East Finland Invest

Ihanteellisessa sahatavarassa vuosiluston paksuus on 1-1,5 mm, ja lustot ovat saman levyisiä ytimestä pintaan. Puuaineen tiheys maksimoituu millin lustoilla. Tiheys vaikuttaa ratkaisevasti puusta saatavan sahatavaran lujuuteen. Lujuus puolestaan määrää sahatavaran arvon.

Pentti Hakkila laski laajojen aineistojen perusteella jo vuonna 1979, että puuaineen tiheys on sitä pienempi, mitä nopeammin puu kasvaa (tutkimus löytyy täältä). Riippuvuus havaittiin männyllä, kuusella ja koivulla.

Jotta vuosiluston keskipaksuus olisi 1,5 milliä tai vähemmän, 30 senttiä paksun puun on oltava rinnankorkeudelta vähintään 100 vuotta vanha. Jos 30 sentin läpimitta saavutetaan nuoremmalla iällä, vuosilustot ovat liian paksuja. Laatupuun tuottamisessa tavoitteena ei saa olla nopea kasvu. Sen sijaan pitäisi pyrkiä siihen, että puu kasvaa hitaasti.

Yksi tiheyteen vaikuttava tekijä on kesä- ja kevätpuun osuus. Kesäpuun (vuosiluston tummempi osa) tiheys on kolminkertainen kevätpuuhun (vuosiluston vaalea osa) verrattuna. Kevätpuussa solujen seinämät ovat ohuita, jolloin niissä on vähän puukuituja ja selluloosaa. Nopea kasvu tarkoittaa yleensä suurta kevätpuun osuutta eli sitä, että tuotetaan puukuitujen sijasta ilmaa.

Nykyisen metsänhoidon ongelmana on puiden liian nopea kasvu nuorella iällä. Kuusta, joka luonnostaan uudistuu alikasvoksena männiköihin ja koivikoihin, istutetaan avoaloille. Istutuskuusten kanssa kilpaileva lehtipuusto raivataan pois. Seurauksena on paksuja lustoja ja oksia sekä voimakkaasti kapenevat vuosilustot, kun siirrytään puun ytimestä puun pintaan.

Jos kuusta kasvatettaisiin nuorella iällä alikasvoksena luonnondynamiikkaa jäljitellen, kasvu olisi aluksi hidasta mutta pysyisi vakaana pitkään. Luonnondynamiikassa kuusi saavuttaa vähitellen vallitsevan latvuskerroksen, mikä estää sen, että puun suureneva koko tai lisääntyvä puiden välinen kilpailu alkaisi ohentaa vuosilustoja. Luonnonmetsä on yleensä erirakenteinen, jossa suuret puut ovat harvassa ja kohtaavat vähän kilpailua. Tämän vuoksi vuosiluston paksuus voi säilyä tasaisena kauan.

Luonnonoloissa tasaikäisiä männiköitä syntyy paikkoihin, joista myrskyt tai metsäpalot ovat tuhonneet puuston. Näin syntyneet taimikot ovat tiheitä. Ravinteikkaimmilla mailla mänty voi uudistua vanhojen puiden kuollessa tai kaatuessa vapautuneisiin aukkoihin tiheinä taimiryhminä. Tiheikkövaihe takaa ohuet lustot ja oksat, eli hyvän puuaineen laadun. Nuori männikkö tai mäntyryhmä itseharvenee vähitellen, mikä mahdollistaa tasaisen läpimitan kasvun puun varttuessa. 

Karuilla kasvupaikoilla, joilla metsä on harvaa, mänty voi uudistua myös varttuneen puuston alle. Tässä tapauksessa isojen puiden kilpailu pitää huolen siitä, että männyn taimien oksat ja lustot säilyvät ohuina. Varttuneiden puiden vähittäinen kuoleminen tai hakkaaminen mahdollistaa sen, että taimet pääsevät kasvamaan suuriksi puiksi.

Noin 15–20 sisintä vuosilustoa ovat ns. nuorpuuta. Nuorpuun kaikki ominaisuudet ovat selvästi heikompia kuin muussa puussa. Puusyyt eivät välttämättä ole rungon suuntaisia vaan vinossa, mikä johtaa siihen, että nuorpuuta sisältävä lankku tai lauta kieroilee ja halkeilee. Nuorpuuta sisältävän sahatavaran lujuus on heikko.

Nuorpuun määrän minimointi on toinen syy sille, että puiden pitää kasvaa hitaasti ainakin ne vuodet, joina nuorpuuta muodostuu. Metsiä pitää kasvattaa tiheänä tai varttuneen puuston alla varsin kauan, jotta hyvälaatuista ja lujaa sahatavaraa saadaan useamman tukin matkalta. Tämän jälkeen metsikön tiheyttä voi ruveta pienentämän asteittain tekemällä siinä toistuvia melko lieviä harvennushakkuita. Vanha metsä voi olla varsin harva, koska suuret puut eivät ole taipuvaisia kasvattamaan paksuja lustoja.

Yksi puun laatuun vaikuttava tekijä on sydänpuun määrä. Sydänpuu tarkoittaa pihkan ja hartsien kyllästämää rungon keskiosaa, joka on usein tummempaa kuin pinta- eli mantopuu. Sydänpuu ei ime itseensä kosteutta läheskään samassa mitassa kuin mantopuu, minkä vuoksi se on kestävää sään vaihteluita vastaan. Jos pintapuusta sahattu kuusilauta joutuu kosteudelle alttiiksi, se lahoaa suorastaan salamavauhtia.

Sydänpuun määrä ja osuus suurenevat puun vanhetessa. Yksinkertainen konsti puun laadun parantamiseksi onkin se, että annetaan puiden kasvaa vanhemmiksi. Se, että ei hakkaa puuta heti kun joku sellaista ehdottaa, ei ole kovinkaan mutkikasta metsänhoitoa.

Varttuneiden puiden pintaosissa kesäpuun osuus on suuri ja vuosilustot ovat ohuita. Myös kuidut ovat pidempiä kuin nuoressa puussa. Mitä suuremmaksi puun annetaan kasvaa, sitä suurempi on puuaineen tiheys, energiasisältö, hiilipitoisuus, selluloosapitoisuus ja lujuus.

Tähän loppuun voisi kirjoittaa vaikkapa sellaisen yhteenvedon, että laatupuun kasvatuksessa pitäisi oikeastaan tehdä juuri päinvastoin kuin metsänhoidossa nykyisin tehdään. Tämä ei varsinaisesti ole moite, sillä metsänhoitaja voi järkeillä, että kuutioitahan metsissä tuotetaan eikä puuta. Metsänhoitaja on sikäli oikeassa, että puusta maksetaan nykyisin tilavuuden mukaan, jolloin ilmasta saa saman hinnan kuin puukuiduista. Tilanne voi kuitenkin muuttua, kun hidaskasvuisesta laatupuusta tulee uupelo. Kuusenistuttaja ottaakin riskin, että joutuu myymään kalliilla tuotettua puuta halvalla. Laatupuun kasvattaja taas voi elätellä toivoa, että pääsee myymään halvalla tuotettua puuta kalliilla.

Timo Pukkala

Kollegani Peter Lohmander kertoi ruotsalaisessa sanomalehdessä, milloin metsätalous on hyvää: metsätalous on hyvää, jos se on kannattavaa ja lisää metsän tuottamia ekosysteemipalveluja (Västerbottens-Kuriren 8.1.2015). Kirjoitus oli reaktio ruotsalaisten metsäammattilaisten toistamaan hokemaan, että Ruotsin metsissä on enemmän puuta kuin koskaan, mikä muka on osoitus hyvästä metsänhoidosta. Kuulostaako tutulta?

Puuston määrä Suomen ja Ruotsin metsissä kasvaa aivan itsestään, jopa silloinkin, kun metsänhoitaja nukkuu. Samalla lisääntyvät tilavuuskasvu ja useimmat ekosysteemipalvelut. Jos kaikki metsänhoitajat nukkuisivat 30 vuoden unet, he voisivat herätessään todeta, että metsissä on enemmän puuta kuin koskaan ja myös puuston tilavuuskasvu on huippulukemissa. Jälleen voitaisiin rehvastella hyvän metsänhoidon saavutuksilla.

Totuuden nimissä on sanottava, että onhan soiden ojituskin lisännyt puuntuotosta. Mutta onko ojitus ollut hyvää metsänhoitoa? Onko se ollut kannattavaa ja ovatko soiden ekosysteemipalvelut lisääntyneet? Nykyisin tiedetään, että ojitus aiheuttaa pysyvää ravinne- ja kiintoaineskuormaa vesistöille.

Analysoidaanpa hieman tarkemmin, kuinka hyvää ”hyvän metsänhoidon” nimellä kulkeva, alaharvennuksia, avohakkuuta ja viljelyä käyttävä metsätalous on. Vertasin sitä yläharvennusmetsätalouteen eli jatkuvaan kasvatukseen sekä siihen, että hakkuita ei tehdä lainkaan. Tein vertailut 210 hehtaarin eteläsuomalaiselle metsätilalle. Valtaosa metsiköistä on varttuneita kasvatusmetsiä ja uudistuskypsiä metsiköitä. Hyvästä metsänhoidosta oli kaksi vaihtoehtoa. Ensimmäisessä kaikki hakkuut tehtiin heti, kun ne suositusten mukaan kuului tehdä. Toisessa skenaariossa 10-vuotiskauden hakkuukertymä rajoitettiin välille 10 000–15 000 m³. Myös yläharvennusmetsätaloudessa oli tämä rajoitus.  Yläharvennuksissa käytettiin Arvometsä Oy:n harvennusmalleja, jotka perustuvat optimointilaskelmiin. Laskelmissa oletettiin, että kylvetyt ja istutetut puut kasvavat 10% nopeammin kuin luontaisesti syntyneet puut.

Hyvän metsänhoidon ohjeiden noudattaminen johti suuriin lähiajan hakkuisiin, minkä jälkeen hakkuukertymässä tuli notkahdus (kuva 1). Kun hakkuukertymä oli rajoitettu välille 10 000–15 000 m³, minimihakkuutavoite jäi saavuttamatta kahtena 10-vuotiskautena (vihreä viiva kuvassa 1).

Puuston tilavuuskasvu oli seuraavat 35 vuotta paras, kun metsää ei hakattu lainkaan (kuva 2). Tämän jälkeenkin hoitamaton ja hakkaamaton metsä kasvoi vielä varsin hyvin. Ainespuun kokonaistuotos (tilavuus lopussa – tilavuus alussa + hakkuukertymä) 120 vuoden laskenta-aikana oli suurin yläharvennusmetsätaloudessa, jossa ei tehty avohakkuita (kuva 3).

Kun verrataan ”hyvän metsänhoidon” kertymäkäyrää (punainen viiva kuvassa 1) saman skenaarion kasvukäyrään (punainen viiva kuvassa 2), havaitaan voimakkaiden hakkuiden turmiollinen vaikutus tilavuuskasvuun. Vaikutus on sitä suurempi, mitä suurempi osa hakkuista on avohakkuita. Tämä johtuu siitä, että avohakkuualoille istutettujen taimikkojen tilavuuskasvu on pitkään pienempi kuin metsikön kasvu olisi ollut ilman avohakkuuta.

Tulos voidaan yleistää koskemaan koko Suomea: jos metsien hakkuita lisätään voimakkaasti, tilavuuskasvu eli Suomen metsien puuntuotos pienenee pitkäksi ajaksi, varsinkin jos tehdään avohakkuita. Samasta syystä voidaan päätellä, että avohakkuut ja viljelyt eivät ole lisänneet Suomen metsien puuntuotosta. Tämä johtuu siitä, että valtaosa viljelytaimikoista on vielä nuoria.

Hakkuiden lisäämistä on perusteltu mm. sillä, että nykyinen hakkuukertymä pienempi kuin Suomen metsien kasvu. Kasvun käyttäminen hakkuutavoitteen määrittämiseen on kuitenkin virheellinen menettelytapa, kuten mm. Juha Lappi on selittänyt (Metsätieteen aikakauskirja). Hakkuun tulee olla kasvua pienempi, jos puustoa on vähemmän kuin se määrä, jolla tilavuuskasvu maksimoituu. Tämä on tilanne Suomen metsissä tällä hetkellä. Ei siis tarvitse olla huolissaan siitä, että metsien ”tuotantopotentiaalia” jää hyödyntämättä, jos metsiä hakataan nyt tai lähitulevaisuudessa kasvua vähemmän.

