1990-luvun energiatavoitteinen puunjalostusohjelma oli menestys

Joensuun yliopistossa kehitettiin 1992 metsäsektorille energiatavoitteinen puunjalostusohjelma. Ohjelma liittyi silloin lisäsähkön tarpeeseen kaavaillun viidennen ydinvoimalan (Olkiluoto kolmosen) vaihtoehtojen laskentaan.

Lisäsähkön tarve oli tullut metsäteollisuudesta, kuumahierteeseen perustuvista uusista paperitehtaista. Niitä suunniteltiin tuottamaan paperia 1900-luvun lopulla vallinneella sanomalehden ja aikakauslehden nousukaudella.

Ilmastopaneeli on bioenergian puolella

Kansainvälinen ilmastopaneeli (IPCC) tiivisti lokakuussa (2018) ilmastokamppailun kolmeen keinoon. Fossiilisten polttoaineiden käyttöä on vähennettävä. Metsää on viljeltävä lisää. Kolmas keino yllätti: ”Hiilidioksidin talteenotto ja varastoiminen bioenergian käytön yhteydessä”.

Ilmastopaneeli puoltaa monipuolista bioenergiaa

Kansainvälinen ilmastopaneeli (IPCC) tiivisti lokakuun kohutussa raportissaan ilmastokamppailun kolmeen keinoon: fossiilisten polttoaineiden käyttöä on vähennettävä, metsää on viljeltävä lisää sekä hiilidioksidia otettava talteen ja varastoitava bioenergian käytön yhteydessä.

Hiilidioksidin talteenottoa on tutkittu yli neljännesvuosisata. Ajatuksen esitti ensimmäisenä italialainen systeemianalyysin tiedemies Cesare Marchetti. Hän ehdotti 1977, että siepataan ilmakehää lämmittävä hiilidioksidi talteen eurooppalaisista kivihiili- ja maakaasuvoimaloista.

Energiapeltojen ja -metsien maaluokka

Ihmiselle kiusallisten jätteiden mutta kasvien tarvitsemien ravinteiden kierrätyksestä on tulossa 2000-luvulla yhä suurempi ongelma. Tyyppiesimerkki on jäteveden puhdistuksessa eroteltava typpi- ja osin fosforipitoinen liete, jota emme osaa kierrättää peltoon tai metsään. Lieteongelma syvenee myös biokaasuvoimaloiden yleistyessä. Kaikki biomassahan ei muunnu kaasuksi. Osa jää aina kiinteäksi mädätysjätteeksi, jonka loppusijoituksesta voi tulla ongelma.

Kaksoissieppaus vähentää ilmakehän hiilidioksidia

KANSAINVÄLINEN ilmastopaneeli tiivistää ilmastonmuutoksen torjunnan kolmeen keinoon. Vähennetään fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja viljellään lisää metsiä. Kolmas keino on vähemmän tutkittu: ”Hiilidioksidin talteenotto ja varastoiminen bioenergian käytön yhteydessä.”

Hiilidioksidin talteenoton ja varastoimisen varhainen esittäjä oli italialainen systeemianalyysin tiedemies Cesare Marchetti. Hän julkaisi vuonna 1977 mielikuvituksellisen suunnitelman: Siepataan hiilidioksidi Euroopan voimaloista ja kerätään se maakaasuputkiston kaltaiseen verkkoon. Johdetaan hiilidioksidi Välimeren suulle ja pumpataan Atlantin pohjaan. Paineessa hiilidioksidi nesteytyy ja varastoituu syvänmeren pohjassa ikuisesti.

Ilmastolle ystävälliselle bioenergialle tuli tarve

Kansainvälinen ilmastopaneeli (IPCC) tiivistää lokakuun raportissaan ilmastokamppailun kolmeen keinoon. Fossiilisten polttoaineiden käyttöä on vähennettävä. Metsää on viljeltävä lisää. Kolmas keino yllätti: ”Hiilidioksidin talteenotto ja varastoiminen bioenergian käytön yhteydessä”.

