Energia- ja ilmastostrategian 2016 skenaariolaskelmien kehikko

1. © Luonnonvarakeskus
© Luonnonvarakeskus
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut – seminaari
Luonnonvarakeskus, Viikki 5.9.2017
Olli Salminen
Metsien käytön skenaariot ja vaikutukset
metsien hiilinieluun
1 5.9.2017

2. © Luonnonvarakeskus
Optimizer,
LP
Stand simulator:
-natural processes
- treatments
Regional prices for
roundwood and forest chips
Regional demands
for roundwood and forest chips
Scenarios for wood demand 0
- based on competitive regional market
equilibrium, e.g. Poyry, Luke SF-GTM
Global
ecomic
drivers
MELA C of growing stock
Yasso07
C on mineral
soils
NFI forest data
Substitution of
wood for peat & coal
Mortality
Removals
Litter
C on organic
soils
Emission
factors
Energia- ja ilmastostrategian 2016
skenaariolaskelmien kehikko (Lehtonen ym. 2016)
5.9.20172 Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

3. © Luonnonvarakeskus
E&I strategian (2016) -skenaarioiden hakkuukertymien
kehitys jaksolla 2015-2044
3 5.9.2017
Skenaarioiden mukainen runkopuun hakkuukertymän lisäys vuoteen
2030 mennessä, %:
Tukki Kuitu Energiarunko Yht
Perus - 15 35 12
Politiika 17 24 31 22
Suurin kestävä 47 36 3 36
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

4. © Luonnonvarakeskus
Runkopuun kokonaispoistuma E&I 2016-
skenaarioissa (2015-2044)
4 5.9.2017
• MELA skenaarioissa tilastoitua vähemmän runkohukkapuuta – osittain
hakkuutähteiden korjuun, mutta pääosin korjuun ”täydellisen” saannon vuoksi
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

5. © Luonnonvarakeskus
Hakkuumäärien kasvu alentaa tilavuuskasvua
5 5.9.2017
Puuston tilavuuskasvun kehitys 2015-2044
• MELA kasvumallit on kalibroitu vuosien 1984-2013 keskimääräisen indeksikorjatun
kasvun tasolla, kun VMI11 kasvuindeksit (2004-2013) olivat 2-10 % 30 v
keskimääräisiä indeksejä korkeammat
=> MELAn kasvuarviot varovaisia!
90,0
92,0
94,0
96,0
98,0
100,0
102,0
104,0
106,0
108,0
VMI11 2015-2024 2025-2034 2035-2044
milj. m³/v
Perus
Politiikka
Suurin
kestävä
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

6. © Luonnonvarakeskus
Metsien puuston ja maaperän CO2 varaston
muutos
6 5.9.2017
• Hakkuumäärien erot näkyvät metsien hiilinielujen kehityksessä, sillä puuston
osuus on 80-90 % nieluista (positiiviset arvot ovat päästöjä ja negatiiviset
nieluja)
• Puuston lisäksi laskelma sisältää kivennäismaiden ja orgaanisten maiden
CO2 vaihdon sekä soiden NO2 ja CH4 päästöt.
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

7. © Luonnonvarakeskus
Maaperän KHK-tase
7 5.9.2017
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli
Salminen
• Maaperän kasvihuonekaasutase eli hiilitase (CO2) ja siihen yhdistetyt metaanin (CH4)
ja typpioksiduulin(N2O) päästöt
• MELA tuottaa suuren määrän kariketta päivitysjakson 2011-2015 alussa (kasvattaa
maaperän hiilinielua) laskelmiin sisältyvän pakollisen taimikonhoidon ja alun
luonnonpoistuman seurauksena, jonka jälkeen karike hajoaa useiden vuosien ajan
(pienentää maaperän hiilinielua).
• Kasvava puuston määrä tuottaa lisää kariketta perus- ja politiikkaskenaarioissa, mikä
kääntää myös maaperän kasvihuonekaasutaseen kasvuun

8. © Luonnonvarakeskus
Jos otetaan huomioon muuttuva ilmasto
• Puuston kasvu voi lisääntyä 44 % (Kellomäki et al. 2008)
• MELAn metsien kehitys perustuu ns. empiirisiin – toteutunutta
kuvaaviin - malleihin, ei fysikaalisia ”prosessimalleja”
⇒ ilmastonmuutos ei kuvaudu MELAn malleissa
⇒ ilmastovaste (lämpötilan ja CO2:n muutos) MELAn
kasvumalleihin siirretään ns. siirtomuuttujien (ks. Matala 2005)
avulla, jotka perustuvat Finnfor-malliin (Kellomäki, Väisänen &
Strandman 1993)
5.9.20178 Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

9. © Luonnonvarakeskus
IlmastoMELAn tilavuuskasvun kehitysarvio
9 5.9.2017
• Laskelmassa sovellettu IPCC SRES A1B ilmastoskenaariota
(Jylhä ym. 2009)
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

10. © Luonnonvarakeskus
… ja sen mukaiset metsien hiilinielujen kehitysarviot
10 5.9.2017
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli
Salminen