Metsätalouden kannattavuuden paras mittari on ikuisuuteen saakka laskettu nettotulojen nykyarvo. Kuva 4 osoittaa, että yläharvennusmetsätalous on selvästi alaharvennusmetsätaloutta kannattavampaa. Kun molemmissa on samat kertymärajoitteet, ero yläharvennusmetsätalouden hyväksi on 21%.

Entä sitten ekosysteemipalvelut? Hiilen sidonta on seuraavat 100 vuotta paras, kun ei hakata lainkaan (kuva 5).  Tämä siitä huolimatta, että hakkuun hiilitase sisältää puutuotteiden hiilivarastojen muutokset ja puun käytön korvausvaikutukset. Korvausvaikutukset tarkoittavat fossiilisten polttoaineiden päästöjen vähenemistä, kun käytetään puuta.

Kuvasta 6 nähdään, että hakkaamattoman metsän hyvä hiilitase selittyy hiilen kertymisellä biomassaan ja kuolleeseen orgaaniseen ainekseen (metsämaan hiili). Hakkuuvaihtoehdoissa nämä taseet ovat lähellä nollaa, ja suurin tase-erä on tuotteiden hiilitase. Positiivinen puutuotteiden tase selittyy sillä, että puun käytön korvausvaikutukset ovat suuremmat kuin korjuun, kuljetuksen ja tuotteiden valmistuksen hiilipäästöt. 

Jos metsän antaa kasvaa hyvin vanhaksi, sen hiilensidonta painuu vähitellen lähelle nollaa. Tämä tapahtuu kuitenkin hitaasti. Elävän puuston hiilensidonta lähestyy nollaa vasta 200–250 vuoden iällä, minkä jälkeen kuolleen puuaineksen määrä lisääntyy vielä selvästi 50–100 vuoden ajan. Sen jälkeenkin metsämaan hiilivarasto suurenee hitaammin.

Taloudellisesti uudistuskypsät metsät sitovat vielä hyvin hiiltä, paljon enemmän kuin taimikot, jotka istutetaan niiden tilalle. Lisäksi on hyvä muistaa, että metsästä kannattaa poistaa mahdollisimman isoja puita, koska niistä voidaan valmistaa pitkäikäisiä tuotteita vähällä energialla. Vanhaan metsään kuollut suuri puu on erinomainen hiilivarasto.

Jos vertailut ulotetaan monimuotoisuuteen ja monikäyttöön, saadaan tulokseksi, että hakkuiden vähentäminen tai yläharvennusmetsätalous ovat alaharvennus-avohakkuu-viljely -käytäntöä parempia vaihtoehtoja. Tämän kirjoituksen esimerkkimetsässä ”hyvä metsänhoito” ei ole parasta metsänhoitoa oikeastaan millään ekosysteemipalvelulla mitattuna (kuva 7). Se aiheuttaa taloudellisia tappioita yläharvennusmetsätalouteen verrattuna, pienentää hiilensidontaa, johtaa monimuotoisuuden vähenemiseen ja heikentää metsien ulkoiluarvoa.

Kuvassa 7 monimuotoisuutta on mitattu peitteisyyden, lehtipuun tilavuuden ja lahopuun määrän avulla. Nämä ovat yleisesti käytettyjä mittareita, jotka korreloivat Suomen metsien monimuotoisuuden kanssa.

Tätä blogia kirjoitettaessa käydään keskustelua siitä, mitä hyötyä tai haittaa olisi siitä, jos puun käyttöä ja hakkuita lisättäisiin. Jos vertailtavana on nykyinen hakkuumäärä, hakkuiden lisäämisen lähiajan vaikutukset olisivat seuraavat:

• Puuntuotos pienenee
• Hiilensidonta pienenee
• Monimuotoisuus vähenee
• Metsien monikäyttöarvot heikkenevät

Lisähakkuiden aiheuttamat haitat maksimoituvat, jos hakkuissa käytetään ”hyvän metsänhoidon” menetelmiä, ts. hyvänä metsänhoitona markkinoitua alaharvennus-avohakkuu-viljelymetsätaloutta.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin hieman eri muodossa Arvometsän blogipalstalla (marraskuussa 2016)

Kuinka tiheässä kasvatan?

Jotta metsikköä kannattaa kasvattaa edelleen sellaisenaan, sen on tuotettava vähintään yhtä paljon kuin sama pääoma tuottaisi vaihtoehtoisessa sijoituskohteessa. Pääoman tuottoa vaihtoehtoisessa kohteessa kutsutaan vaihtoehtoiskustannukseksi. Metsikön arvokasvun on oltava vaihtoehtoiskustannusta suurempi, jotta rahan pitäminen puissa olisi kannattavaa. Vaihtoehtoiskustannus lasketaan kaavalla

Vaihtoehtoiskustannus = k × (Puuston arvo + Maapohjan arvo)

Kirjain k tarkoittaa vaihtoehtoisen sijoituksen tuottoa siten ilmaistuna, että jos tuotto on 5 %, k on 0,05 (k = tuottoprosentti/100).  

Kuvassa 1 on MT-kuusikon arvokasvun ja vaihtoehtoiskustannuksen riippuvuus pohjapinta-alasta, kun metsikön keskiläpimitta on 20 cm.  Kolmen prosentin tuottovaatimuksella kuusikon kasvattaminen on kannattavaa kaikilla pohjapinta-aloilla, mutta 5 %:n korolla vain alle 31 m²/ha pohjapinta-aloilla. Arvokasvun ja kustannuksen ero on 3 % korolla suurimmillaan pohjapinta-alassa 20 m²/ha, ja 5 % korolla pohjapinta-alassa 12 m²/ha. Optimaalinen kasvatustiheys on siis 12 m²/ha, kun pääoman tuottovaatimus 5 %, ja 20 m²/ha, kun tuottovaatimus on 3 %.  Tämä pätee vain 20-senttiselle kuusikolle. Läpimitan suurentuessa optimipohjapinta-ala pienenee.

Kuvassa 2 on arvokasvun ja vaihtoehtoiskustannuksen riippuvuus keskiläpimitasta, kun pohjapinta-ala on 20 m²/ha. Arvokasvu on suurimmillaan, kun keskiläpimitta on 15–20 cm. Arvokasvun ja vaihtoehtoiskustannuksen ero on suurin, kun keskiläpimitta on 15 cm. Toisin sanoen 15-senttinen puusto tuottaa parhaiten. Kun tuottovaatimus on 5 %, pohjapinta-alaltaan 20 m²/ha metsikkö on taloudellisessa mielessä hakkuukypsä, kun keskiläpimitta ylittää 23 cm. Kolmen prosentin tuottovaatimuksella hakkuukypsyys saavutetaan vasta 29 cm keskiläpimitassa. Hakkuukypsyys tarkoittaa, että metsiköstä tulisi poistaa ainakin jonkin verran puustoa, koska muussa tapauksessa puuston vuotuinen arvon lisäys on liian pieni suhteessa metsikön arvoon.

Metsikön kasvatustiheys riippuu keskiläpimitasta siten, että mitä kookkaampaa puusto on, sitä harvempana metsikköä tulee kasvattaa (kuva 3). Tämä johtuu siitä, että suurten puiden vaihtoehtoiskustannus on suuri, jolloin puuston arvoon nähden riittävä arvokasvu saavutetaan vain, kun puut eivät kilpaile liikaa keskenään. Pieniä puita voi kasvattaa tiheässä, koska pienten puiden vaihtoehtoiskustannus on pieni. Mitä suurempi on pääoman tuottovaatimus, sitä harvempana metsikköä tulee kasvattaa.

Milloin harvennan?

Kuvista 1 ja 2 ei voi suoraan päätellä, milloin metsikköä tulee harventaa. Pohjapinta-alaa ei voi pitää jatkuvasti optimilukemissa, koska tällöin metsiköstä jouduttaisiin poistamaan muutamia puita joka vuosi, mikä tulee kalliiksi. Ei myöskään ole selvää, että hakkuu kannattaa tehdä juuri silloin, kun arvokasvu painuu vaihtoehtoiskustannuksen alapuolelle. Vaikka arvokasvu olisikin suurempi kuin vaihtoehtoiskustannus, ero voi suurentua, jos metsikköä harventaa.

Paras hakkuun ajankohta löytyy optimoinneista, joissa maksimoidaan nettotulojen nykyarvoa. Nykyarvo lasketaan korkokannalla, joka on sama kuin pääoman tuottovaatimus. Kuvassa 4 on optimointituloksia mustikkatyypin istutuskuusikolle. Vasemmalla harvennukset ovat alaharvennuksia ja suurin sallittu harvennusvoimakkuus on 50 % pohjapinta-alasta. Harvennuksia on kolme. Oikealla taas harvennuksia on viisi, harvennukset voivat olla ylä- tai alaharvennuksia, ja suurin sallittu harvennusvoimakkuus on 60 %.

Oikealla oleva yläharvennusvaihtoehto on kannattavampi kaikilla korkokannoilla. Kuvan 4 oikeasta alakuvasta nähdään, että harvennushakkuussa olisi pyrittävä pienentämään sekä pohjapinta-alaa että keskiläpimittaa. Kasvatusohjelma on sitä kannattavampi, mitä pidempään metsikön keskiläpimitta kyetään pitämään 15–20 cm paikkeilla, koska noissa läpimitoissa metsikkö on kaikkein tuottavin (kuva 2). Viiden prosentin korolla nykyarvo on selvästi negatiivien sekä ala- että yläharvennuksessa.

Kuvan 4 tuloksista käy hyvin ilmi, että metsikköä tulee kasvattaa sitä harvempana, mitä suurempi on pääoman tuottovaatimus. Pohjapinta-alaa pienennetään myös puiden keskikoon suurentuessa, mikä on sopusoinnussa kuvan 3 kanssa.

Jos harvennusvoimakkuutta ei rajoitettasi, 5 % tuottovaatimuksella olisi optimaalista jättää viimeisessä harvennuksessa kasvamaan ainoastaan yksi puu, jota pyritään pitämään hengissä mahdollisimman pitkään. Tämä johtuu siitä, että päätehakkuuta seuraava viljely on suurella korkokannalla tappiollinen investointi, jolloin sitä kannattaa lykätä niin kauas tulevaisuuteen kuin mahdollista. Selkokielellä tämä tarkoittaa sitä, että viljely ei kuulu optimaaliseen käsittelyohjelmaan, kun korkokanta on suuri.

Kuvan 4 tuloksia katselemalla alkaa hahmottua ns. leimausraja eli pohjapinta-ala, jossa hakkuuseen tulee ryhtyä. Vasemmassa alakuvassa sitä on hahmoteltu katkoviivoilla ja oikeassa alakuvassa pallukoilla. Kuvan 4 tuloksista johdettu MT-kuusikon leimausraja on kuvassa 5. Leimausraja on sitä alempana, mitä järeämpää puusto on ja mitä suurempi on pääoman tuottovaatimus. Kuvasta käy myös ilmi, että ns. viralliset harvennusmallit eivät käy yksiin taloudellisten laskelmien kanssa.

Miten harvennan?

Jos tavoitellaan kannattavaa metsätaloutta, hakkuun tulee parantaa pääoman tuottavuutta. On pyrittävä hakkuisiin, joissa pääoman arvo pienenee reippaasti mutta arvokasvu mahdollisimman vähän. 

Suurten puiden arvokasvu on suurempi kuin pienten, ja metsikön suurimmat puut lisäävät yleensä arvoaan eniten (kuva 6). Suurissa puissa on kuitenkin kiinni paljon pääomaa, minkä vuoksi niiden suhteellinen arvokasvu eli pääoman tuottavuus on kaikkein heikoin (kuva 7). Tuottavimpia ovat puut, jotka saavuttavat lähivuosina jonkin arvokynnyksen, esim. kuitupuu saavuttaa pientukin mitat tai pientukki tukkipuun mitat.

