Miten metsiä tulisi hoitaa, jotta niiden rooli ilmastonmuutoksen torjunnassa vahvistuisi? Minkä verran metsämme kestävät hakkuita, että ne pystyvät vielä vastaamaan ilmastonmuutoksen tuomiin haasteisiin? Entä kuinka näihin kysymyksiin saataisiin vastauksia ymmärrettävästi ja havainnollisesti? 

Näitä asioita pohtivat varmasti monet metsänomistajat. Niihin hakee vastauksia myös ForClimate-tutkimusryhmä, jonka tavoitteena on koota tieto helposti metsänomistajien saataville. Jo olemassa oleva ja kertyvä tieto halutaan sekä mallintaa verkkopalveluksi että paketoida kaikille avoimeen yliopistotasoiseen koulutuspakettiin. Tulokset saadaan vuoden 2024 lopussa päättyvän hankkeen jälkeen kaikkien käyttöön. 

Suomessa metsään liittyvällä tutkimuksella ja metsänhoidon kehittämistyöllä on pitkät perinteet ja siksi dataakin on käytettävissä hyvin. Uutta tietoa kuitenkin tarvitaan, sillä ilmastonmuutoksen myötä tapahtuu muutoksia, joita ei vielä tunneta. Muun muassa kasvuolosuhteet muuttuvat, samoin tiettyjen lajien kasvupaikat. 

Vuoden 2022 toukokuussa käynnistyneen ForClimate-hankkeen osapuolet ovat Helsingin yliopisto, Ilmatieteenlaitos ja Luke.  Hankkeen noin kahden miljoonan euron rahoitus tulee Suomen Akatemialta Vihreän ja digitaalisen siirtymän avainalat 2021 -rahoituksesta EU:n RRF-rahoituksen kautta. 

Metsään vaikuttavat muuttuvat olosuhteet tutkimuksen kohteena 

Tutkimuskoordinaattori, yliopistotutkija, dosentti Anna Lintunen kertoo, että hankkeessa on haluttu yhdistää mahdollisimman monipuolinen tutkijajoukko. Mukana onkin muun muassa ilmakehätutkijoita, metsätieteilijöitä ja tietojenkäsittelytieteen osaajia.

Anna Lintunen liikkuu itse maastossa seuraamassa tutkimuslaitteita ja myös asentaa niitä paikoilleen.

Poikkitieteellinen konsortio muodostuu Helsingin yliopiston, Luken ja Ilmatieteenlaitoksen tutkijoista sekä metsäalan yhteistyökumppaneista. Hankkeen vastuullinen johtaja on akateemikko Markku Kulmala Helsingin yliopistosta. 

”Mukana on yhteensä noin 30 tutkijaa. Kokoonnumme aktiivisesti ja jaamme tietoa keskenämme, jotta monialaisuus tulisi mahdollisimman hyvin käyttöön. Monipuolisten mittausten ja prosessiymmärryksen avulla pääsemme käyttämään dataa, joka on hankkeessa kaiken perusta”, Anna Lintunen kertoo. 

Dataa hyödynnetään hankkeessa prosessipohjaisen mallin parametrien estimointiin ja mallin validointiin. Lisäksi prosessipohjainen malli tuodaan yhteen empiiriseen mallinnukseen ja laajoihin aineistoihin perustuvan simulaatiotyökalun kanssa. Näin syntyvän MottiC+-mallin avulla voi arvioida metsän ja ilmakehän vuorovaikutusta erilaisissa metsänhoito- ja ilmastoskenaarioissa ja eri skaaloissa hyvin monipuolisesti. 

Lintunen kertoo, että prosessipohjaisen mallin avulla päästään käsiksi metsään vaikuttaviin muuttuviin olosuhteisiin, kuten lämpöön ja valoon, ja pystytään tekemään simulaatioita erilaisissa metsätyypeissä. 

”Selvitämme ja mallinnamme erilaisten metsien ilmastovaikutuksia sekä erilaisten metsän käytön ja hoidon toimenpiteiden vaikutusta niihin”, Lintunen toteaa. ”Itse puuhun varastoituvan hiilen määrä metsässä lähtökohtaisesti lisääntyy, kun metsän annetaan kasvaa pidempään ilman hakkuita. Kokonaishiilivaraston määrää voi kasvattaa myös siten, että puuta käytetään esimerkiksi rakennusten tapaisiin pitkäikäisiin kohteisiin.” 

Yliopistotutkija Anna Lintunen kertoo, että MottiC+-mallin avulla metsistä saatavia tutkimustuloksia voidaan simuloida koko Suomen tasolla ja muuttujat pystytään ottamaan huomioon alueellisesti.

Tavoitteena lisätä metsänomistajien tietoa vaikutuksista 

Ryhmän tutkimusalueena on periaatteessa koko Suomi, mutta datan hankkimisessa hyödynnetään jo olemassa olevia tutkimusasemia ja niiden välineitä. Esimerkiksi Hyytiälässä Juupajoella tehdään monenlaisia mittauksia ja haetaan pohjaa erilaisille metsiköille tarvittavaan teoriaan. 

