 |
| Etiopian erodoituneita vuorenrinteitä voi metsittää hiilen nieluiksi |
Mitä tapahtui metsän puille? Ne poltettiin. Puu paloi yleisimmin sijallaan, kaskessa tai uudismaalla kun uutta peltoa ja karjanlaidunta raivattiin. Puuta paloi myös kerättynä polttopuuna. Vain vähäinen osa alkuperäisen metsän puustoa on korjattu muuhun tarpeeseen: pienrakennukseen sellaisenaan, sahaukseen, kotitarveteollisuuteen tai myöhemmin paperin valmistukseen.
Puun palaessa siihen sitoutunut hiili, painoltaan puolet kuivatusta puusta, nousee hiilidioksina taivaalle. Uuden puun kasvaessa hiilidioksidi palautuu siihen. Ellei uutta puuta kasva poltetun tilalle, hiilidioksidi jää kiertämään ilmakehää. Hiilidioksidin lisääntynyt pitoisuus saa ilmamassan käyttäytymään lämpöä säästävän kasvihuonelasin tavoin; puhutaan kasvihuoneilmiöstä.
Hiilidioksidi on merkittävin kasvihuonekaasu
Niin kauan kuin maapallon metsien kasvu oli tasapainossa niiden yhteenlasketun hakkuun ja lahoamisen kanssa metsillä ei ollut vaikutusta ilmakehän hiilitaseeseen. Tasapaino kumoutui 1750-luvun jälkipuoliskolla kun laajat hakkuut käynnistyivät Länsi-Euroopan ja Pohjois-Amerikan metsissä.
Myöhemmin hakkuut siirtyivät tropiikkiin. Tropiikin metsien laaja häviö, joko metsiä kaskeamalla tai niitä suoranaisesti polttamalla on vasta 1900-luvun loppupuolen ilmiö.
Metsien biomassan poltto oli pääsyy ilmakehän hiilen määrän nousuun 1700-luvun puolivälistä parinsadan vuoden ajan. Vasta vuoden 1950 vaiheilla fossiilista hiiltä pääsi ilmakehään metsäperäistä hiiltä enemmän. Nykyään kolme neljännestä hiilidioksidin vuotuisista päästöistä on peräisin hiilipolttoaineista.
Maapallon ilmakehässä on hiilidioksidia verraten vähän, vain promillen kolmannes, tarkkaan mitaten 348 miljoonasosaa (ppm). Mutta vähäisyyttäänkin hiilidioksidi on ilmakehän tärkeimpiä kaasuja. Hiilidioksidia tarvitsevat kasvuunsa kaikki vihreät kasvit. Hiilidioksidia hengittävät, ulospäin, kaikki eläimet.
Hiilidioksidin lisääntynyt pitoisuus saa ilmamassan käyttäytymään lämpöä säästävän kasvihuonelasin tavoin; puhutaan kasvihuoneilmiöstä. Hiilidioksidi on merkittävin kasvihuonekaasu. Yhdessä eräiden muiden hivenkaasujen kuten metaanin, typen oksidien ja klorofluorikarbonien (CFC-kaasujen) kanssa hiilidioksidi hienosäätää maapallon ilmastoa.
Pääosa ilmakehään tänään pääsevästä hiilestä on peräisin hiilipolttoaineista: öljystä, kivihiilestä ja maakaasusta. Niiden polton vaikutuksen voi laskea kansainvälisistä energiatilastoista. Vuoden 1980 tasolla se vastasi 5,2 miljardia tonnia vuodessa, alkuainehiileksi laskettuna.
Hiiltä karkaa ilmakehään myös kalkkikivestä, sementin valmistuksessa. Rakennusteollisuuden hiilipäästöt ovat vuosittain noin 0,1 miljardia tonnia. Yhteensä fossiilista ja kalkkikiviperäistä hiiltä pääsee taivaalle 5,3 miljardia tonnia vuodessa.