Kun tähdätään hyvään pääoman tuottavuuteen, arvokynnystä lähestyvät puut ovat niitä, jotka tulee jättää kasvamaan. Kaikkein joutavimpia puita poistettaviksi ovat suuret tukkipuut, koska niillä ei ole enää edessään uusia arvokynnyksiä. Joissakin pienemmissä läpimittaluokissa suhteellinen arvokasvu voi myös olla pientä, mutta pienillä puilla on kuitenkin edessään myös hyvän tuottavuuden vuosia. Sen vuoksi pienien puiden poistoa on syytä välttää. Pieniin puihin ei ole sitoutuneena pääomaa eikä niiden hakkuusta saa kunnon tiliä. Erityisen tuottavia, sekä absoluuttisesti että suhteellisesti, ovat tukkikokoa lähestyvät kookkaat kuitupuut. Sen vuoksi niitä ei tulisi poistaa missään hakkuussa.

Eri hakkuutapoja pohdittaessa mietitään ensin, voidaanko metsikön kasvatuksen kannattavuutta parantaa harvennuksella. Ellei harventaminen auta, jäljelle jäävät vaihtoehdot ovat odottaminen tai metsikön uudistaminen. Odottaminen saattaa korjata tilanteen, kun puusto on harvaa ja pienikokoista. Harvennuksessa pyritään pienentämään pääoman arvoa mahdollisimman paljon mutta arvokasvua mahdollisimman vähän. Metsiköissä, joissa on sekä tukki- että kuitupuustoa, yläharvennus on tässä suhteessa suorastaan ylivoimainen käsittely alaharvennukseen verrattuna (kuva 8).  Alaharvennus poistaa suuret kuitupuut eli kaikkein tuottavimmat yksilöt ja jättää kasvamaan puut, joiden suhteellinen arvokasvu on kaikkein heikoin (kuva 7). Arvokasvu pienenee voimakkaasti mutta tuotantoon sidotun pääoman arvo ei pienene juuri lainkaan. On menetelty juuri päinvastoin kuin kannattavassa puuntuotannossa tulisi tehdä. Yläharvennus taas pienentää voimakkaasti pääoman arvoa ja jättää tuottavimmat puut kasvamaan. Jäljelle jäävän puuston taloudellinen tuottavuus on jopa kaksinkertainen alaharvennukseen verrattuna (kuva 8).

Millä hinnalla myyn?

Metsänomistaja ei välttämättä pohdi, mikä on oikea keskiläpimitta tai pohjapinta-ala käynnistää hakkuu. Paremminkin hän pohtii, paljonko puusta olisi saatava rahaa, jotta kannattaa tehdä kaupat. Mitä paremman hinnan puusta saa, sitä useampi metsikkö kannattaa sisällyttää leimikkoon. Hinnat vaihtelevat varsin paljon vuosittain, alueellisesti ja ostajasta toiseen. Tämän vuoksi hakkuita ei pitäisi ohjeistaa pelkästään puuston keskijäreyden ja tiheyden avulla. Jos hinta on huono, parempien aikojen odottelu on viisaampaa kuin hakkuu heti.

Hinnan vaihdellessa leimausrajoja ja kiertoaikaohjeita järkevämpi tapa ohjeistaa kannattava puuntuotanto on ns. varaushintafunktio. Ko. funktio ilmoittaa, paljonko puusta on vähintään saatava, jotta hakkuu on viisaampaa kuin odottaminen (kuva 9).  Puuta on myytävä sitä halvemmalla, mitä heikompi on metsikön suhteellinen arvokasvu. Varttunutta ja tiheää puustoa kannattaa myydä heikommalla tukin hinnalla kuin pienempää ja harvempaa puustoa.

Minimihinnan riippuvuus puuston tiheydestä ja keskiläpimitasta voidaan laskea, samoin se, kuinka paljon eri läpimittaluokista poistetaan puita. Optimaalinen harvennuspa on käytännöllisesti katsoen aina yläharvennus. Se, kuinka pieniin läpimittaluokkiin harvennus ulotetaan, riippuu puuston pohjapinta-alasta ja keskiläpimitasta: mitä tiheämpi metsä ja pienempi keskiläpimitta, sitä pienempiä puita poistetaan. On kuitenkin huomattava, että pienikokoisen puuston hakkuuseen ei ryhdytä huonolla hinnalla. Kuvan 9 käyrät on laskettu 3 prosentin tuottovaatimuksella. Suuremmalla korkokannalla puuta myytäisiin huonommalla hinnalla ja metsikkö harvennettaisiin voimakkaammin.

Milloin uudistan?

Metsikkö on aika uudistaa, kun kasvatuksen kannattavuutta ei voi enää parantaa kylliksi tekemällä harvennushakkuita eikä odottelukaan korjaa tilannetta. Tähän tilanteeseen tullaan, kun metsikössä ei ole enää kuitupuustoa eikä alikasvosta. Jäljellä on tällöin enää huonoja vaihtoehtoja: metsikön kasvattaminen edelleen tai metsikön uudistaminen. Varttuneen puuston kasvatus niin tiheänä, että lakirajat täyttyvät, tuottaa tappioita vaihtoehtoisen sijoituksen tuottoon verrattuna. Metsikön uudistaminen tavanomaisin menetelmin on vähänkin suuremmilla korkokannoilla tappiollinen investointi. Uudistamisen jälkeen kuluu pitkä aika, ennen kuin metsikkö alkaa jälleen tuottaa hakkuutuloja tai kun siinä on jälleen arvokasvua. Uudistushakkuiden tarvetta tulisikin pyrkiä minimoimaan. Aliskasvosta kannattaa säästää, alaharvennusta välttää ja puuston uusiutumista edistää voimakkailla harvennuksilla.

Miten uudistan?

Jos metsikössä on hyvä alikasvos, sen voi vapauttaa ylispuiden poistolla. Metsikön saa tässä tapauksessa myös harventaa alle lakirajojen, jolloin suhteellinen arvokasvu saadaan palautettua riittävän hyväksi ilman että kaikkia isoja puita tarvitsee poistaa. Jos luontainen uudistaminen onnistuu riittävän nopeasti (lain määräämän ajan puitteissa), se on yleensä kannattavin uudistamismenetelmä. Muita edullisia uudistamistapoja ovat mm. kaistalehakkuu ja kylvö. Mitä halvemmalla uusi puusukupolvi syntyy, sitä kannattavampaa on puuntuotanto. Erityisesti suurilla korkokannoilla kulujen minimointi kiertoajan alussa on kannattavan puuntuotannon välttämätön edellytys.

Eri toimenpiteitä harkittaessa on mietittävä, kuinka paljon lisäkasvua toimenpiteen avulla saadaan aikaan. Toimenpiteestä aiheutuvan lisätulon on oltava suurempi kuin saman rahamäärän tuotto vaihtoehtoisessa sijoituskohteessa. Oheisessa taulukossa on metsänhoidon sijoitusten loppuarvo vaihtoehtoisessa sijoituskohteessa 50 vuoden päästä 3 ja 5 prosentin korkokannalla. Alla olevaan taulukkoon on laskettu, kuinka paljon lisäkasvua toimenpiteiden avulla pitää saada, jotta ne olisivat perusteltuja, jos myytävän puun keskihinta on 32€/m³. Vaikka kyseessä on vain esimerkki, voidaan silti päätellä, että korkokannan (tuottovaatimuksen) ollessa suuri, uuden puusukupolven perustaminen voimaperäisin menetelmin ei ole kannattavaa metsätaloutta.

Mitä muuta pitää pohtia?

Metsikön käsittelyä suunniteltaessa tulee ottaa huomioon muitakin seikkoja kuin kannattavuus sen mukaan, kuinka tärkeitä ne ovat metsänomistajalle. Jos metsänomistaja haluaa vaalia luonto-, monikäyttö-  ja maisema-arvoja, hakkuut tulee suunnitella siten, ettei näille koidu haittaa. Sivistysvaltiossa pitää myös huolehtia siitä, ettei metsäluonnon monimuotoisuus vähene eikä metsätalous aiheuta haittaa perinteisille metsänkäyttömuodoille, kuten virkistäytymiselle, metsästykselle ja marjojen ja sienten keräilylle. Joistakin seikoista tulee huolehtia jo puuntuotannon sertifioinnin vuoksi. Metsään on hyvä jättää säästöpuita ja hakkaamattomia alikasvostiheikköjä sekä tasaikäismetsätaloudessa että jatkuvassa kasvatuksessa.

Mitä ei pidä pohtia?

Kannattavassa metsätaloudessa ei tarvitse pohtia, onko kyseessä tasaikäismetsätalous vai jatkuva kasvatus. Kannattavinta on käyttää jatkuvaa kasvatusta muistuttavia hakkuita mahdollisimman pitkään, mutta jossakin vaiheessa voi olla perusteltua saada metsään nuori puusukupolvi suhteellisen nopeasti. Tässä vaiheessa kannattava metsätalous voi muistuttaa enemmän tasaikäismetsätaloutta kuin jatkuvaa kasvatusta, mutta luokittelu on tällöinkin tarpeetonta. Kun esimerkiksi metsänkäyttöilmoituksissa kerrotaan, tähdätäänkö ”erirakenteiskasvatukseen” (vakuutan, että tämä ei ole minun keksimäni termi) vai tasaikäismetsätalouteen, on ikään kuin otettu keino tavoitteeksi. Kannattavassa metsätaloudessa tähdätään kannattavuuteen, ja yksi hyvä keino siihen pääsemiseksi on jatkuva kasvatus, ainakin jonkin aikaa. Yksittäistä hakkuuta mietittäessä ei tarvitse varsinaisesti tähdätä tietynlaiseen metsätalouteen, ellei metsänomistaja sitä nimenomaisesti halua. Tämän vuoksi kasvatusmenetelmän ilmoittaminen hakkuuilmoituksissa on turhaa, samoin erillisten ohjeiden laatiminen tasaikäismetsätaloutta ja jatkuvaa kasvatusta varten.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin Arvometsän blogipalstalla (joulukuussa 2014)

Metsä on hiilinielu, kun se poistaa hiiltä ilmakehästä. Metsä on hiilen lähde, jos hiiltä vapautuu enemmän kuin sitoutuu. Hiilen nieleminen tapahtuu yhteyttämisprosessissa, jossa ilmakehän hiilidioksidista ja metsämaan vedestä valmistetaan erilaisia orgaanisia yhdisteitä, kuten sokeria ja selluloosaa. Hiili vapautuu takaisin ilmakehään, kun orgaaninen yhdiste hajoaa.

Kun kuollut orgaaninen aines hajoaa hapellisessa ympäristössä, puhutaan lahoamisesta. Mätänemisestä on kyse silloin, kun orgaaninen aines hajoaa vähähappisissa olosuhteissa. Lahoamisessa hiili vapautuu hiilidioksidina, mätänemisessä mm. metaanina. Metaania vapautuu esimerkiksi soilta, kun hapellisen turvekerroksen paksuus on alle 30 cm. Metaani on 25 kertaa haitallisempi kasvihuonekaasu kuin hiilidioksidi. Ojitettujen soiden avohakkuut ja ennallistamiset saattavat lisätä metaanipäästöjä.

Metsän hiilitase on sidotun ja vapautetun hiilen erotus tietyn ajan, esimerkiksi vuoden kuluessa. Positiivinen tase tarkoittaa, että hiiltä on nielty enemmän kuin päästelty. Jotta sekaantumisen vaara olisi mahdollisimman suuri, hiilinielulle annetaan kuitenkin usein negatiivinen etumerkki. Tällöin asiaa ajatellaan ilmakehän kannalta: hiilinielu saa negatiivisen etumerkin, koska ilmakehän hiilimäärä pienenee.