Hiilidioksidin talteenottoa on tutkittu jo yli neljännesvuosisata. Ajatuksen esitti ensimmäisenä italialainen systeemianalyysin tiedemies Cesare Marchetti. Hän ehdotti 1977, että siepataan ilmakehää lämmittävä hiilidioksidi talteen Euroopan kivihiilen ja maakaasun voimaloista.

Ilmastonmuutos ravistelee metsäverotusta

Ilmastolaskennan hiilijalanjälki mittaa paljonko päästöjä lähtee taivaalle itseäsi kohti, metsätilaasi kohti tai koko maakuntaasi kohti. Biotalous paisuu, hakkuut lisääntyvät. Syntyykö metsistämme hiilijalanjälki? Ja jos syntyy, mikä vaikutus sillä on metsäverotukseen.

Voimme käyttää laskennan esimerkkinä suomalaista yhteismetsää. Pinta-alaltaan niistä suurin on Kuusamossa, yhteensä 90 700 hehtaaria. Sitä hakataan vuosittain, hakkuuaukkoja istutetaan, taimikkoja hoidetaan ja nuoria metsiä harvennetaan.

Viljely on metsien menestyksekkäintä hoitoa

Talousmetsän avohakkuu ja sitä seuraava metsänviljely puhuttavat taas. Luontojärjestöt käynnistivät keväällä aiheesta kansalaisaloitteen. Tavoite on lopettaa avohakkuut metsähallituksen mailla ja palata metsien alkuperäisiin poimintahakkuisiin.

Kansalaisaloitteen uskoisi menevän läpi. 70 prosenttia suomalaisista karsastaa avohakkuita. Avohakkuusta luopuminen puhuttaa myös yksityisiä metsänkasvattajia.

Metsien merkitys ilmaston muutoksessa vahvistuu

Vielä 10 000 vuotta sitten maapallo näkyi avaruuteen nykyistä vehreämpänä. Luonnonmetsät peittivät 48 prosenttia maapallon maapinnasta. Vehreä kasvusto eli biomassa koostuu valtaosin puiden rungoista, oksista, lehdistä ja juurista. Alkuainehiiltä niissä oli kaikkiaan 850 miljardia tonnia. Ilmakehässä oli alkuainehiiltä 550 miljardia tonnia.

Piakkoin jääkauden jälkeen metsää alkoi ihmiskunnan kasvun kera hävitä, ensin hitaasti mutta 1700-luvulla virinneen teollistumisen kauden myötä alati kiihtyen. Tänään metsämme ovat huvenneet niin, että biomassan hiilen koko määrä maapallolla on pudonnut tasolle 550 miljardia tonnia. Ilmakehän hiilen määrä on vastaavasti noussut.

Jätevedet odottavat ekopuh­dis­ta­moita

Ny­ky­ta­lou­tem­me pääs­tää luon­toon kiu­sal­li­sia ai­nek­sia. Typ­peä ja fos­fo­ria kar­kaa re­he­vöit­tä­mään ojia, pu­ro­ja, jo­kia, jär­viä ja lo­pul­ta Itä­mer­ta. Hel­tei­se­nä ke­sä­nä sen ovat Suo­men­lah­den ran­ni­kol­la asu­vat näh­neet me­ren pin­nal­la kel­lu­vi­na vi­her­le­vän laut­toi­na.

Puh­dis­ta­mo­jen kas­va­va on­gel­ma ovat pois­tu­van puh­to­ve­den lää­ke­jää­mät. Nii­den ha­jot­ta­mi­seen tai py­säyt­tä­mi­seen ei­vät ny­ky­puh­dis­ta­mot pys­ty. Maa­il­man­laa­jui­sek­si kas­va­va on­gel­ma on muo­vin mik­ro­hiuk­kas­ten va­lu­mi­nen jo­kiin ja lo­pul­ta me­riin.