Kasvihuoneilmiön historia on kuitenkin pidempi kuin hiilipolttoaineiden ja sementin valta-aika. 1750-luvulla käynnistyivät laajat metsänhakkuut Länsi-Euroopan ja Pohjois-Amerikan metsissä. Metsää ruvettiin raivaamaan pelloksi entistä enemmän, raudan valmistuksessa tarvittiin puuhiiltä, ja metsäteollisuus alkoi tarvita raaka-ainetta.
Aina 1700-luvulle saakka ihminen oli hyödyntänyt maapallon metsiä kestävän talouden periaatteella: metsien kasvu oli ollut tasapainossa niiden yhteenlasketun hakkuun ja lahoamisen kanssa. Tasapainon kumoutuminen johti hiilipäästöihin metsistä. sillä hakatut puut tavallisesti poltettiin kaskeamalla tai polttopuuna.
1990-luvulle tultaessa maapallon ilmakehässä on hiiltä 750 miljardia tonnia. Siitä 9 prosenttia on peräisin metsien polttamisesta ja 11 prosenttia palaneesta kivihiilestä, maakaasusta ja öljystä. Vanhaa, esiteollisen kauden perushiiltä ilmakehässä on 80 prosenttia.
Maapallon metsien hakkuiden pääalue siirtyi tropiikkiin 1900-luvun loppupuolella. Nyt metsiä häviää kehitysmaissa vuosittain 11-15 miljoonaa hehtaaria. Vuosittain ilmakehän hiilen määrä lisääntyy tämän vuoksi 12 miljardia tonnia. Se vastaa neljännestä ihmisen toiminnasta johtuvista hiilen kokonaispäästöistä.
Metsän häviötä seuraa toinen, määrältään heikommin tunnettu annos hiilen päästöjä. Paljaaksi hakattu maa erodoituu: sen orgaaninen aines lahoaa, humus hupenee, ja sieltäkin hiili karkaa ilmakehään.
Maaperän eroosion vaikutusta kasvihuoneilmiöön ei tiedetä tarkalleen. Orgaanista hiiltä arvioidaan olevan maan pintakerroksissa noin kaksi kertaa enemmän kuin mitä sitä on maan päällä kasvavassa biomassassa.
Maan biomassan (kasvit, eläimet ja maaperän humus) nykyinen hiilivarasto on noin 2000 miljardia tonnia. Siitä 60 prosenttia on metsissä, sekä puissa että metsämaan humuksessa. Mikäli puolet maapallon metsistä vielä poltetaan ja metsämaan humus hävitetään eroosiolla, ilmakehän hiilen määrä lähes kaksinkertaistuu. Se kiihdyttäisi kasvihuoneilmiötä entisestään.
Hiilipolttoaineiden vuosipäästöt voi laskea energiatilastoista verraten tarkkaan. Maapallon metsien häviämistä taas seurataan satelliittikuvilta. Hiilen vuotuiset kokonaispäästöt, noin 6,5 miljardia tonnia, tunnetaan varsin hyvin.
Ilmakehän hiilen määrää ja sen vuotuista muutosta seurataan nykyään ilmastoasemilla eri puolilla maapalloa; nekin tunnetaan varsin tarkkaan.
Ilmakehän hiilitaseen tulo ja menopuoli eivät kuitenkaan täsmää, sillä ilmaan tuprunneesta hiilidioksidista ei myöhemmin löydy kaikkea. Mauna Loan saarella Hawaijilla, vuodesta 1958 tehdyt mittaukset kertovat, että hiilestä katoaa 45 prosenttia johonkin - jossakin on hiilen musta aukko.
Hiilen mustaksi aukoksi on arveltu valtamerta ja muita laajoja vesistöjä, hiilidioksidi nimittäin liukenee kaasuna veteen. Maapallon valtamerissä tiedetään olevan melkoiset hiilivarastot: noin 50-kertaiset ilmakehään verrattuna. Ilmakehän ja valtameren hiilitaseen säätelyä ei kuitenkaan tunneta.