Koska hiiltä vapautuu erilaisina kaasuina, joiden vaikutus ilmastoon vaihtelee, on otettu käyttöön termi hiilidioksidiekvivalentti (CO2-ekv). Metaanin massa muutetaan CO2-ekvivalenteiksi kertomalla se luvulla 25 (kerroin tosin vaihtelee sen mukaan, kuinka pitkän ajan ilmastovaikutusta tarkastellaan). Jos metsän hiilitase on laskettu hiilenä eikä hiilidioksidina, se muutetaan hiilidioksidiksi kertomalla luvulla 3,67.

Metsien ilmasta poistama hiili on erilaisissa hiilivarastoissa: (1) elävä puusto (elävien puiden rungot, kannot, juuret, oksat ja lehdet), (2) kuollut orgaaninen aines eli metsämaa ja (3) puusta valmistetut tuotteet. Näistä metsämaa on ylivoimaisesti suurin hiilivarasto ja puusta valmistetut tuotteet ylivoimaisesti pienin. Eniten hiiltä on suometsien turpeessa. Kivennäismaallakin hiiltä on keskimäärin enemmän metsämaassa kuin puustossa. Puutuotteiden hiilivarasto on korkeintaan 10 % kaikista metsien synnyttämistä hiilivarastoista.

Suomen metsien hiilitase

Suomessa metsät ja suot ovat keskeisessä asemassa ilmastonmuutoksen torjunnassa. Luonnontilaisen suon sammal kasvaa ja kerryttää hiiltä turpeeseen. Suuruusluokka tälle hiilinielulle on 0,25 tonnia hiiltä vuodessa hehtaaria kohti. Ilman ihmisen vaikutusta soihin varastoitunut hiili olisi pysyvästi poissa ilmakehästä. Turpeen käyttö energiaksi on siten verrattavissa ruskohiilen ja kivihiilen käyttöön.

Metsät sitovat ilmakehän hiilidioksidia ensiksi elävään biomassaan, josta sitä siirtyy karikkeen, hakkuutähteiden ja kuolevien puiden mukana metsämaan hiilivarastoon. Hakatun puutavaran hiilestä osa siirtyy tuotteisiin ja osa vapautuu heti takaisin ilmakehään, kun puuta ja selluteollisuuden mustalipeää käytetään energiaksi.

Suomen metsätalous on hiilinielu. Metsätalous siis poistaa hiiltä ilmakehästä, kun laskelmissa otetaan huomioon, että puun käyttö energiaksi vähentää fossiilisten polttoaineiden päästöjä ja puun käyttö rakentamiseen vähentää sementti- ja terästeollisuuden hiilipäästöjä. Suuruusluokka metsätalouden hiilinielun voimakkuudelle on 1–2 tonnia hehtaaria kohti vuodessa.

Kun puun käyttö vähentää fossiilisten polttoaineiden ja fossiiliperäisten tuotteiden hiilipäästöjä, puhutaan korvausvaikutuksista. Suomen nykyisen puunkäytön korvausvaikutus on suuruusluokkaa 0,5. Tämä tarkoittaa, että fossiilipäästöt alenevat 0,5 tonnia metsästä korjatun puutavaran hiilitonnia kohti. Yhteen hiilitonniin tarvitaan puuta noin 4,5 kuutiometriä. Eri puutuotteiden korvausvaikutus vaihtelee paljon. Sahatavaran korvausvaikutus on melko hyvä, kun taas nykyisten massatuotteiden (esimerkiksi sellu, paperi ja kartonki) korvausvaikutus on huono.

Suomen metsät ovat olleet ilman korvausvaikutuksiakin hiilinielu. Hiilinielun voimakkuus on viime vuosikymmeninä ollut 0,3–0,6 tonnia hiiltä hehtaaria kohti vuodessa. Nieluvaikutus selittyy sillä, että puuston hiilivarastot ovat jatkuvasti suurentuneet.

Soiden ojitus on lisännyt turpeen hiilipäästöjä eli pienentänyt turpeen hiilivarastoa. Sen vastapainoksi suometsien puuston hiilivarasto on suurentunut. Sen jälkeen kun ojitettujen suometsien puuston biomassa ei enää suurene, suometsien hiiltase kääntyy negatiiviseksi. Ojitettu suometsä on hyvin pitkäaikainen hiilen lähde, sillä hiiltä vapautuu niin kauan kuin turvetta on jäljellä. Hiilipäästöjä voidaan hidastaa pitämällä hapellinen turvekerros mahdollisimman ohuena, esimerkiksi välttämällä ojien kunnostamista. Suometsiä tulisi kasvattaa suhteellisen harvapuustoisina, sillä harvapuustoinen metsä haihduttaa vähemmän, minkä seurauksena vedenpinta kohoaa ja hajoavaa hapellista turvetta on vähemmän.

Hakkuiden lisäys ei ole ilmastoteko

Puun käytön korvausvaikutukset ovat suurin syy sille, että metsätalous säilyisi hiilinieluna, vaikka hakkuita lisättäisiin jonkin verran. Nielu kuitenkin pienenisi siihen verrattuna, että hakkuita ei lisätä. Hakkuiden lisääminen ei siis ole ilmastoteko. Tuntuva hakkuiden lisääminen johtaisi siihen, että metsätalous muuttuisi hiilinielusta hiilen lähteeksi.

Tuoreessa tutkimuksessa on laskettu, että vuotuisten hakkuiden lisääminen 58 miljoonasta kuutiometristä 67 miljoonaan kuutiometriin pienentää metsien hiilinielua niin paljon, että puun käytön korvausvaikutuksen olisi oltava 2–2,4, jotta lisähakkuiden ilmastohaitta tulisi kuitatuksi puun käytön korvausvaikutuksilla. Korvausvaikutusten olisi siis oltava 3–4 kertaa suurempia kuin nykyisillä puutuotteilla.

Mutkalliset asiat mutkistuvat entisestään, kun tarkasteluun sisällytetään vuodot. Vuotoa tapahtuu, jos Suomen metsien hakkuut ja metsäteollisuuden kapasiteetti vaikuttavat siihen, kuinka paljon metsiä hakataan ja sellua keitetään muissa maissa. Jos sellun tuottaminen muissa maissa aiheuttaa enemmän päästöjä kuin Suomessa, Suomen selluteollisuuden kapasiteetin pienentäminen ei välttämättä olisi ilmastolle hyväksi, jos kapasiteetti siirtyisi johonkin toiseen maahan. Eri tutkimuksista laskettu keskimääräinen hiilivuoto on 23 prosenttia, mikä tarkoittaa, että noin neljännes Suomen päästöjen vähennyksistä korvautuu päästöjen kasvulla muissa maissa (viite, sivu 25).

Ilmastohyödyt saavutetaan varmimmin, kun korvausvaikutuksiltaan huonojen tuotteiden (esimerkiksi painopaperi) kapasiteettia pienennetään yhtä aikaa useissa maissa. Tämä johtaa hinnan kohoamiseen ja sitä kautta kulutuksen pienenemiseen. Paperin kulutusta voi tietysti itse kukin ruveta pienentämään milloin vain ja hinnasta riippumatta.

Jo se, että Suomessa ja muissa maissa keskustellaan vilkkaasti hakkuiden ilmastovaikutuksista, saattaa vaikuttaa paperin maailmanlaajuiseen kulutukseen ja sitä kautta ilmastoon. Esimerkkinä olkoon Kiina, jossa ilmaiset paperiset käsipyyhkeet ovat poistuneet lähes kaikista ravintoloista. Tämä hetkessä tapahtunut muutos lienee varautumista sellun saannin vaikeutumiseen. Sellun saannin ounasteltu vaikeutuminen taas on osittain seurausta lisääntyneestä halusta hillitä ilmastonmuutosta metsätalouden avulla.

Ilmastoystävälinen metsätalous

Teoreettisen pohdiskelun vastapainoksi muutama käytännön ohje ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi metsätalouden avulla. Ensinnäkin, metsiä tulee edelleen käsitellä niin, että metsien hiilivarastot suurenevat. Puusto poistaa hiiltä pysyvästi ilmakehästä vain, jos metsän hiilivarasto suurenee pysyvästi. Se on onneksi mahdollista vielä pitkään, sillä Suomen metsien keskitilavuus on verrattain alhainen, noin 110 m³/ha. Puuston määrän suurentaminen lisäisi myös tilavuuskasvua ja puuntuotosta.

Toiseksi, metsien suurinta hiilivarastoa eli metsämaata tulee varjella. Soita ei tule ojittaa enää lisää eikä ojia pidä kunnostaa liian innokkaasti. Suometsissä vedenpinnan korkeutta tulisi säädellä ojituksen sijasta haihduttavan puuston avulla. Suometsien avohakkuita tulisi välttää, koska avohakkuu johtaa metaanipäästöihin, kunnostusojituksen tarpeeseen ja vesistöjen kuormittumiseen. Myös kivennäismailla tulisi vähentää käsittelyjä, jotka edistävät metsämaan hiilen vapautumista ilmakehään. Näitä käsittelyitä ovat avohakkuu ja maanmuokkaus.

Puusta tulisi valmistaa tuotteita, joissa hiili säilyy varastoituneena pitkään ja joiden valmistus kuluttaa vähän energiaa. Sahatavara on ilmastoystävällisempää kuin nykyiset massatuotteet. Metsänomistaja voi suurentaa sahatavaran osuutta siirtymällä alaharvennuksista (metsikön pienimmät puut poistetaan) yläharvennuksiin (suurimmat puut poistetaan) ja pidentämällä kiertoaikaa. Uusien, korvausvaikutuksiltaan hyvien tuotteiden valmistusta tulisi lisätä. Esimerkki näistä tuotteista ovat puusta valmistetut tekstiilikuidut, varsinkin jos kuidut valmistetaan Suomessa.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin Hiilivapaa Suomi –kampanjan sivustolla ja Arvometsä Oy:n blogipalstalla

Viime aikoina on käyty keskustelua siitä, millä korkokannalla nettotulojen nykyarvo tulisi laskea metsätaloutta suunniteltaessa (Yle1, Yle2). Mm. Metsähallitusta ja Suomen hiilinielujen referenssitason laskijoita on kritisoitu liian korkean korkokannan käyttämisestä. Yleensä korkokantana käytetään sitä reaalikorkoa, jonka metsässä kiinni oleva raha tuottaisi vaihtoehtoisissa, yhtä vähäriskisissä sijoituskohteissa. On tosin keskusteltu siitä, pitäisikö julkisella sektorilla käyttää matalampaa korkokantaa, koska julkisella sektorilla riskit ovat pienemmät.

Luonnonvarojen käytön suunnittelussa on kiinnitetty huomiota myös siihen, että suurella korolla nykyarvo määräytyy pitkälle lähiajan tulojen ja menojen perusteella. Tällöin metsien käyttöön ei vaikuta paljonkaan se, minkä verran metsä tuottaa erilaisia hyötyjä tuleville sukupolville. Tämä on koettu ongelmaksi, jonka ratkaisemiseksi on ehdotettu mm. vähenevän diskonttokoron käyttöä tai sitä, että korko määräytyisikin sen mukaan, kuinka paljon päätöksenteossa halutaan painottaa eri ajankohtina metsästä saatavia ekosysteemipalveluja. Tällöin korko kuvastaisi aikapreferenssejä eikä vaihtoehtoisen sijoituksen tuottoa. Vähenevän diskonttokoron käyttö tarkoittaa, että nettotulot diskontataan sitä pienemmällä korkokannalla, mitä kauempana tulevaisuudessa ne saadaan (Tutkimus 1).

Suuren korkokannan käyttö edellyttää, että raha tuottaa hyvin vaihtoehtoisissa sijoituskohteissa. Metsää saisi tässä tilanteessa hakata reippaasti, ja saadut rahat tulisi sijoittaa noihin hyvin tuottaviin sijoituskohteisiin. Taloudellisessa mielessä metsä on kypsä hakattavaksi viimeistään silloin, kun sen arvokasvuprosentti painuu pysyvästi vaihtoehtoisen sijoituksen tuottoprosentin alapuolelle. Hakkuu voi olla joko harvennus tai päätehakkuu.