Energiatavoitteinen puunjalostus oli menestyksekäs ohjelma

Joensuun yliopistossa kehitettiin 1992 metsäsektorille energiatavoitteinen puunjalostusohjelma. Ohjelma liittyi silloin lisäsähkön tarpeeseen kaavaillun viidennen ydinvoimalan – Olkiluoto kolmosen – vaihtoehtojen laskentaan.

Lisäsähkön tarve tuli metsäteollisuudesta, kuumahierteeseen perustuvista uusista paperitehtaista. Niitä suunniteltiin tuottamaan paperia 1900-luvun lopulla vallinneella sanomalehden ja aikakauslehden nousukaudella.

Energiapuu mukana ilmastokamppailussa

Ilmastokamppailu käy yhä kuumempana. Päästömaksulla korotetun kivihiilen hinta nousee. Lämpö- ja sähkövoimalat etsivät uusiutuvaa vaihtoehtoa. Vahvin on energiapuu, se kummittelee nollarajan takana.

Metsätaloudessa nollaraja kertoi, kuinka etäältä kairan uittojoista yhtiöiden kannatti ostaa tukkia. Energiapuulla on nyt vastaava nollaraja. Se on kiusannut metsänkasvattajia jo vuosikaudet.

Ekosellun ennuste osui oikeaan

Joensuun yliopistossa kehitettiin 1992 metsäsektorille energiatavoitteinen puunjalostusohjelma. Tavoite oli lisätä uusiutuvaa energiaa ja hyödyntää metsistämme korjattava puu entistä tarkemmin. Ohjelma liittyi viidennen ydinvoimalan (Olkiluoto kolmosen) vaihtoehtojen silloiseen laskentaan.

Ohjelman ytimessä oli puuvoima. Se on energiaa, mikä on lähtöisin kasvatusmetsistä. Valtaosan puuvoimaa saamme metsäteollisuudesta. Sähköksi ja lämmöksi muuntuvat kuori, puru, hukkapalat ja sellun kylkiaine ligniini.

On järvi tää, helmi ain Koillismaan

Vasaraperän juhannustapahtumien ytimessä oli tänä vuonna yhteislaulutilaisuus kylän kesäteatterilla, Kitka-järven rannalla, Jäkälälahden pohjukassa. Laulu alkoi Kari Alajuuman jo klassiseksi kasvaneella kappaleella Kitka-valssi.

Samalla kun säe ”katveessa vaarain ja tuntureiden” soi, sitä laulanut yleisö ei ehkä tullut ajatelleeksi kuinka merkittävästä katveesta on kyse. Kitkajärvi ympäristöineen on yksi Euraasian mantereen vedenjakajia.

Pajukko nielee - katsaus 2016

1 Johdanto

Alkuaineet hiili, typpi ja fosfori ja niiden käyttö ovat esimerkkejä 2010-luvun ekologisesta kiertotaloudesta. Kolmikosta kaikki ovat ihmiselle joko hyvin tarpeellisia tai jossain muodossa ja pitoisuudessa hyvin haitallisia.

Koko maapallon tason ongelma on alkuaine hiili, esiintymismuodossa hiilidioksidi. Nyt hiilidioksidi ei kierrä esiteollisen kauden tapaan vaan kertyy kiihtyvässä määrin ilmakehään. Seurauksena on ilmaston muutos. Se alkoi jo 1800-luvulla.

Kansallisia ongelmia ovat typpi ja fosfori. Vaikka ne ovat biotalouden alkutuotannolle arvokkaimpia kasvien ravinteita, kalliita ostaa lannoitteina, ne eivät riittävästi kierrä peltojen, metsien ja yhdyskuntien välillä. Esimerkiksi suomalaista typpeä ja fosforia huuhtoutuu jatkuvasti jokiin, järviin ja lopulta Itämereen.

Ekologinen kiertotalous etsii viljelyskasveja ja –menetelmiä, joilla nyt haittaavasti keräytyvät tai hukkaan huuhtoutuvat alkuaineet saadaan kestävästi kiertämään luonnossa, tai luonnon ja yhdyskuntien välillä.

