Pohjoisten soiden metsäojitus vähentää niiden kasvihuonekaasupäästöjä

Lakkasuon koeala, Hyytiälä. Edessä luonnontilaista sarasuota, takana metsäojitettu osa samasta suosta.

Varsin yleinen käsitys on, että kun luonnontilainen suo metsäojitetaan, se muuttuu hiilinielusta hiilen lähteeksi, ja lähinnä on keskusteltu siitä, kuinka paljon päästöt lisääntyvät. Tämä käsitys saattaa kuitenkin olla väärin. Samaten paikkaansa ei näyttäisi pitävän se, että metsäojitettuja soita kannattaisi palauttaa luonnontilaisiksi ilmastonmuutoksen torjunnan nimissä, vaan pikemminkin päinvastoin. Miksi?

Lyhyt vastaus on luonnontilaisten soiden metaanipäästöt ja metsäojitettujen soiden parempi hiilensidontakyky. Pidempi vastaus perusteluineen alla.

Metaani (CH4)
Metaani on sadan vuoden aikajänteellä yleisesti määritelty noin 20-kertaa pahemmaksi kasvihuonekaasuksi kuin hiilidioksidi. 20 vuoden aikajänteellä vaikutus on noin 60 -kertainen. Metaani viipyy ilmakehässä keskimäärin noin 10 vuotta, joten lyhyellä aikavälillä se on todella tehokas ilmaston lämmittäjä. Tämä on hyvä pitää mielessä kun arvioidaan soiden ojitusten ilmastovaikutuksia.

Ilmakehän metaanipitoisuuksia vähentämällä voidaan ilmaston lämpenemistä hillitä varsin nopeasti, koska metaani pysyy ilmakehässä vain vähän aikaa, vaikka muuttuukin sitten hiilidioksidiksi joka pysyy ilmakehässä kauan. Jos siis pystyisimme nyt vähentämään merkittävästi metaanipäästöjämme, olisi ilmakehässä 10 vuoden päästä huomattavasti vähemmän metaania, ja siten kasvihuoneilmiökin olisi lievempi sen osalta. Hiilidioksidi sen sijaan säilyy ilmakehässä satoja tai tuhansia vuosia. Vaikka nyt lopettaisimmekin hiilidioksidipäästöt kokonaan, näkyisi se ilmakehän pitoisuuksissa vasta pitkän ajan kuluttua.

Metsäojitettu suo vs. luonnontilainen suo
Luonnontilaisten soiden hiilensidontaprosessit ovat hyvin hitaita ja perustuvat turpeen hitaaseen, mutta jatkuvaan muodostumiseen. Luonnontilaisissa soissa muodostuu myös merkittäviä määriä metaania, jolla on voimakas, mutta suhteellisen lyhytaikainen vaikutus ilmastoon. Soiden metaanipäästöt vaihtelevat suotyypin mukaan välillä 2-25 g CH4-C / m² / vuosi.

Soiden metsäojituksen tarkoituksena on yleensä ollut lisätä niiden puuston kasvua, joka luonnollisesti sitoo ilmakehän hiiltä itseensä. Tässä on onnistuttu Suomessa varsin hyvin, sillä sotien jälkeen ojitettujen suometsien puustoon sitoutuu tällä hetkellä hiiltä noin 3 miljoonaa tonnia vuodessa, kun puiden vuotuinen kasvu on noussut 1950-luvun 9,9 miljoonasta kuutiosta 17,4 miljoonaan kuutioon. Tästä valtaosa on ojituksen ja sen mahdollistaman aktiivisen metsänhoidon ansiota. On toinen kysymys, mitä tälle sitoutuneelle hiilelle teemme sitten kun metsä on hakkuukypsä.

Tämän lisäksi metsäojituksen jälkeiset muutokset suon kariketuotannossa mahdollistavat sen, että maaperään voi sitoutua hiiltä ojituksen jälkeenkin. Toisin sanoen lisääntynyt kariketuotanto saattaa pystyä kompensoimaan lisääntyneen turpeen hajotuksen aiheuttaman hiilipäästön.