Harvennushakkuussa tuottavuutta voidaan parantaa mm. niin, että metsästä poistetaan suuria puita, joiden kasvu on jo hidastunut ja joissa ei enää tapahdu siirtymää arvokkaampiin puutavaralajeihin. Kasvamaan jätetään hyväkasvuisia pienempiä puita, joissa tukin osuus rungon tilavuudesta vielä suurenee. Kannattavuutta parantavan hakkuun periaate on, että metsään sidotun pääoman määrää pyritään pienentämään huomattavasti mutta kuitenkin niin, että arvokasvu säilyy hyvänä. Paras keino tähän on suurimpien puiden hakkuu eli yläharvennus.

Korkokannan vaikutus metsätalouteen ja metsien tuottamiin ekosysteemipalveluihin on huomattava. Alla olevissa kuvissa on laskelmia 3000 hehtaarin metsäalueelle, joka sijaitsee Pohjois-Karjalassa. Tein metsälle tasaikäismetsätalouden hakkuusuunnitelmia 50 vuoden ajalle maksimoimalla nettotulojen nykyarvoa 1–5 % korkokannalla. Aluksi tein laskelmat ilman mitään rajoitteita (vihreät pylväät). Korkokannan suurentaminen pienentää monien ekosysteemipalvelujen määrää, mukaan lukien puuntuotanto, hiilen sidonta ja metsästä saatavat nettotulot.

Hakkuulaskelmia ei kuitenkaan yleensä tehdä maksimoimalla nettotulojen nykyarvoa ilman mitään rajoituksia. Esim. Metsähallituksessa ja hiilinielun referenssitason laskennassa on rajoite, joka estää hakkuut, jotka tapahtuisivat aiemmin tai voimakkaampina kuin Kehittämiskeskus Tapion laatimat ohjeet suosittavat. Yllä olevista kuvista (punaiset pylväät) nähdään, että tämä rajoite (Tapion suositusten alarajojen käyttö rajoitteena) suurentaa puuntuotantoa, hiilitasetta ja nettotuloja, kun korkokanta on 4 %.

Suuraluelaskelmissa (mm. Metsähallitus ja hiilinielun referenssitaso) on Tapion ohjeiden lisäksi yleensä rajoitteena, että puuston tilavuus ei saa pienentyä alkutilanteeseen verrattuna, eivätkä hakkuumäärät saa kääntyä laskuun. Näiden lisärajoitteiden vaikutus hakkuulaskelman tulokseen on tämän kirjoituksen esimerkkialueella selvempi kuin Tapion ohjeiden vaikutus (yllä olevien kuvien siniset pylväät).

Esimerkkialueelle tehty laskelma osoittaa, että kun suunnitteluun lisätään Tapion ohjeet ja muutama muu tavanomainen rajoite, tulos vastaa suunnilleen sitä, joka saataisiin maksimoimalla nettotulojen nykyarvoa 2 % korolla. Herää kysymys, miksi laskelmissa yleensä käytetään 3.5–4 % korkoa, kun kuitenkin tuotetaan ratkaisu, joka vastaa metsätalouden harjoittamista 2 % korkovaatimuksella? Voidaan myös kysyä, vastaako 4 % korko todellakin suomalaisten preferenssejä, kun 2 %:lla saataisiin enemmän melkein kaikkea? Aivan kaikki ei kuitenkaan lisäänny korkokantaa alentamalla. Esimerkkialueella 4 % korko rajoitteilla johtaa suurempaan hakkuukertymään ja pienempään puuston määrään kuin 2 % ilman rajoitteita. Kahden prosentin korolla ilman rajoitteita olisi optimaalista kasvattaa puuston tilavuutta ja hakata hieman vähemmän.

Suuren korkokannan käyttö tasaikäismetsätaloudessa on siinäkin mielessä ristiriitaista, että osa päätehakkuutulosta sijoitetaan uuden metsän istuttamiseen, joka on alhaisen tuoton investointi. Tutkimusten mukaan (Tutkimus 2) viljelymetsän perustaminen on karuissa oloissa (Pohjois-Suomi, karut kasvupaikat) kannattavaa ainoastaan 1–2 % korolla. Kaikkein suotuisimmissa oloissa päästään 4% tuottoon. Neljän prosentin koron soveltaminen tasaikäismetsätaloudessa tarkoittaa suurimmassa osassa Suomea sitä, että 4% tuottava metsä hakataan, ja vähintään viidennes saadusta hakkuutulosta (taimikon perustamiskustannus) sijoitetaan kohteeseen, joka tuottaa selvästi vähemmän kuin 4%.

Metsäsuunnittelussa käytettävä korkokanta ei siis saisi riippua siitä, paljonko metsä tuottaa. Koron sanelee se, miten hyviä sijoituskohteita on yleisesti tarjolla ja millä (reaali)korolla rahaa saa lainaan. Koska metsä tuottaa pohjoisessa (ja karulla kasvupaikalla) huonommin, metsätalouteen ei voi siellä investoida yhtä paljon kuin etelämpänä (tai hyvillä kasvupaikoilla). Pohjois-Suomessa ja karuilla kasvupaikoilla esimerkiksi viljelymetsätalous tulee korvata metsänhoitoratkaisuilla, joissa metsä uudistuu ilman suuria rahallisia panostuksia. Mitä suurempaa korkokantaa käytetään, sitä etelämmäksi kannattavan viljelymetsätalouden pohjoisraja siirtyy.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin Forest Issues -palstalla (tammikuussa 2019)

Avohakkuut historiaan –kampanja pyysi minulta näkemyksiä seuraaviin väittämiin, joita toisteltiin ahkerasti hieman eri muodoissa kampanjan alkuviikkoina:

“Jos kaikki nykyvolyymillä tehtävät hakkuut haluttaisiin tehdä jatkuvapeitteisesti kasvatettavista metsistä, keskimääräiset hehtaarisaannot pienenisivät ja vuosittainen hakkuupinta-ala kasvaisi nykyisestä kaksin- tai jopa kolminkertaiseksi.”

“Puusta maksettava hinta laskisi samalla korjuukustannusten noustessa, ja metsätalouden kannattavuutta heikentäisi myös metsänhoitokustannusten kasvaminen, kun taimikkoa ja nuorta metsää jouduttaisiin hoitamaan nykyistä tehottomammin pienaukko kerrallaan. ”

“Jatkuvapeitteinen metsätalous ei olisi patenttiratkaisu myöskään ilmastonmuutoksen hallinnan kannalta: jotta metsät uudistuisivat, ne pitäisi hakata hyvin väljiksi, jolloin kokonaispuuston määrä joko pysyisi nykyisessä tai pienenisi hehtaarikohtaisen keskipuuston määrän pienetessä. Luontainen kasvu pienenisi samalla arviolta 20–30 prosenttia, jolloin myös hiilinielut pienenisivät.”

Jatkuvassa kasvatuksessa hakkuukertymä on tyypillisesti noin 100 m³/ha, Etelä- ja Keski-Suomen viljavilla kasvupaikoilla sitäkin enemmän. Jos tasaikäismetsätaloudessa tehdään ensiharvennus (50 m³/ha), toinen harvennus alaharvennuksena (80 m³/ha) ja avohakkuu (250 m³/ha), keskiarvoksi tulee 127 m³/ha, mikä on suuruusluokkana samaa tasoa kuin jatkuvapeitteisen metsätalouden yläharvennuksissa.

Korjuukustannukset riippuvat ennen kaikkea poistettavien puiden koosta, hehtaarikohtaisesta kertymästä ja lähikuljetusmatkasta. Suomessa on tehty runsaasti tutkimuksia eri tekijöiden vaikutuksesta korjuukustannuksiin. Suomessa on myös toimijoita (esimerkiksi Arvometsä oy, Innofor Oy, Metsä-Karelia Oy), jotka ovat myyneet ja hakanneet jatkuvan kasvatuksen leimikoita jo usean vuoden ajan sekä pysty- että hankintakaupalla. Näillä toimijoilla olisi varmaa käytännön tietoa siitä, mitkä korjuukustannukset oikeasti ovat. Jatkuvan kasvatuksen hakkuissa korjuu ei ole kallista, koska hakkuissa korjataan vain isoja puita, joista kertyy nopeasti kuutiometrejä.

Väite metsänhoitokustannusten noususta jatkuvapeitteisessä metsätaloudessa on varsin erikoinen, koska noita kustannuksia ei ole. Juuri kukaan jatkuvan kasvatuksen ammattilainen ei tee pienaukkohakkuita. Lähinnä tehdään yläharvennuksia. Metsään syntyviä taimia ei hoideta kuin poikkeustapauksissa.

Useasti viime aikoina toistettu väittämä puuston vähäisestä määrästä jatkuvan kasvatuksen metsissä on legenda, joka ei pidä paikkaansa. Esimerkiksi Etelä-Suomen viljavan kasvupaikan kuusivaltaisessa metsässä tilavuus ennen hakkuutta on suuruusluokkaa 270 m³/ha ja hakkuun jälkeen 120 m³/ha (keskiarvo 195 m³/ha). Karummalla kasvupaikalla männikössä tyypilliset luvut ovat 170 ja 70 m³/ha (keskiarvo 120 m³/ha). Keskitilavuudet ovat siis selvästi suurempia kuin Suomen metsien tämänhetkinen keskitilavuus 100 m³/ha.

On totta, että jatkuvassa kasvatuksessa jokunen metsikkö on tarpeen hakata silloin tällöin harvaksi, jotta uudistuminen lähtisi käyntiin. Tähän on tarvetta lähinnä puhtaissa kuusikoissa ja karujen maiden männiköissä. Puuston määrää ei kuitenkaan tarvitse tiputtaa nollaan, kuten tasaikäismetsätaloudessa tehdään. Useimpia metsiköitä voidaan kuitenkin kasvattaa varsin runsaspuustoisina suurimman osan aikaa. Esim. kuusi uudistuu hyvinkin runsaspuustoisiin männikköihin, lehtimetsiin ja sekametsiin. Kuusialikasvos myös kasvaa ja voi hyvin.

Ei ole tutkimustuloksiin perustuvaa näyttöä siitä, että jatkuvan kasvatuksen metsissä puuntuotos olisi pienempi kuin tasaikäismetsätaloudessa. Tasaikäismetsätaloudessa on varsin pitkä vaihe avohakkuun jälkeen, jolloin metsä ei tuota biomassaa tai runkopuuta eikä sido hiiltä. Taimikolta menee paljon aikaa siihen, että metsikköön muodostuu riittävä neulas- tai lehtimassa, joka kykenisi merkittävään yhteytykseen. Tämä tuottamaton vaihe puuttuu jatkuvan kasvatuksen metsiköistä. Ennen kaikkea Pohjois-Suomessa avohakattu metsä voi taimien hitaan kasvun vuoksi olla ”poissa tuotannosta” ja hiilensidonnasta jopa muutaman vuosikymmenen ajan avohakkuun jälkeen. Tämän välttämiseksi Pohjois-Suomessa olisi tärkeää hyödyntää mahdollisimman paljon olemassa olevaa taimiainesta ja nuorta puustoa, kun metsää uudistetaan.

Kirjoituksen alussa lueteltujen väittämien paikkansa pitävyyttä voi arvioida myös laskelmin. Tein laskelmia kahdelle metsäalueelle: kuusivaltainen alue (210 ha), jossa kasvupaikat ovat pääosin tuoreita ja lehtomaisia kankaita ja puolet tilavuudesta (keskitilavuus 187 m³/ha) on kuusta (lämpösumma 1200 d.d), ja mäntyvaltainen alue (540 ha), jossa kasvupaikat ovat tuoreita, kuivahkoja ja kuivia kankaita ja 60 % tilavuudesta (keskitilavuus 103 m³/ha) on mäntyä (lämpösumma 1100 d.d.).

Simuloin metsiköille vaihtoehtoisia käsittelyketjuja 100 vuodeksi 10 vuoden jaksoissa, kun kasvatusmenetelmänä oli tasaikäismetsätalous tai jatkuvapeitteinen metsätalous. Tasaikäismetsätalouden harvennukset olivat alaharvennuksia. Pienpuuston osittainen tuhoutuminen hakkuissa on otettu huomioon. Viljelypuille oletettiin jalostushyöty (10 % kasvunlisäys istutustaimille ja 5% kasvunlisäys kylvötaimille). Hiilitaseen laskentaparametrit olivat ”sellumyönteisiä” (massatuotteilla oli pienempi valmistuksen energiankulutus ja suurempi korvausvaikutus kuin useimmissa viimeaikaisissa tutkimuksissa).