Toisen teorian mukaan osa ilmakehän hiilidioksidia imeytyy lauhkean vyöhykkeen ja taigan metsiin: sekä puihin että metsämaan humukseen. Ilmiön pitäisi näkyä muuten selittämättömänä, lisääntyneenä puun kasvuna. Tällainen ilmiö on itse asiassa havaittu Suomen metsissä.
Maapallon biomassa ja humusvaroja tarvitsisi nostaa vain 10 prosentilla niin maan ilmakehän hiilen määrä palautuisi 1700-luvun lopun tasolle. Kasvuunsa tarvittavan hiilen biomassa ottaisi ilmakehästä. Humuksen kerrostuminen seuraa automaattisesti biomassan kasvua, kun maata ei muokata säännöllisesti.
Koska eloperäinen hiilidioksidi karkasi biomassasta ja humuksesta, tulisi se myös niihin palauttaa. Metsille, tärkeimmälle eloperäisen hiilen varastolle, on löytynyt uusitehtävä; metsänhoidolla on kasvihuoneilmiön torjumisessa keskeinen asema.
Metsänhoidolla voi vaikuttaa kasvihuoneilmiöön kahta tietä: ensiksi, hoitamalla viisaasti vielä kasvavia metsiä, ja toiseksi, viljelemällä uusia, nopeakasvuisia ja runsaspuustoisia metsiä.
Kasvihuoneilmiön kannalta viisasta metsänhoitoa on sellainen, mikä säilyttää metsien puuston tai mieluummin lisää sitä. Missään maapallolla eivät luonnonmetsien vuotuiset hakkuut saisi enää ylittää metsien vuotuista kasvua.
Suomalainen metsänhoito on jo onnistunut tässä. Metsiemme biomassan määrä on nimittäin parhaillaan nousussa. Puuvarasto oli laskenut uudisraivauksen ja nopean teollistumisen myötä aina 1950luvun loppupuolelle, mutta sen jälkeen tapahtui käänne.
Kolmekymmentä vuotta sitten kokonaispuustomme oli alimmillaan 1410 miljoonaa kuutiota. Nyt metsissämme on puuta 1800 miljoonaa kuutiota. Nousua on 28 prosenttia. Suomen viisas metsänhoito on esimerkki siitä että metsien häviämisen voi kääntää niiden lisäykseksi.
Toinen metsänhoidon keinoista lisätä biomassaa on metsän viljely. Jotta sen vaikutus tuntuisi ilmakehässä, viljelyalaa tarvitaan paljon. Puita pitää viljellä sekä tropiikissa että lauhkeassa vyöhykkeessä.
Tropiikissa metsänviljelymaista ei ole pulaa, jos tyydytään erodoituneisiin, metsättömäksi aikaa sitten hakattuihin ja maanviljelyn hylkäämiin joutomaihin. Sellaisia on laskettu löytyvän runsaat 700 miljoonaa hehtaaria, noin 40-kertaisesti Suomen metsäalan verran.
Perinteisen metsänviljelyn oheen tropiikin puun kasvatukseen on kehitteillä uusi menetelmä: peltometsäviljely. Siinä samalla peltomaalla kasvatetaan sekä yksivuotisia viljoja että monivuotisia puuvartisia kasveja.
Peltometsäviljelyllä puuvartisen biomassan kasvatus siirtyy kehitysmaiden metsähallituksilta maanviljelijöille. Kun vapaa viljelijä huomaa puun kasvatuksen kannattavaksi, puuston määrä kyllä kääntyy nousuun. Länsi-Kenian maaseudulla tämä on jo todettu.