Näiden lisäksi jo kevyt ojitus käytännössä lopettaa metaanipäästöt. Maan aerobisessa osassa metaania ravintonaan käyttävät bakteerit voivat jopa alkaa käyttämään ilmakehän metaania ravintonaan,  jolloin suosta voi tulla jopa metaanin-nielu. Tällä on nopea vaikutus kasvihuoneilmiöön, sillä metaani häviää ilmakehästä noin 10 vuodessa, jos sitä ei korvata uusilla metaanipäästöillä.

Karkeana yhteenvetona hehtaari metsäojitettua suota näyttää sitovan vuodessa vastaavan määrän kasvihuonekaasuja, kuin noin 40 000 kilometrin ajosta henkilöautolla pääsee ilmoille. Suomessa on lähteestä riippuen 4,7 – 5,7 miljoonaa hehtaaria metsäojitettuja soita.

Prosessi
Soiden anaerobisissa, eli veden pinnan alapuolella olevissa, kerroksissa muodostuu orgaanisen aineen hajotessa metaania. Suon ylemmissä aerobisen kerroksissa osa metaanista hapettuu sitä hajottavien bakteerien toimesta.  Luonnontilaisten soiden kasvillisuus, pääosin sarat, kasvattavat kuitenkin ns. ilmajuuria. Nämä ilmajuuret tarjoavat metaanille nopean ja helpon reitin suoraan ilmakehään ohi niiden maakerrosten, joissa metaani muuten voisi hajota.

Ojituksen seurauksena sarat väistyvät varpujen ja puiden vallatessa alaa, ja metaania tuottava anaerobinen kerros pienenee ja vetäytyy syvemmälle. Ojituksessa siis:

• Suon pohjavesi laskee jolloin suon metaanipäästöt vähenevät.
• Metaania kuljettavat sarat häviävät varpujen ja puiden tieltä.
• Muuttunut kariketuotanto mahdollistaa, että maahan voi sitoutua hiiltä ojituksen jälkeenkin.
• Syntyy sopiva ympäristö puuston kasvamiselle, joka sitoo myös hiiltä.

Tilastoja ja määriä
Suomen soiden metaanin päästökehitys on tähänastisen ojituksen vuoksi laskenut vuositasolla 900 000 tonnista noin 400 000 tonniin metaanihiiltä (0,9 Tg -> 0,4 Tg). Eli hieman alle puoleen. Metaanihiilellä tarkoitetaan ainoastaan metaaniin sisältyvää hiiltä, eli metaanihiilessä jätetään metaaniin sisältyvä vety (metaanimolekyylissä on yksi hiiliatomi ja neljä vetyatomia) ottamatta huomioon. Tämän takia metaanin massan ollessa 16 grammaa, metaanihiilen massa on vain 12 grammaa.

Metaanin lisäksi osa metsäojitetuista soista pystyy sitomaan maahan ja karikkeeseen myös hiilidioksidia luonnontilaista suota enemmän. Metsäojitettujen soiden maahan sitoutuvan hiilidioksidihiilen vuosittainen määrä Suomessa 1900 luvulta nykypäivään on lisääntynyt 3 100 000 tonnista 4 600 000 tonniin vuodessa (3,1 Tg -> 4,6 Tg).

Kun mukaan otetaan vielä se tekijä, että metsäojitettujen soiden puuston kasvu lisää niiden hiilen sidontakykyä verrattuna luonnontilaisiin soihin, muuttuu päästötase entisestään. Hiilen sitoutuminen puustoon riippuu paljon puuston iästä. Sotien jälkeen 1900-luvun puolivälissä metsäojitetuille soille istutettujen metsien hiilensidontakyky on tällä hetkellä parhaimmillaan, ja niihin sitoutuu noin 3 miljoonaa tonnia (3 Tg) hiilidioksidihiiltä vuodessa. Mikäli metsät hakataan, suuri osa hiilestä vapautuu takaisin ilmakehään seuraavina vuosikymmeninä, mutta osa jää myös pitkäaikaiseen säilytykseen joko kantoina maahan tai esim. rakennuksiin. Osa voidaan jopa muuttaa puuhiileksi ja käyttää maanparannukseen siten, että hiili ei palaudu ilmakehään. Uuden puuston kasvaminen alkaa aikanaan sitoa jälleen hiiltä.