Biomassapaju on Keski- ja Pohjois-Euroopan kasvuoloissa eräs lupaavimpia kiertotalouden kasveja. Paju on alueen nopeakasvuisin ja satoisin lyhytkiertoviljelyn puulaji. Pajua voi nopeasti viljellä joutomaan pelloilla ja suopohjilla, kun yhdistää peltokasvien ja metsäpuiden kehittyneimmät viljelymenetelmät. Monivuotisena, vesovana, maaperän tiheästi peittävänä pensasmaisena puuna paju ehkäisee paljaan maan ravinnehuuhtoumia. Samalla paju kerryttää maaperän humusta.

Nopeasti kasvava paju yhteyttää nopeasti ilmakehän hiilidioksidia. Paju kerää maasta – nielee – kaikista Euroopan puulajeista eniten useimpia kasvinravinteita, kasvanutta kuiva-ainekiloa kohti.

Biomassapajun viljelyä on kehitetty 1970-luvulta alkaen. Viljelyn ensimmäinen tavoite oli bioenergia. Pajun viljelyä kehitettiin aluksi tehomaatalouden menetelmin, kaupallisiin lannoitteisiin perustuen. Jo varhain mukaan bioenergian oheen tuli ravinteiden kiertotalous.

*****

Lataa koko katsaus täältä

Avohakkuista luopuminen odottaa porkkanaa

Toukokuussa (2018) luontojärjestöjen edustajat käynnistivät avohakkuiden kieltoa koskevan kansalaisaloitteen. Sen uskoisi menevän läpi. 70 prosenttia suomalaisista karsastaa avohakkuita.

Avohakkuu on osa saksalaista lohkometsätalouden oppia. Kestävän metsätalouden isä Hans Carl von Carlowitz antoi 1713 opille perusohjeen: ”Puuta ei saa hakata enempää kuin metsät kasvavat”.

Biotalouden on viljeltävä ja varjeltava

Biotalouden nousu 2010-luvun lopulla on alkanut huolettaa. Miten nousussa käy metsien suojelun ja puun riittävyyden? Metsää on joka tapauksessa viljeltävä lisää. Miten käy varjelun, minkä verran metsää on suojeltava jatkossa?

Suojelussa on kysymys luontomme monipuolisuuden säilyttämisestä sukupolvelta toiselle. Haluamme erityisesti, että harvinaiset eläin- ja kasvilajit eivät kuole aikanamme sukupuuttoon.

Luonnontieteilijät ovat aihetta pohtineet, laskeneet ja tietokonein mallittaneet vuosikymmeniä. Mikä voisi olla se prosentti erilaisista maa-alueista, mikä takaa lajien säilymisen? 1970-luvulla yliopistotutkijat mallittivat prosentiksi viisitoista.

Aihe eteni kansainvälisiin kokouksiin. Niistä merkittävin pidettiin 2014 Japanin kaupungissa Aichi. Siellä maa-alueiden suojelun prosentiksi koko maapallolla sovittiin seitsemäntoista.

Suomi on jo lupaamallaan tiellä. Aichi-tietokannan mukaan olemme suojelleet maa-alastamme 15 prosenttia. Kuntatasolla edelläkävijän esimerkki voisi olla vaikkapa Kuusamo. Sen maa-alasta on tänään suojeltu 18 prosenttia.

Suomen suojelussa on kiusallinen painottuma. Lienemme suojelleet suhteellisesti liikaa Lapin tuntureita ja liian vähän esimerkiksi etelärannikon korpia. Epäsuhdan vuoksi tulemme kiistelemään metsien varjelusta jatkossakin.

Japanin Aichin sopimuksessa on kauaskantoinen kääntöpuolensa. Kun olemme suojelleet vaikkapa kunnittain kaikista luontotyypeistämme 17 prosenttia, meille jää maa-alasta viljelyyn vielä 83 prosenttia.