Empiirinen Motti-malli on kehitetty ennustamaan erilaisten metsänkäsittelytapojen vaikutuksia puuston kehitykseen. Se on jo vuosia ollut tutkijoiden, metsäammattilaisten ja opiskelijoiden käytössä. Sen käyttö vaatii kuitenkin harrastuneisuutta. 

Uusi MottiC+-malli on tulossa ja sen tavoitteena on, että metsänomistajien tieto metsien ominaisuuksista ja toimenpiteiden vaikutuksesta lisääntyisi. Mallin jalkauttamisessa ovat mukana Tapio, Metsähallitus ja Metsäteollisuus ry, joiden kautta tietoa leviää potentiaalisille käyttäjille. 

”Yhteistyökumppanimme ovat olleet mukana alusta asti ja kokoonnumme vuosittain. Heidän roolinsa on tärkeä, sekä pilotoinnissa että tiedon levittämisessä. He ovat olleet innostuneesti mukana”, Lintunen kertoo. 

Lintusen mukaan mallin kyky arvioida paikallisia vaikutuksia on arvokas, sillä sama toimenpide voi erilaisissa ympäristöissä johtaa erilaiseen lopputulokseen. 

”Malli olisi käytettävissä metsikkökohtaisesti ja ihan yksittäisten ihmistenkin saatavilla. Me rakennamme myös verkkopalveluna Helsingin yliopiston kautta toteutettavaa avointa kurssia metsistä ja ilmastonmuutoksesta. Kurssi on avoin ja tarkoitettu paitsi asiasta kiinnostuneille eri tieteenalojen yliopisto-opiskelijoille, myös esimerkiksi metsänomistajille.” 

Mallin kehittämisen lähtökohta ovat mittaukset, joita on jo tehty aiemmin esimerkiksi erilaisten metsien ilmastovaikutuksista, käytöstä ja hoidosta. Niistä kootun datan ja aikaisemman laajan tutkimustiedon perustalle rakennetaan mallit, joita voi hyödyntää missä tahansa metsässä. Monipuoliset mittaukset mahdollistavat myös mallin todentamisen. 

”Mittausten avulla prosessiymmärrystä on jo parannettu muun muassa albedosta, eli heijastavuudesta tai säteilystä, kuten myös aerosolihiukkasista ja pilvien muodostumisesta. Näiden asioiden mallintaminen ei ole helppoa, ja niistä kaivataan lisätietoa”, Lintunen arvioi. 

Ilmastonmuutos lisää haittoja ja riskejä metsissä 

Lintunen toteaa, että metsien vaikutuksesta ilmastoon ja ilmaston vaikutuksista metsiin tulee julkaisuja ja yksittäisiä tutkimustuloksia koko ajan. Mallin avulla tuloksia voidaan simuloida koko Suomen tasolla ja muuttujat pystytään ottamaan huomioon alueellisesti. Myös metsien toimenpiteiden vaikutuksesta on jo julkaistu paljon erilaisia tuloksia. 

”Jo nyt tiedämme metsänhoidosta ainakin sen, että hakkuiden lisääminen on ilmastolle huono asia. Haasteena ovat muun muassa turvemaapohjaiset metsät, joiden vaikutus ilmastolle on suuri. Tieto siitä on lisääntynyt”, Lintunen kertoo. 

Jo olemassa olevan tutkimustiedon perusteella tiedetään, kuinka muuttuva ilmasto vaikuttaa puihin: riskit kasvavat, hyönteistuhot lisääntyvät, puulajimuutokset voi jo huomata. Esimerkiksi tammen taimia näkyy jo nyt pohjoisempana ja enemmän kuin aiemmin. Kuusi on puulajeista herkin ja siihen osuvat muun muassa myrskytuhot ja kuivuus. 

”Lehtipuut pääasiassa hyötyvät ilmaston lämpenemisestä havupuita enemmän, kun maan mineralisaatio kasvaa. Viime vuosina metsien hiilinielu on kuitenkin kokonaisuutena heikentynyt, sillä metsiä on hakattu paljon ja metsät ovat kasvaneet vähemmän kuin on ennustettu”, Lintunen mainitsee. 

”Olen kuitenkin toiveikas. Suomalaisilla on vahva metsäsuhde ja ihmiset arvostavat metsiä. Kun tieto karttuu, tiedetään paremmin, mitä metsissä kannattaa tehdä. Myös metsien rahallinen arvo ymmärretään uudella tavalla hiilinielumarkkinoiden kautta.” 

Tietoa metsistä kerätään muun muassa kyvettien avulla. Automaattisesti avautuvan ja sulkeutuvan kyvetin sisälle suljetaan hetkellisesti pieni osa ekosysteemiä, kuten puun oksa tai vähän metsämaata ja pintakasvillisuutta. Siten voidaan mitata, kuinka ne sitovat ja päästävät erilaisia kaasuja, kuten hiilidioksidia.

Tutkimushankkeen Euroopan unionin elpymisvälinerahoitus (NextGenerationEU)  projektinumerolla 347780.

Teksti: Marja Keränen, Viestintätoimisto Medita

Kuvat: Timo Jakonen, Anna Lintunen ja Juho Aalto