Sen jälkeen maksimoin 3% korolla laskettua nettotulojen nykyarvoa siten, että jokaisella 10-vuotiskaudella oli minimikertymä, koska muuten tasaikäismetsätalouden hakkuumäärät olisivat vaihdelleet hyvin paljon niin, että alussa olisi ollut paljon hakkuita, ja sen jälkeen ei vähään aikaan juuri lainkaan.

Tulokset ovat alla olevissa taulukoissa. Keskitilavuus tarkoittaa ainespuun määrää keskimäärin 100 vuoden aikana (m³/ha). Nettokasvu on ainespuun lisäys (kasvu – luonnonpoistuma) ja puuntuotos on laskettu ainepuukertymästä ja ainespuun määrän muutoksesta 100 vuoden aikana. Hakkuukertymä/hakkuuala kertoo korjatun ainespuun määrän hakattua hehtaaria kohti. Hiilitase ja hiilivarasto sisältävät elävän biomassan, kuolleen orgaanisen aineen (metsämaa) ja puusta valmistettujen tuotteiden taseet tai varastot. Hiilitasetta laskettaessa ei ole otettu huomioon sitä, että avohakkuu ja maanpinnan käsittely luultavasti lisäävät metsämaan hiilipäästöjä.

Tuloksista käy ilmi, että puuston keskitilavuus on suurempi jatkuvapeitteisessä metsätaloudessa. Korjuukustannukset eivät suurene, jos siirrytään jatkuvapeitteiseen metsätalouteen. Sen sijaan kasvu ja puuntuotos suurenivat, vaikka tasaikäismetsätaloudessa oletettiin jalostuksesta johtuva kasvunlisäys. Myös metsätalouden hiilitase ja hiilivarastot olivat jatkuvapeitteisessä metsätaloudessa paremmat. Hakkuukertymä hakattua hehtaaria kohti pieneni, mutta ei radikaalisti. Marjasadot paranivat, ennen kaikkea mustikan sato.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin hieman eri muodossa Avohakkuut historiaan –kampanjan sivustolla.

Suomalaista metsäkeskustelua käydään paljon mielikuvilla, jotka antavat asioista harhaanjohtavan kuvan. Varsin usein esimerkiksi viestitetään, että ”Suomen metsissä on puuta enemmän kuin koskaan”, ja tällä perusteella ehdotetaan, että hakkuita tulisi lisätä.

Suomen metsissä on puuta noin 2300 miljoonaa kuutiometriä noin 23 miljoonalla hehtaarilla, ts. 100 m³/ha. Puuston keskitilavuus on tätä luokkaa esim. silloin, kun kolmannes pinta-alasta on taimikkoa, toinen kolmannes nuorta harvennusmetsää ja loput varttunutta harvennusmetsää. Samaan keskitilavuuteen päästään, kun puolet pinta-alasta on taimikkoa ja toinen puoli varttunutta harvennusmetsää eikä uudistuskypsää metsää ole lainkaan.

Suomen metsäpeitteen rakennetta voi tarkastella näppärästi esim. sovelluksilla Google Earth ja Kansalaisen Karttapaikka. Ilma- ja satelliittikuvista näkyy, että taimikoita ja aukkoja on paljon, kun taas runsaspuustoiset metsät ovat monin paikoin enää vähäisiä saarekkeita (kuva 1). Myös metsätilastot vahvistavat asian. Etelä- ja Keski-Suomessa taimikoiden ja nuorenpuoleisten metsien osuus on 2/3 metsämaan pinta-alasta. Taimikoiden osuus on nelinkertaistunut 1950-luvulta sekä Etelä- että Pohjois-Suomessa. Pohjois-Suomessa varttuneiden metsien osuus on pienentynyt jyrkästi.

Suomen metsät ovat siis vähäpuustoisia ja voimakkaasti hakattuja. Runsaspuustoisessa metsikössä tilavuus on vähintään 300 m³/ha, ja todella runsaspuustoisessa 500-600 m³/ha (kuva 2). Tilavuuteen 500 m³/ha päästään esim. silloin, kun puuston pohjapinta-ala on 43 m²/ha ja keskipituus 26 m, mikä on vielä peruskauraa Etelä- ja Keski-Suomen hyvillä kasvupaikoilla. Vaikka puuta on metsissämme enemmän kuin koskaan, sitä on silti vähän. Suomen metsiin mahtuisi puuta ainakin kolminkertaisesti nykytilanteeseen verrattuna.

Koko kasvua ei voi hakata

Hakkuiden lisäämistä perustellaan myös sillä, että nykyinen hakkuukertymä on pienempi kuin metsien vuotuinen kasvu, 105 milj. m³. Kestävä runkopuun hakkuukertymä on kuitenkin huomattavasti puuston vuotuista tilavuuskasvua pienempi. Kasvusta pitää vähentää mm. suojellut metsät ja luonnonpoistuma. Lähes 6 milj. m³ kasvusta menetetään luonnonpoistumana. Hakkuiden piirissä olevissa metsissä tilavuuden nettokasvu (kasvu – luonnonpoistuma) onkin vain 86 milj. m³ (Heinonen ym. 2017). Metsätilastollisen vuosikirjan (2014) mukaan suurin kestävä hakkuukertymä on tätäkin pienempi, vain 73 milj. m³. Täsmälleen samaan lukuun päädyttiin tuoreessa FORBIO-hankkeen tutkimuksessa (Heinonen ym. 2017). Nämä ovat selvästi pienempiä lukuja kuin ne hakkuumäärät, joita metsäalan lehdissä on viime aikoina esitetty. Kestävään 80 milj. m³ hakkuuseen tarvitaan jo avuksi sekä ilmastonmuutosta että apulantaa.

Kasvu ei osoita järkevää hakkuumäärää

Metsäsuunnittelun piirissä on jo muutama vuosisata ymmärretty, että puuntuotannollisesti järkevä hakkuumäärä riippuu kasvun lisäksi metsien rakenteesta: jos metsät ovat nuoria ja vähäpuustoisia, on hakattava kasvua vähemmän. Jos taas metsät ovat vanhoja ja tiheitä, hakkuumäärä voi olla jonkin aikaa suurempi kuin metsien kasvu.

Koska Suomen metsät ovat tällä hetkellä nuoria ja harvoja, puuntuotannollisesti järkevä hakkuumäärä on vielä useiden vuosikymmenten ajan pienempi kuin metsien tämänhetkinen kasvu. Sen lisäksi, että hakkuiden lisääminen nyt on huono ratkaisu metsien hiilensidonnan, virkistyskäytön ja monimuotoisuuden kannalta, se on myös puuntuotannollisesti huono ratkaisu.

Tuoreiden laskelmien mukaan seuraavan 100 vuoden puuntuotos (hakkuukertymä + tilavuuden lisäys) maksimoituu, jos vuotuinen hakkuukertymä on koko sadan vuoden ajan noin 60 milj. m³. Hakkuiden lisääminen yli 75 milj. m³ hidastaa metsien tilavuuskehitystä niin voimakkaasti, että puuntuotos (hakkuut + tilavuuden muutos) pienenee, vaikka joka vuosi hakataankin 15 milj. m³ enemmän.

Hakkuiden lisääminen Suomen nuorissa nykymetsissä on itse asiassa tehokas keino pienentää kasvua ja vähentää teollisuuden puunsaantia pitkällä aikavälillä. Tämä siksi, että Suomen metsien tilavuus on selvästi pienempi kuin se tilavuus, joka maksimoi kasvun ja vuotuisen puuntuotoksen.

Valtakunnalliset tulokset ja päätelmät pitävät paikkansa myös yksittäisillä metsätiloilla. Kuvassa 3 on laskettu 30 vuoden hakkuukertymän lisäämisen vaikutus 30-vuotiskauden puuntuotantoon neljällä suurella metsätilalla. Kaikilla esimerkkitiloilla, myös runsaspuustoisimmalla (keskitilavuus 188 m³/ha), hakkuut pienentävät puuntuotosta: mitä enemmän hakataan seuraavan 30 vuoden aikana, sitä pienempi on 30-vuotiskauden puuntuotos (joka siis sisältää hakkuukertymän ja kasvavan puuston tilavuuden muutoksen). Puuston määrä Suomen metsissä ei todellakaan ole käymässä niin suureksi, ettei puilla olisi tilaa kasvaa.

Kasvatusmenetelmällä on väliä

Jokainen hakkuu pienentää metsikön tilavuuskasvua ainakin vähäksi aikaa, kun kasvavia puita poistetaan. Nuoren metsän harvennuksessa kasvun pienentymien on kuitenkin lyhytaikaista. Yleensäkin harvennuksen vaikutus tilavuuden nettokasvuun on pieni ja lyhytaikainen, jos jäävä puusto ei ole liian varttunutta. Avohakkuun aiheuttama notkahdus on pidempiaikainen, sillä hakatun metsikön tilalle istutetun taimikon tilavuuskasvu on pitkän aikaa pienempi kuin hakkaamatta jätetyn metsikön kasvu. Mitä pohjoisemmas mennään, sitä pidempiaikainen on avohakkuusta johtuva alenema puuntuotannossa (kuva 4).

Hakkuiden lisääminen nykyisissä metsissä ja pitäytymien nykyisissä hakkuutavoissa johtaa siihen, että metsiköitä avohakataan yhä nuorempina. Mitä nuorempia metsiköitä avohakataan, sitä huonompi ratkaisu avohakkuu on puuntuotannollisesti kasvatushakkuuseen verrattuna. Hakkuiden lisäämisestä johtuvaa haittaa puuntuotannolle ja monille muille ekosysteemipalveluille (kuvat 5 ja 6) voitaisiinkin pienentää tekemällä avohakkuiden sijasta kasvatushakkuita ja korvaamalla alaharvennukset erirakenteisuutta ylläpitävillä yläharvennuksilla. Kuvan 3 käyristä näkyy, että hakkuiden lisäyksen puuntuotantoa pienentävä vaikutus olisi selvästi pienempi, jos nykyisen alaharvennus-avohakkuumetsätalouden sijasta siirryttäisiin peitteiseen metsänkasvatukseen, jossa tehdään pelkästään yläharvennuksia. Joutavasta alikasvoksen raivauksesta luopuminen parantaisi mahdollisuuksia ylläpitää jatkuvaa metsäpeittoa.

Vippaskonstit vievät vikaan

Koska nykymetsien nykyinen kasvu ei mahdollista 80 milj. m³ ja sitä suurempia hakkuita, ratkaisuksi on esitetty kasvun lisäämistä jalostuksen, kunnostusojituksen ja lannoituksen avulla. Realististen arvioiden mukaan vuotuista kasvua voidaan lisätä näillä keinoilla 3-5 milj. m³, mikä mahdollistaisi lähes 80 milj. m³ kestävät vuotuiset hakkuut.

Osa menetelmistä, lähinnä jalostus, vaikuttaa kasvuun pitkällä viiveellä. Jos nyt ruvetaan istuttamaan paremmin kasvavia kuusia, tilavuuskasvu lisääntyy merkittävästi vasta 40–50 vuoden päästä. Tuolloin kuusikuitupuuta käyttävä mekaaninen metsänjalostus on luultavasti loppunut Suomesta ja paperinvalmistuskin vähentynyt olennaisesti. Jos massateollisuus on edelleen voimissaan, sen tuotevalikoima ja kenties myös raaka-ainepohja ovat erilaiset kuin tällä hetkellä. Myös kuusen kasvatus ylipäätään saattaa olla ongelmallista Etelä- ja Keski-Suomessa ilmastonmuutoksen ja siihen liittyvien seurausilmiöiden vuoksi. Suomessa saatetaan tuolloin olla samassa tilanteessa kuin Keski-Euroopassa tällä hetkellä: myrskytuhojen, kirjanpainajan, maannouseman yms. seurauksena kuusikoita korvataan pakon edessä nopeassa tahdissa muilla puulajeilla, pyrkimyksenä palauttaa metsät erirakenteisiksi sekametsiksi.