Soiden pitämisellä luonnontilaisena on monia eri tavalla hyödyllisiä puolia, kuten esimerkiksi seuraavat:

• Suurempi biodiversiteetti, joka auttaa soiden elinympäristöjä selviämään paremmin muuttuvissa olosuhteissa.
• Ojitettujen soiden suurentunut riski palamiselle.
• Luonnontilaisten soiden pitkäaikainen (satojen vuosien aikana tapahtuva) viilentävä vaikutus, jossa turpeeseen sitoutunut hiili on pysyvästi poissa ilmakehästä, kun taas metaani muuttuu ilmakehässä hiilidioksidiksi alle kymmenessä vuodessa.
• Luonto- ja virkistysarvot, sillä luonnontilaiset suot ovat monien mielestä hienoja paikkoja.
• Avoimien sara-soiden heijastavuus (albedo) on huomattavasti parempi kuin havumetsien, varsinkin keväisin. Mikäli metsäojitetuille soille kasvaa havupuita, voi heijastavuuden heikkeneminen korvata vähentyneiden kasvihuonekaasupäästöjen viilentävät vaikutukset kokonaan, ja jopa ylittää ne.

Käsillä onkin vaikea kysymys: suojellako paikallista luonnontilaista suoluontoa, vai käyttääkö soiden täysi hiilensidontapotentiaali ilmastonmuutoksen hidastamiseksi? Alan tutkijat ovat myös arvelleet, että kiihtyvä ilmastonmuutos voi itsessään kuivattaa soita. Kun haihtuminen lisääntyy, suot muuttuvat puustoisempaan suuntaan ja metaanipäästöt vähenevät.

Ps.
Risto Isomäelle terveisiä, että 65. tapa jäähdyttää planeettaa ja sitoa ilmakehän hiiltä on viedä kaikki saatavilla olevat kaivinkoneet Siperian tundralle ojitushommiin siinä vaiheessa kun ikirouta rupeaa sulamaan ja suot uhkaavat päästää valtavia määriä metaania ilmakehään.

Lähteet
Hökkä, H., S. Kaunisto, K. T. Korhonen, J. Päivänen, A. Reinikainen, and E. Tomppo (2002), Suomen suometsät 1951–1994 (in Finnish), Metsätieteenaikakauskirja, 2B, 201–357.

Lohila, A., Minkkinen, K., Aurela, M., Tuovinen, J.-P., Penttilä, T., Laurila, T.2011. Greenhouse gas flux measurements in a forestry-drained peatland indicate a large carbon sink. Biogeosciences Discuss. 8, 5787–5825

Lohila, A., Minkkinen, K., Laine, J., Savolainen, I.., Tuovinen, J.-P., Korhonen, L., Laurila, T.,  Tietäväinen, H., Laaksonen, A. 2010. Forestation of boreal peatlands: Impacts of changing albedo and greenhouse gas fluxes on radiative forcing, J. Geophys. Res., 115, doi:10.1029/2010JG001327

Minkkinen, K. 1999. Effect of Forestry Drainage on the Carbon Balance and Radiative Forcing of Peatlands in Finland, Academic dissertation. http://urn.fi/URN:ISBN:951-45-8757-X

Ojanen P. 2011.  Reducing emissions with peatland drainage? Oral presentation in HENVI Global Environmental Change Research Program: Final Seminar, Wed 9th November 2011.

Strakova, P. 2010. Carbon dynamics in peatlands under changing hydrology: Effects of water level drawdown on litter quality, microbial enzyme activities and litter decomposition rates, Dissertationes Forestales 112, http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-651-314-3