11. © Luonnonvarakeskus
Puunkäytön hiilineutraalisuus
11 5.9.2017
• Puun käyttö ei lisää periaatteessa elokehässä kiertävää hiiltä,
kuten fossiilisten raaka-aineiden hiili, mutta vaikuttaa ilmakehän
CO2 pitoisuuteen
⇒ Hiilineutraalisuus ≠ ilmastoneutraali
⇒ Ilmaston kannalta puunkäyttö on perusteltua, jos se
vähentää CO2 pitoisuuden kehitystä
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

12. © Luonnonvarakeskus
Lisäksi kyse uusiutuvasta luonnonvararasta
5.9.2017
Jonka nykyinen tila ja kasvu ei ole syntynyt tyhjästä:
- Uudistaminen: 1965 250 000 ha/v - nykyisin 120 000 ha/v
- Taimikonhoito: 1975 yli 500 000 ha/v - nykyisin 150000 ha/v (tarve 250 000 ha/v)
- Lannoitus max. 250 000 ha/v - nykyisin terveyslannoitusta < 50000 ha/v
- 1970-luvun alussa uudisojitusta n. 300 000 ha/v - nykyisin kunnostusojitusta 50 000 ha/v
(Koponen ym. 2015)
12 Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

13. © Luonnonvarakeskus
Käyttämättömyyskään ei ole ratkaisu
5.9.2017
- Simuloitu puuston kehitys ilman käsittelyitä
13 Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

14. © Luonnonvarakeskus
Yhteenveto
• Skenaariot lisäävät vuoteen 2030 mennessä vuosittaista runkopuun hakkuukertymää
vuosien 2013-2014 toteutuneeseen nähden: Perusskenaario 12,5 %, Politiikkaskenaario
22,6 % ja Suurin kestävä skenaario 36,2 %
 Lisääntyvä hakkuumäärä vähentää metsien hiilinielua
 Metsien hiilinielun/päästön tasoon vaikuttaa huomattavasti metsien tuleva kasvu
14 5.9.2017 Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

15. © Luonnonvarakeskus
Lähteet
-IPCC (2003). Intergovernmental Panel on Climate Change. Good Practice Guidance for Land Use, Land-Use Change and
Forestry. http://www.ipcc-nggip.iges.or.jp/public/gpglulucf/gpglulucf_files/GPG_LULUCF_FULL.pdf
-Jylhä, K. ym.(2009). Arvioita Suomenmuuttuvasta ilmastosta sopeutumistutkimuksia varten. In: ACCLIM hankkeen
loppuraportti. Finnish Meteorological Institute Reports.
-Kellomäki, S. ym. (1993). Finnfor: A model for calculating the response of boreal forest ecosystem to climate change.
Joensuun Yliopisto, Metsätieteellinen tiedekunta 6: 3-120.
-Kellomäki, S. ym. (2008). Sensitivity of managed boreal forests in Finland to climate change, with implications for
adaptive management. Philosophical Transactions 363: 2341-2351.
-Koistinen, A. ym. (toim.) (2016). Metsänhoidon suositukset energiapuun korjuuseen, työopas. Tapion julkaisuja..
Koponen ym. (2015). Sustainability of forest energy in Northern Europe. VTT Technology 237.
-Lehtonen, A. ym. (2016). Skenaariolaskelmiin perustuva puuston ja metsien kasvihuonekaasutaseen. Selvitys maa- ja
metsätalousministeriölle vuoden 2016 energia- ja ilmastostrategian valmistelua varten. Luke Luonnonvara- ja
biotalouden tutkimus 36/2016.
-Matala, J. (2005). Impacts of climate change on forest growth: a modelling approach with application to management.
Dissertationes Forestales 7. Faculty of Forestry, University of Joensuu.
-Repola, J. (2008). Biomass equations for Birch in Finland. Silva Fennica 42(4): 605-624.
-Repola, J. (2009). Biomass equations for Scots pine and Norway spruce in Finland. Silva Fennica 43(4): 625-647.
-Yasso07 esim. Tuomi, M. ym. (2011) Wood decomposition model for boreal forests. Ecological
Modelling 222 (3):709–718
-Äijälä, O. ym. (toim.) (2014). Metsänhoidon suositukset. Metsätalouden kehittämiskeskus Tapion julkaisuja
MELA laskelmiin perustuvia ”hiiliskenaarioita”:
- Kallio, A.M.I. ym. (2013) Sequester or substitute - Consequences of increased production of wood based energy on
the carbon balance in Finland. Journal of Forest Economics 19 (2013): 402-415
- Kallio, A.M.I. Ym. (2016). Forests in the Finnish low carbon scenarios. Journal of Forest Economics 23(2016):45-62.
MELA-ohjelmisto: MELA2016 Reference Manual. Luke Natural resources and bioeconomy studies 7/2017.
http://www.luke.fi/MELA-metsalaskelmat
15 5.9.2017 Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli Salminen

16. © Luonnonvarakeskus16 5.9.2017
Metsien käytön kestävyys ja hiilinielut / Olli
Salminen