Metsätalousmaata meillä on Suomessa kaikkiaan 26,2 miljoonaa hehtaaria. Aichin mukaan siitä on varjeltava 4,5 miljoonaa hehtaaria. Viljelyyn jää edelleen 21,7 miljoonaa hehtaaria.

Koko luontomme monimuotoisuus ei vaarannu, jos avohakkaamme näitä metsiä kerran, pari vuosisadassa.

Meidän on vain muistettava viljellä hakkuuaukeat mahdollisimman nopeasti takaisin metsäksi.

Eniten ymmällään olemme soiden suojelussa. Meillä on suota tai soistuvia maita yhteensä 8,9 miljoonaa hehtaaria. Aichin mukaan suoalasta kuuluu suojella puolitoista miljoonaa hehtaaria.

Nyt soitamme on suojeltu vasta 0,8 miljoonaa hehtaaria eli noin 9 prosenttia. Työtä suojelussa riittää. Se näkyy joidenkin suotyyppien ennallistamisena, kun jo kertaalleen kaivettuja ojia padotaan.

Mutta taas: Aichi antaa meille luvan viljellä soistamme 83 prosenttia. Se tarkoittaa 7,4 miljoonaa hehtaaria.

Olipa kyseessä kertaalleen metsäojitettu suo tai turvetuotannolta vapautunut suopohja, tavalla tai toisella metsäpuille viljeltävät suot ovat Suomessa tulevaisuuden merkittävää luonnonvaraa.

Biotalous etenee Suomessa vauhdilla. Jotta emme ajautuisi takavuosien metsäsodista muistettaviin ympäristökiistoihin, biotalouden on hakeuduttava tasapainoon suojelun kanssa.

Aichin prosenttia 17 voisivat tavoitella paitsi metsähallitus ja muut yhtiömetsät, myös maakunnat, kunnat, metsätilat ja etäomistajien perhemetsät.

Veli Pohjonen

Ilkka-Pohjalainen. Lukijoilta. 29.06.2018

Metsäviljelmillä on vahvoja näyttöjä

Metsiemme avohakkuut ja sitä seuraava metsänviljely kuohuttavat sosiaalista mediaa. Luontojärjestöjen edustajat ovat käynnistäneet aiheesta koko maata koskevan kansalaisaloitteen. Tavoite on lopettaa avohakkuut metsähallituksen mailla ja palata metsien alkuperäisiin poimintahakkuisiin. Vaihtoehtoa kutsutaan myös metsien jatkuvaksi kasvatukseksi.

Kansalaisaloitteen uskoisi menevän läpi. 70 prosenttia suomalaisista karsastaa avohakkuita. Avohakkuista luopuminen puhuttaa myös yksityisiä metsänkasvattajia.

Energiatavoitteinen puunjalostusohjelma tahkoaa tulosta

Joensuun yliopistossa kehitettiin 1992 energiatavoitteinen puunjalostusohjelma. Tavoite oli lisätä uusiutuvaa energiaa ja samalla käyttää metsistämme korjattava puu entistä tarkemmin. Puuvoima on energiaa, mikä on lähtöisin kasvatusmetsistä. Valtaosan puuvoimaa saamme metsäteollisuudesta.

Miten ohjelman tavoitteille kävi?

Metsätaloutemme pääpaaluksi tuli talousmetsien hakkuiden lisääminen 20 miljoonalla kuutiolla vuodessa.

Avohakkuista luopuminen - piiskaa vai porkkanaa

    Toukokuussa (2018) luontojärjestöjen edustajat käynnistivät avohakkuiden kieltoa koskevan kansalaisaloitteen. Sen uskoisi menevän läpi. 70 prosenttia suomalaisista karsastaa avohakkuita.

    Avohakkuu on osa saksalaista lohkometsätalouden oppia. Kestävän metsätalouden isä Hans Carl von Carlowitz antoi 1713 opille perusohjeen: ”Puuta ei saa hakata enempää kuin metsät kasvavat”.