Lannoituksella, jalostuksella ja ojituksella on monia haitallisia vaikutuksia. Jalostetun taimimateriaalin käyttö kaventaa geneettistä vaihtelua ja metsien kuusettuminen luultavasti myös nopeutuu, koska kalliilla istutettuja taimia halutaan suosia taimikonhoidossa. Osa lannoitteista kulkeutuu vesistöihin, ja nuorien metsien lannoitus heikentää puiden laatua. Ojitus aiheuttaa lisää vesitöjen ravinne- ja kiintoainekuormitusta.

Paljon helpompi ja halvempi keino lisätä metsien puuntuotantoa olisikin hakata metsiä kasvua vähemmän vielä muutaman vuosikymmenen ajan. Kun tähän yhdistetään yläharvennusten käyttö, alikasvosten raivauksesta luopuminen ja luontaisen puulajidynamiikan seurailu lehtipuuvaiheinen, voidaan jo puhua elegantista ratkaisusta.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin Arvometsän blogipalstalla (kesäkuussa 2017)

Viitteet

Heinonen, T, Pukkala, T, Mehtätalo, L, Asikainen, A, Kangas, J, Peltola, H (2017) Scenario analyses for the effects of harvesting intensity on development of forest resources, timber supply, carbon balance and biodiversity of Finnish forestry. Forest Policy and Economics 80: 80-98.

Suomen pitäisi olla hiilineutraali vuoteen 2035 mennessä. Maailmanlaajuiseen ilmastokriisiin pitäisi löytyä ratkaisuja myös vuoteen 2035 mennessä. Näyttää kuitenkin siltä, että monet niistä ratkaisuista, joita Suomessa esitetään, vaikuttavat vasta vuoden 2035 jälkeen eli silloin kun ollaan jo myöhässä.

Tuore esimerkki keinosta, joka vaikuttaa liian myöhään, on joutomaiden metsitystuki. Kyseisen tuen on sanottu edistävän hiilineutraaliuden saavuttamista vuoteen 2035 mennessä (Yle). Valitettavasti vain ne joutomaat, jotka metsitetään nyt, alkavat sitoa mainittavia määriä hiiltä vasta vuoden 2035 jälkeen. Jos metsitettävä joutomaa on pusikoitunut pelto, maan pitäminen pusikkona olisi vuoteen 2035 saakka ilmaston kannalta parempi ratkaisu kuin se, että pusikko raivataan pois ja sen tilalle istutetaan uusia puun taimia.

Toinen esimerkki aikajänteen unohtamisesta on se, että puuenergia oletetaan politiikkapiireissä ilmastoneutraaliksi. Tässä siis oletetaan, että puun poltosta ei muka aiheudu ilmastohaittaa, vaikka kaikki poltettavan puun hiili vapautuukin ilmakehään. Itse asiassa megawattituntia kohti laskettuna bioenergia tuottaa enemmän päästöjä kuin kivihiilen käyttö energiaksi.

Bioenergian laskennallinen hiilineutraalius perustuu oletukseen, että hakattujen puiden tilalle kasvaa aikanaan uusia puita, jotka sitovat poltossa vapautuneen hiilidioksidin takaisin puubiomassaan. Valitettavasti vain nyt päästeltävä hiili sidotaan takaisin vasta 50–100 vuoden kuluttua, eli ilmasto-ongelmien ratkaisun kannalta liian myöhään.

Puuenergian osuus energian kokonaiskulutuksesta on Suomessa noin 28 %. Puuenergian sisällyttäminen hiilineutraaliin energiaan on laskennallinen temppu, joka saa Suomen ilmastotoimet näyttämään paremmilta kuin ne oikeasti ovat. Näin tehdyissä laskelmissa energian käyttö voi näyttäytyä hiilineutraalina siitä huolimatta, että energian käyttö vapauttaa ilmakehään suuria määriä hiilidioksidia.

Kyseessä ei kenties ole tahallinen harhautus vaan tavoite yksinkertaistaa laskelmia. Nykytilanteessa, jossa ilmastotoimilla on kiire, sidonnan ja päästön eriaikaisuuden sivuuttaminen on kuitenkin kyseenalaista. Poliitikkoja voi jymäyttää, ja poliitikot voivat jymäytellä toisiaan ja kansalaisia, mutta ilmasto ei valitettavasti ole jymäytettävissä.

Kolmas esimerkki sidonnan ja päästöjen ajoittumisesta liittyy metsien hakkuuseen. Etenkin avohakkuut johtavat suuriin päästöihin, jotka johtuvat mm. siitä, että suuri osa hakattujen puiden biomassasta käytetään energiaksi. Myös puusta valmistutut massatuotteet pitävät hiilen poissa ilmakehästä vain lyhyen ajan. Ahohakkuu johtaa myös metsämaan hiilivaraston pienenemiseen.

Avohakatulle alueelle istutetaan uusia puita, jotka sitovat aikanaan suunnilleen saman verran hiiltä kuin mikä avohakkuun seurauksena vapautuu. Merkittävää tässäkin on se, että vapautuminen tapahtuu heti tai melkein heti mutta sitominen vasta kaukana tulevaisuudessa. Jokainen avohakattu alue on hiilen lähde koko sen ajan, jona hiilen poisto ilmakehästä olisi kaikkein tärkeintä. Jos taas metsikköä ei avohakattaisi, se olisi koko tämän kriittisen ajan hiilinielu.

Alla oleva kuva havainnollistaa hakkuun vaikutusta keskisuomalaisen tuoreen kankaan kuusikon hiilivarastoon vuoteen 2035 saakka, kun hakkuu tehdään vuonna 2022 ja uusi metsä istutetaan vuotta myöhemmin. Avohakkuussa elävän puuston hiili siirtyy kuolleen orgaanisen aineksen ja tuotteiden hiilivarastoihin, joista se alkaa vapautua välittömästi, kun puubiomassaa poltetaan, lyhytaikaisia tuotteita hylätään ja hakkuutähteet sekä muu metsämaan orgaaninen aines lahoavat. Vuonna 2035 hiilivarasto on alle puolet hakkuuta edeltävästä hiilivarastosta, eli yli puolet hiilestä on päästelty ilmakehään.

Harventaminen vaikuttaa samojen mekanismien kautta kuin avohakkuu, mutta vaikutukset ovat pienempiä, ja puusto toipuu sitomaan hiiltä paljon nopeammin kuin avohakkuualalle istutettu kuusen taimikko. Yläharvennus on tässä esimerkissä hiilineutraali vaihtoehto, kun tarkasteltava aikajänne on 15 vuotta.

Toisaalta puun käyttö vähentää fossiilipäästöjä, mikä voidaan ottaa huomioon hiilitaselaskelmissa. Samalla pitää ottaa huomioon se, että puun korjuu ja kuljetus sekä tuotteiden valmistus aiheuttavat hiilipäästöjä. On myös muistettava, että avohakkuussa saadaan enemmän puuta kuin harvennuksessa eli tietyn puumäärän saamiseen riittää pienempi hakkuuala, jolloin suurempi pinta-ala voidaan jättää hakkaamatta ja hiiltä nielemään.

Näitä asioita on havainnollistettu alla olevassa kuvassa. Kuva esittää kumulatiivista hiilitasetta hiilidioksidiekvivalentteina ilmaistuna vuoteen 2035 mennessä. Negatiivinen tase tarkoittaa, että metsätalous on nettopäästö. Kuva johtaa samoihin päätelmiin kuin varastojen muutokset, vaikka laskelmassa ovat nyt mukana puun käytön korvausvaikutukset. Hakkaamatta jättäminen pitää kuusikon hiilinieluna, yläharventaminen on hiilineutraalia ja avohakkuu tekee metsiköstä hiilen lähteen.

Vaikka otetaan huomioon, että avohakkuussa saadaan suurempi kertymä, jolloin osa metsästä voidaan jättää hakkaamatta, avohakkuu muuttaa kuusimetsän silti hiilen lähteeksi.

Mikä siis neuvoksi, jos metsätaloudelta halutaan mahdollisimman suuria ilmastohyötyjä vuoteen 2035 mennessä? Ensimmäiseksi neuvoksi on annettava tämä: ”Älä hakkaa”. Jos se ei tunnu mukavalta, siirry neuvoon numero kaksi: ”Älä avohakkaa”.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin Forest Issues -palstalla (tammikuussa 2021)

Metsämaassa on enemmän hiiltä kuin elävässä puustossa. Hiiltä häviää metsämaan hiilivarastosta koko ajan, kun orgaaninen aines lahoaa. Toisaalta hiilivarastoon tulee myös täydennystä, kun puut tuottavat kariketta. Kariketta syntyy suunnilleen saman verran maan pinnalle ja pinnan alle. Pinnan alle tulee juurikariketta, joka syntyy pääosin siitä, että puut uudistavat vuosittain lähes koko hienojuuristonsa.

Metsän avohakkuu tuottaa runsaasti hakkuutähteitä, mikä aiheuttaa lyhytaikaisen positiivisen piikin metsämaan hiilivarastoon. Toisaalta kariketuotanto vähenee pitkäksi ajaksi lähes olemattomiin, mutta orgaanisen aineksen hajoaminen jatkuu. Ei siis ole yllättävää, että muutaman vuoden päästä hakkuusta metsämaan hiilivarasto on pienempi avoalalla kuin hakkaamattomassa metsässä.

Piiraisen ym. (2015) tutkimuksessa kivennäismaan päällisen orgaanisen aineksen hiilivarasto oli viiden vuoden kuluttua hakkuusta 16 % pienempi avoalalla kuin hakkaamattomassa metsässä, ja 10 vuoden päästä avoalalla oli 45 % vähemmän hiiltä, kun hakkuutähteiden hiiltä ei otettu huomioon. Simolan (2017) tutkimuksessa metsämaan hiilivarasto oli muokatuilla avoaloilla 10–15 % pienempi kuin hakkaamattomassa metsässä. Ensimmäisinä vuosina avohakkuun vaikutus ei ollut vielä selvä, mikä ilmeisesti johtui avohakkuualojen hakkuutähteistä.

Suomalaisissa hiilitaselaskelmissa otetaan huomioon hakkuun vaikutus karikesatoon ja hakkuutähteisiin. Yllä olevat tulokset eivät siis tarkoita, että avohakattujen alueiden hiilitaselaskelmissa olisi virhettä. Virhettä voi kuitenkin syntyä muista syistä. Näitä syitä ovat lämpötilan kohoamisen ja muokkauksen vaikutus orgaanisen aineksen hajoamisnopeuteen. Suomessa orgaanisen aineksen hajoaminen lasketaan yleensä Yasso-nimisellä mallilla. Tässä mallissa ei ole mukana muokkausvaikutusta eikä puuston vaikutusta metsämaan lämpötilaan.

Lämpötilan ja muokkauksen vaikutuksesta löytyy tietoa Finérin ym. (2016) ja Sutisen ym. (2019) tutkimuksista. Finérin ym. tutkimuksessa avohakatulle alueelle ja hakkaamattomaan metsään sijoitettiin 2.5 cm paksuisia määrämittaisia keppejä sekä maan pinnalle että maahan. Osa kepeistä kerättiin pois joka vuosi, ja niiden jäljellä oleva kuiva-aine mitattiin. Näin jatkettiin viiden vuoden ajan.

Mäntykeppien kuiva-aineesta hajosi avohakatulla alueella vuodessa 15% mutta hakkaamattomassa metsässä vain 5%. Hajoamisnopeus oli avohakatulla alueella siis kolminkertainen. Hajoamisnopeuden ero oli tilastollisesti erittäin merkitsevä. Todennäköisyys sille, että tulos johtui sattumasta, on häviävän pieni.  Myös haapakepit hajosivat nopeammin avoalalla, mutta ero peitteiseen metsään ei ollut yhtä systemaattinen. Metsämaan lämpösumma oli avoalalla peräti 40% suurempi kuin puuston peittämässä maassa, mikä tutkijoiden mukaan selitti hajoamisnopeuden eron.