Länsimaissa massiiviseen metsänviljelyyn on ehdotettu maita maatalouden ylituotannolta, esimerkiksi Euroopan yhteisössä 15 miljoonaa ja Yhdysvalloissa 16 miljoonaa hehtaaria. Ne kaavaillaan viljeltäviksi nopeakasvuisilla, lyhyen kierron lehtipuilla.
Hollannissa, Wageningenin yliopistossa ihmiskunnan arvioitiin suoriutuvan 200 miljoonan hehtaarin viljelyurakasta, jos metsällä tavoitellaan muutakin energiaraaka-ainetta, aavikoitumisen suojaa, teollisuuspuuta kuin pelkkää hiilen sidontaa. Kasvuvaiheensa ajan 200 miljoonan hehtaarin metsän puut sitoisivat 20 prosenttia siitä hiilidioksidin vuosipäästöstä mikä nykyään tapahtuu.
1980-luvun alkupuolella metsää viljeltiin maapallolla 9,2 miljoonaa hehtaaria vuodessa. Sillä nopeudella hollantilaisten laskema viljelyurakka vie runsaat 20 vuotta.
Tehokkaimmin ilmakehän hiiltä sitoisivat sellaiset viljelypuut, jotka kasvavat sekä nopeasti että runsaspuustoisiksi. Suomalaisista puista tähän sopisi parhaitenjalostettu rauduskoivu. Tropiikin viljelypuista ylivoimaisin on eukalyptus.
Mutta viisas metsänhoito ja massiivinen metsänviljelykään eivät yksin riitä kasvihuoneilmiön torjuntaan. Yhtä tärkeää on fossiilienergian säästö ja sen tehokkaampi käyttö; jo tehokkaampi poltto merkitsee hiilipolttoaineiden säästöjä ja pienempiä hiilidioksidin päästöjä.
Maapallon ilmakehässä oli vuonna 1986 hiiltä 730 miljardia tonnia. Siitä 9 prosenttia on peräisin metsien polttamisesta ja 11 prosenttia palaneesta kivihiilestä, maakaasusta ja öljystä. Vanhaa, esiteollisen kauden perushiiltä ilmakehässä on 80 prosenttia.
1980-luvulla tropiikin metsiä hävisi noin 11 miljoonaa hehtaaria vuodessa. Se vastaa Suomen kaikkien metsien avohakkuuta joka toinen vuosi. Vuosittain tropiikista häviävän metsän puusato päästää ilmakehään hiiltä 12 miljardia tonnia.
Metsän häviötä seuraa toinen, määrältään heikommin tunnettu annos hiilen päästöjä. Paljaaksi hakattu maa erodoituu: sen orgaaninen aines lahoaa, humus hupenee, ja sieltäkin hiili päätyy ilmakehään.
Maaperän eroosion vaikutusta kasvihuoneilmiöön ei tiedetä vielä tarkalleen. Orgaanista hiiltä kuitenkin arvioidaan olevan maan pintakerroksissa noin kaksi kertaa enemmän kuin mitä sitä on maan päällä kasvavassa biomassassa.
Tropiikin metsien häviö kiihtyi 1980-luvulla aikaisempaan verrattuna. Borneon saarella Indonesiassa oli 3 miljoonan hehtaarin metsäpalo 1980-luvun puolivälissä. Vuosikymmenen lopulla metsää roihusi miljoonien hehtaarien palona Amazonilla.
Maan biomassan (kasvit, eläimet ja maaperän humus) nykyinen hiilivarasto on noin 2000 miljardia tonnia. Siitä 60 prosenttia on metsissä, sekä puissa että metsämaan humuksessa. Mikäli puolet maapallon metsistä vielä poltetaan ja metsämaan humus hävitetään eroosiolla, ilmakehän hiilen määrä lähes kaksinkertaistuu. Kasvihuoneilmiö kiihtyisi voimakkaasti.
Veli Pohjonen
Käsikirjoitus 8.8.1990. Web-teksti 16.2.2017
No comments:
Post a Comment