelmä on reaaliaikainen mittaustekniikka, jolla voidaan mitata kasvihuonekaasujen vaihtoa ilmakehän ja maan tai kasvillisuuden välillä. Menetelmä perustuu ilman pystysuuntaisten pyörteiden jatkuvaan seurantaan ja sillä on mitattu aiemmin vain yhden vastaavan kohteen hiilidioksidipäästöjä. Nyt sillä mitattiin hiilidioksidin (CO2) lisäksi myös metaania (CH4) ja typpioksiduulia (N2O) avohakatussa ja uudistetussa ojitetussa turvemetsässä ensimmäistä kertaa.
’Ojitettujen kuusivaltaisten suometsien maaperän on tiedetty olevan päästölähde, mutta avohakatuilta ja uudistetuilta kohteilta ei ole aikaisemmin tehty kattavia mittauksia. Nyt kaikki kolme kasvihuonekaasua mitattiin samalla koko ekosysteemin kattavalla menetelmällä ja tulokset vahvistivat, että päästöt ovat jopa kymmenkertaisia verrattuna puustoisten ojitettujen soiden maaperän päästöihin’, toteaa tutkimusta johtanut tutkimusprofessori Raisa Mäkipää.
Tutkimus selvitti myös metaani- ja typpioksiduulipäästöjen lähteet maapinnoilta
Mittausalueen hiilidioksidipäästöt olivat ennen avohakkuuta (09/2019–09/2020) arviolta 13.2 t CO2/ha/yr. Vuosi avohakkuun jälkeen eli vuonna 2022 hiilidioksidipäästöt olivat kasvaneet noin 10 t CO2/ha/yr. Typpioksiduuli- ja metaanipäästöistä ei ole arviota ennen avohakkuuta, mutta hakkuun jälkeen kasvihuonekaasujen kokonaismäärä oli yhteensä 28,4 t CO2-ekv. hehtaaria kohden, josta suurin osa oli hiilidioksidipäästöjä (82 %) ja pienempi osa typpioksiduulipäästöjä (17.6 %) tai metaanipäästöjä (0.4 %).
Aiemmat arviot typpioksiduulipäästöistä ovat vaihdelleet paljon, koska päästöjä on mitattu kammiomittaustekniikalla, jonka ajallinen ja paikallinen kattavuus ei ole yhtä korkea kuin pyörrekovarianssimittauksissa. Pyörrekovarianssimenetelmällä voidaan havainnoida koko ekosysteemin ja ilmakehän välistä kaasunvaihtoa jatkuvasti, joten mittaukset tehdään samassa kokoluokassa kuin metsänhoitotoimenpiteet. Uudet mittalaitteet mahdollistavat myös typpioksiduulipäästöjen havainnoinnin.
Tutkijat selvittivät myös minkälaisilta maapinnoilta metaani- ja typpioksiduulipäästöt voivat olla peräisin. Arvio erilaisten pintatyyppien päästövoimakkuudesta saatiin yhdistämällä mittaukset droonikuvauksen ja koneoppimismenetelmien avulla laadittuun tarkkaan pintatyyppikarttaan. Tutkijat arvioivat eri pintatyyppien suhteellisen osuuden pyörrekovarianssitornin lähdealueella ja sovittivat aineistoon tilastolliset mallit, jotka arvioivat eri pintatyyppien päästövoimakkuutta pintatyypin suhteellisen osuuden, lämpötilan ja maaperän kosteuden perusteella.
Tehtyihin mittauksiin perustuvat mallit osoittavat, että ojat ja paljas turve olivat voimakkaita metaanipäästöjen lähteitä, kun taas typpioksiduulipäästöt olivat peräisin paljaasta turpeesta ja maasta, jossa on kariketta tai lahoavaa puuta.
”Eri mittaustekniikoilla saatujen aineistojen yhdistäminen ja tilastollinen mallintaminen on tärkeää turvemaametsien kasvihuonekaasuprosessien ymmärtämisen kannalta. Nyt saatuja pintatyyppikohtaisia päästöarvioita voidaan vielä tulevaisuudessa tarkentaa yhdistämällä malleihin esimerkiksi kammiomittausaineistoja”, toteaa Luonnonvarakeskuksen tutkija Olli-Pekka Tikkasalo.
Saadut tulokset ovat samansuuntaisia kuin aiemmat tutkimustulokset avohakatuilta turvemaametsiltä. Tulokset vahvistavat käsitystä, että avohakkuu kasvattaa lyhyellä aikavälillä ojitettujen turvemaametsien kasvihuonekaasupäästöjä merkittävästi.
Avohakatun ja uudistetun suometsän kasvihuonekaasumittauksia on jatkettu Luonnonvarakeskuksen koordinoimassa HoliSoils-hankkeessa ja aineistosta analysoidaan miten päästöt kehittyvät hakkuuta seuraavina vuosina ja mitkä tekijät vaikuttavat päästöjen määrään. Tutkimus tehdään UPM:n omistamalla metsäalueella Asikkalassa.