    Ohje ei toteutunut Saksan poimintahakkuissa. Metsätiede ei osannut laskea monikerroksisen metsän puunkasvua eikä hakkuun ylärajaa. Hakkuut jatkuivat holtittomina. Saksa ajautui Euroopan historian synkeimpään metsien hävitykseen.

    Saksa siirtyi 1800-luvulla lohkometsätalouteen. Sille metsätiede osasi ennustelaskennan.

    Hävitettyjä metsäalueita viljeltiin lohkoittain. Ne istutettiin kuuselle. Vuosien saatossa kuusikkoa harvennettiin. Lohko avohakattiin 70 vuoden iässä ja viljeltiin uudelleen.

    Lohkoviljelyssä von Carlowitzin ohje toteutui. Puun kasvu ylitti vuotuiset hakkuut. Saksa nousi metsien hävityksen tilasta EU:n johtavaksi metsämaaksi, 3663 miljoonalla kuutiollaan (2015). 

    Meidätkin luokiteltiin 1800-luvun puolivälissä metsien hävityksen maaksi. Nousimme silti lohkometsätaloudella runsaan sadan vuoden aikana EU:n neljänneksi metsämahdiksi (Saksan, Ruotsin ja Ranskan jälkeen). Meillä kasvaa nyt puuta 2400 miljoonaa kuutiota.

    Puun kasvultaan lohkometsätalouden satavuotiset näytöt ovat musertavia. Onko talousmetsien jatkuvalla kasvatuksella enää mahdollisuuksia?

    Metsätiede kehittyi tietokoneiden myötä. Pystymme nyt ohjeistamaan jatkuvan kasvatuksen vuosihakkuut niin, että ne eivät ylitä metsän vuosikasvua.

    Optimaalisesti hakaten poimintahakkuilla yltää samaan puun kasvuun ja hakkuumäärään kuin lohkometsätaloudessa. Kasvuopillisesti jatkuva kasvatus ja lohkometsätalous ovat tänään tasavertaisia.

    Talousopillisesti tasavertaisuutta ei ole. Euroina laskien avohakkuu on keskiverron metsätilalle houkuttelevin tapa myydä ja teollisuudelle huokein tapa hankkia puuta.

    Kun nykykonein siirtyy avohakkuusta poimintahakkuuseen, metsätilaa uhkaa puun myyntihinnan pudotus. Se on arviolta 20 prosentin tasoa.

    Metsätiloille avohakkuista luopuminen on rahallisesti sitä luokkaa, että luopumista lain tai asetuksen kautta tullaan vastustamaan. Yhteiskunta voisi tarjota metsätiloille piiskan asemesta porkkanaa.

    Porkkanaan eli rahoitukseen voisi ottaa mallia 1960-luvulla kehitetystä metsänparannuslainasta. Siirtymä jatkuvaan kasvatukseen on samanlainen, pitkään kustannuksia aiheuttava toimenpide kuin 1900-luvun jälkipuoliskolla, metsänparannuksen lainoilla rahoitettu suometsien ojituksemme.

    Myyntipuun hintaeroa tasaava jatkuvan kasvatuksen lainoitus voisi olla osa Metsämaa Suomen tukipakettia, hieman muiden tukiaisten tapaan. Metsänparannusten tapaan laina-aika voisi olla 35 vuotta, missä ensimmäiset 5-10 vuotta olisivat vapaavuosia. Tuki olisi pääosaksi korkotukea.

    Lainan vakuus olisi vahvin minkä pankkitalous tuntee: maa itse. Lainojen myöhempi, vuotuinen takaisinmaksu sopisi jatkuvaan kasvatukseen - ja jatkuvasti tuloa tuoviin hakkuisiin.

    Myyntipuun virta metsätaloudessamme pysyisi vakaana, jopa kiihtyisi. Se sopisi kasvavalle biotaloudelle.

VELI POHJONEN  

Käsikirjoitus 21.6.2018