Sutisen ym. tutkimuksessa mitattiin maan hiilipitoisuutta Pohjois-Suomen aurausalueilla 12 vuotta maankäsittelyn jälkeen. Hiiltä oli eniten käsittelemättömissä kohdissa ja vähiten aurausjäljen vaoissa ja pientareissa (kuva 1). Aurauspalteissa, joihon oli käännetty kaksinkertainen humuskerros, oli 12 vuoden kuluttua aurauksesta vähemmän hiiltä kuin käsittelemättömissä kohdissa. Tulosten perusteella voidaan laskea, että pelkkä muokkaus oli vähentänyt koko avohakkuualan keskimääräistä hiilipitoisuutta noin 20% (vihreän ja punaisen pylvään ero kuvassa 1). 

Kuvan 2 musta yhtenäinen viiva kuvaa kuolleen puuaineksen hajoamista hakkaamattomassa metsässä ja musta katkoviiva on hajoamisnopeus avoalalla, kun käytetään Finérin ym. laskemia hajoamisnopeuksia. Punainen yhtenäinen viiva taas on Yasso15-mallilla simuloitu hajoaminen. Punainen katkoviiva on sellainen Yasso-simulointi, jossa mallin parametreja (vuoden keskilämpötila, sadanta, lämpötila-amplitudi) on säädetty niin, että Finérin ym. havaitsema avohakkuuvaikutus heijastuisi Yasso-simulointiin.

Kuvassa 3 on simuloitu metsämaan hiilen kehitystä, kun lehtomaisen kankaan uudistuskypsä kuusikko avohakataan, muokataan ja viljellään, tai metsikköä käsitellään toistuvin yläharvennuksin. Tulokset on laskettu Monsu-ohjelmalla, joka käyttää Yasso-mallia kuollen orgaanisen aineksen hajoamisen simulointiin. Avohakkuuvaihtoehdossa alue avohakataan uudelleen vuonna 2085. Avohakkuuvaihtoehdossa maan hiilimäärän kehitys on simuloitu kahdella tavalla: ilman avohakkuukorjausta (harmaa viiva) ja kuvan 2 osoittamalla avohakkuukorjauksella (punainen viiva). Yasso-korjausta on pienennetty puuston varttuessa niin, että korjaaminen loppuu, kun puuston pohjapinta-ala on 10 m²/ha.

Simulointi osoittaa tutkimuksissa havaitun seikan, että avohakkuun jälkeen metsämaan hiilivarasto rupeaa pienenemään. Simuloinnissa hiilivarasto kuitenkin suurenee uudelleen, kun istutusmetsä saavuttaa uudistuskypsyyden. Nousu jatkuu vielä avohakkuun jälkeenkin. Hiilivaraston lisäys johtuu sekä varttuneen metsän suuresta kariketuotannuosta että avohakatun alueen hakkuutähteistä.

Yläharvennuksessa (vihreä katkoviiva kuvassa 3) metsämaan hiilivarasto on vakaampi ja keskimäärin selvästi suurempi kuin avohakkuumetsätaloudessa, varsinkin jos hajoamisnopeuteen tehdään avohakkuukorjaus. Jos metsää ei hakata lainkaan, metsämaan hiilivarasto 100 vuoden päästä on kaksinkertainen hakkuuvaihtoehtoihin verrattuna.

Simulointiesimerkistä voidaan päätellä seuraavaa. Hajoamisnopeuteen tehty avohakkuukorjaus pienentää pitkäaikaista keskimääräistä metsämaan hiilivarastoa 24 % siihen verrattuna, että korjausta ei tehdä. Jos tämä sattuisi olemaan oikea keskiarvoluku kaikkiin suomalaisiin metsiin, tulos tarkoittaisi, että suomalaisissa hiililaskelmissa avohakkuumetsätalouden metsämaan hiilivarastoa yliarviodaan 24 %.

Toinen päätelmä on, että metsämaan hiilivarasto on peitteisessä metsätaloudessa suurempi kuin avohakkuumetsätaloudessa. Simulointiesimerkissä ero on 27 % peitteisen metsätalouden hyväksi.

Hävittääkö siis avohakkuumetsätalous metsämaan hiilivarastoja? Siltä vaikuttaa, jos vertailukohtana on peitteinen metsätalous tai se, ettei hakata lainkaan. Diplomaattisempi vastaus kysymkseen kuuluu: ”Aihetta on tutkittu niin vähän, ettei asiasta voi sanoa mitään varmaa.” Veikkaukseni on, että valtaosa metsäammattilaisista ja metsäntutkijoista vastaa otsikon esittämään kysymykseen diplomaattisesti.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin Forest Issues -palstalla (toukokuussa 2020)

Viittatut tutkimukset

Finér L, Jurgensen M, Palviainen M, Piirainen S, Page-Dumroese D. 2016. Does clear-cut harvesting accelerate initial wood decomposition? A five-year study with standard wood material. Forest Ecology and Management 372, 10–18

Piirainen S, Finér L, Starr M. 2016. Changes in forest floor and mineral soil carbon

and nitrogen stocks in a boreal forest after clear-cutting and mechanical site preparation. European Journal of Soil Science 66, 735–743

Simola H. 2018. Persistent carbon loss from the humus layer of tilled boreal forest soil. European Journal of Soil Science 69, 303–314

Sutinen R, Gustavsson N, Hänninen P, Middleton M, Räisänen ML. 2019. Impact of mechanical site preparation on soil properties at clear-cut Norway spruce sites on mafic rocks of the Lapland Greenstone Belt. Soil & Tillage Research 186, 52–63

Parhaat ikkunankehykset saadaan hidaskasvuisesta kuusesta; mitä ohuemmat vuosilustot, sitä paremmat pokat. Arvokkaimmat männyn sahatavaralaadut saadaan ohutlustoisesta puusta.

Näihin saakka hidaskasvuista arvopuuta on ollut saatavissa Suomen metsistä. Useat tekijät ovat kuitenkin vaarantamassa arvopuun saannin ja sen myötä sellaisen teollisuuden ja puusepäntyön, joka nojaa ohutlustoiseen puuhun. Näitä vaaratekijöitä ovat ns. hyvä metsänhoito, jalostettujen taimien istutus sekä ilmastonmuutoksesta ja saasteista johtuva puiden nopeutunut kasvu.

Lohdutukseksi voidaan ajatella, että nopeutunut puun kasvu on eduksi sellaiselle teollisuudelle, jolle hitaaseen kasvuun yhdistyvät laatutekijät eivät ole tärkeitä. Saksasta kuitenkin kuuluu kummia. Tuoreen tutkimuksen mukaan nimittäin nopea kasvu on haitaksi myös puun määrälliselle tuottamiselle (kumma tutkimus). Eikös olekin käsittämättömän ristiriitainen päätelmä? Tutkimuksen on tehnyt professori Hans Pretzsch, joka on maailman arvostetuimpia metsäntutkijoita. Tutkimuksessa on selvitetty harvennusten ja kasvatustiheyden vaikutusta kuusen tilavuuskasvuun.

Tämä kummallinen tutkimus perustuu maailman parhaaseen koeala-aineistoon. Aineisto koostuu 22 kokeesta, joissa on yhteensä 127 koealaa, joita on mitattu saksalaisella pieteetillä yhteensä 1209 kertaa. Ensimmäiset kokeet perustettiin jo 1880-luvulla ja ne on mitattu parikymmentä kertaa.  Pisimmät mittaussarjat kattavat 140 vuoden ajanjakson.

Tulos numero 1: Mitä tiheämmässä puita kasvatetaan eli mitä vähemmän metsää harvennetaan, sitä suurempi on pitkän ajan puuntuotos. Tulos numero 2: Harventaminen aiheuttaa viljavalla kasvupaikalla enemmän tuotostappioita kuin karulla kasvupaikalla (kuva 1). Tulos numero 3: Lyhytaikaiset seuranta-ajat johtavat harhaisiin päätelmiin. Tulos numero 4: Yläharvennus johtaa suurempaan puuntuotokseen kuin alaharvennus (kuva 2). Ja kyse ei ole teoreettisista päätelmistä tai hypoteeseista vaan maailman parhaimpaan aineistoon perustuvista empiirisistä tuloksista.

Jos vaikkapa harventaa nuorehkon kuusikon ja mittaa sen kasvua 15 vuotta, päätelmä saattaa olla, että harvennus on lisännyt puuntuotosta (tilavuuden lisäys + hakattujen puiden tilavuus). Pidemmän aikavälin tarkastelussa tämä päätelmä kuitenkin osoittautuu Hans Pretzschin mukaan vääräksi. Jos taas vertailee puuntuotosta ala- ja yläharvennuksessa 15 vuoden aikajänteellä, tulos saattaa joskus osoittaa alaharvennuksen paremmuutta. Pidempiaikaisessa seurannassa tämäkin päätelmä kuitenkin kääntyy päinvastaiseksi.

Selityksenä useimpiin tuloksiin on ns. allometrinen siirtymä, mikä tarkoittaa, että metsämaan pinta-alayksikköä kohti laskettu puuston puuntuotannollinen tehokkuus on sitä pienempi, mitä suurempia puut ovat. Harventaminen ja nopea kasvu nopeuttavat tehokkuuden heikkenemistä. Isot puut käyttävät suuremman osan yhteyttämistuotteistaan elintoimintojen ylläpitoon, jolloin kasvuun jää vähemmän resursseja. Puun koko alkaa ajoittaa kasvua sitä aiemmin, mitä nopeammin puut kasvavat.

Herää kysymys, onko jalostuksella sama vaikutus kuin harventamisella? Jälkeläiskokeiden perusteella siemeniä tuottamaan valitaan puita, jotka kasvavat nuorena nopeasti. Seuraako tästä valinnasta, että kasvua hillitsevät tekijät alkavat vaikuttaa aiemmin, jolloin hitaammin aloittaneet ohutlustoiset arvopuut alkaisivat ottaa kiinni nopeasti aloittaneita jalosteita?

Tämän selvittämiseksi tarvitaan jälkeläiskokeita, joissa puiden kasvua seurataan monien vuosikymmenten ajan. Tämä taas edellyttää suuria koealoja, sillä pienillä koealoilla voi tehdä päätelmiä vain pienten puiden kasvukyvystä. Suurien koealojen ongelma taas on kustannusten lisäksi luonnon ihana vaihtelu (kasvupaikan viljavuuden vaihtelu), mikä johtaa siihen, että tilastollisesti merkitseviä kasvueroja löytyy harvemmin.

Useimmissa varttuneimmissa jälkeläiskokeissa koeruudut ovat äärimmäisen pieniä (tyypillisesti 16 tai 25 puuta, minimissään 6 puuta per koeruutu) ja kiinni toisistaan. Tällöin koejäsenten kasvuerot selittyvät sitä enemmän puiden välisellä kilpailulla, mitä suuremmaksi puut kasvavat (kuva 3). Kilpailun ja geenien vaikutus voidaan erottaa toisistaan laskennallisilla kommervenkeilla, mutta tähän saakka julkaistuissa tutkimuksissa niin ei ole taidettu tehdä.

Metsiä voidaan harventaa tai olla harventamatta, ja harvennuksessa voidaan poistaa isoja tai pieniä puita. Pitkän aikavälin puuntuotos riippuu sekä metsikön kasvatustiheydestä että harvennustavasta jopa niinkin epäloogisesti, että yksittäisen puun hidas kasvu saattaa olla metsikön puuntuotokselle eduksi.

Arvopuun tuottajalle tämä on hyvä uutinen, varsinkin jos hitaaseen kasvuun voidaan yhdistää taloudellinen kannattavuus. Tuoreessa ruotsalaistutkimuksessa on osoitettu, että järeyskehityksen hillitseminen yläharvennuksilla parantaa kannattavuutta 20 % tavanomaiseen alaharvennusmetsätalouteen verrattuna. Ja sitten on vielä se J:llä alkava metsänkasvatusmenetelmä, jossa voidaan yhdistää nuorten puiden hidas kasvu, hyvä puuntuotos ja taloudellinen kannattavuus.

Timo Pukkala

Kirjoitus on julkaistu aiemmin Forest Issues -palstalla (marraskuussa 2020)