Hyytiälässä selvitetään metsien hiilitaseita – vastaavanlaisia tutkimusasemia tarvittaisiin lisää

Tutkimusaseman puut laputettiin viime kesänä, mikä helpotti talven lumituhojen kartoitusta. Kuva: Rami Marjamäki

Kammiot sulkevat metsän aluskasvillisuutta sisäänsä ja mittaavat hiilen virtausta sisään ja ulos. Kuva: Rami Marjamäki

Juupajoen Hyytiälässä oleva Helsingin yliopiston ilmakehä- ja metsäntutkimusasema SMEAR II (Station for Measuring Ecosystem-Atmosphere Relations) tutkii metsien ja ilmakehän vuorovaikutusta.

Asemalla työskentelevän tutkijatohtori Juho Aallon mukaan vastaavia metsien hiilenvaihtoa selvittäviä tutkimusasemia tarvittaisiin lisää erilaisiin metsiin ja eri leveyspiireille.

"Lisää tietoa tarvitaan varsinkin, jos halutaan maksaa hiilikompensaatioita metsänomistajille", toteaa Aalto.

Tällä hetkellä SMEAR:lla selvitetään harvennushakkuiden vaikutusta hiilensidontaan.

Hiilensidonta on jatkuvasti kasvanut tutkimusaseman metsässä. Seuraavana talvena alueella tehdään harvennushakkuu, jossa puuston pohjapinta-alasta poistetaan noin kolmannes.

Mittauksilla seurataan muutoksia metsän hiilenvaihdossa.

Alueella tarkkaillaan myös alikasvoksen poiston ja yläharvennuksen vaikutusta hiilensidontaan. Tähän mennessä 20 hehtaarin alueelta on jo poistettu alikasvos ja varttuneisiin metsiin suunnitellaan yläharvennusta.

Alikasvoksen poiston oletetaan vähentävän hiilensidontaa. Tutkimuksessa halutaan selvittää, kuinka kauan alikasvoksen poisto näkyy metsän hiilensidonnassa.

Vaikka SMEAR:n metsässä on paljon harvennusrästejä, uskotaan sen vastaavan keskimääräistä suomalaista talousmetsää, sillä monissa metsissä harvennukset ovat myöhässä.

Tutkimusaseman puustolle ei ole tehty vielä lopullisia suunnitelmia. Kymmenen vuoden päästä tilannetta katsotaan uudelleen.

Alueella on myös vertailukohteena kontrollimetsä, jossa ei tehdä minkäänlaisia harvennuksia.

Hyytiälän asemalla suurin osa mittauslaitteista on asennettu parin hehtaarin alueelle. Koko metsän hiilivuota mitataan suuremmalta, muutaman kymmenen hehtaarin alueelta. Hiilivuo sisältää sekä hiilen sidonnan että hiilen vapautuksen.

Mittausmenetelminä ovat pyörrekovarianssimittaus ja kammiomittaukset.

Pyörrekovarianssi on laajemmalle alueelle suunniteltu hiilivuomittari. Se mittaa kaasuja tuulista ja pyörteistä. Pyörrekovarianssilla ei voida rajoittaa hiilivuomittausta tietylle alueelle, vaan mittausalue riippuu muun muassa tuulista ja mittauskorkeudesta.

Kammiot sulkevat pienen osan metsänpohjaa tai puun oksaa sisäänsä ja mittaavat näiden hiilen sisäänottoa ja ulosvirtaamista.

Kammiot sulkeutuvat lyhyeksi aikaa ja aukeavat pidemmäksi aikaa, jotta kammio ei vaikuttaisi sisään jäävien kasvien kasvuun.

Hyytiälän hiilivuo- ja kasvututkimukset perustuvat vasteiden tutkimiseen.

Erilaisia vasteita ajavat esimerkiksi lämpötila, kosteus ja valoisuus. Näiden tekijöiden vaikutusta yhteyttämiseen, hengitykseen ja kasvuun tutkitaan.

Ympäristötekijöiden yhteys kasvuun ja hiilivuohon on tärkeä selvittää.

Yhdellä puulla on jopa 20 eri mittausta käynnissä. Aalto uskoo, että se on maailman tarkimmin seurattu puu.

Puusta mitataan sen nesteen kuljetusta, kaasujen vaihtoa eri osissa, valon käytön tehokkuutta ja rungon lämpötilaa.

Merkittävänä huolenaiheena metsien hiilivuon tutkimisessa on tällä hetkellä syksy- ja talvilämpötilojen nousu.

Lämpiminä syksyinä metsän hengitys lisääntyy, mutta yhteyttäminen ei jatku nykyistä pidemmälle.

Plussan puolelle jäävät talvilämpötilat lisäävät myös metsän hengitystä eli hiilen pääsyä ilmakehään. Talviaikaista yhteyttämistä ei tule valon puutteen takia tapahtumaan.

Keväällä aikaisemmin alkava yhteyttäminen ja kesän lisääntyvä kasvu eivät kenties pysty kompensoimaan lisääntyvää hiilivuota ilmakehään.