Eesti Looduse fotovõistlus
4/2011



artiklid
Metsamajandus ja süsiniku sidumine

Süsiniku sidumine metsades, nii puidus kui ka mullas, on metsanduses endistviisi aktuaalne teema. Artikkel on valminud KIK-i projekti „Metsanduse kliimaprogramm” raames.

Metsade süsinikubilanss
Süsiniku sidumine metsades, nii puidus kui ka mullas, on metsanduse kõrgelt väärtustatav funktsioon, aga ka probleem. Vaja on uusi teadmisi ja metsanduslikke otsuseid: kuidas optimeerida energiapuidu kasvatamist ja varumist. Ressursiuuringute järgi on metsade puidumassi enamikus põhjapoolkera riikides alakasutatud. Samas tuleb otsida uusi metsakasvatusviise ja uuendada puiduvarumise tehnoloogiat, et toota suurem kogus biomassi. Metsade kasvatamisel on oluline mõõta ja kontrollida süsiniku eraldumist nii mullast kui ka taimkattest. Arvesse tuleb võtta metsatööde ja masinatega seotud fossiilsete kütuste tarvitust ja sellest tulenevat CO2-emissiooni. Tuleb leida lahendusi, kuidas kohandada metsandust kliimamuutustega.

Lageraie järel uue metsa vananedes suureneb puudesse talletatud süsinikukogus, kuni saabub stabiilsus või isegi mõningane vähenemine. Mida suurem on puude biomass, seda enam energiat ja ka fotosünteesil seotud süsinikku kulub neil eluspüsimiseks, s.o. hingamiseks. Seega süsiniku sidumine ja hingamine võrdsustuvad, nende suhtarv läheneb väärtusele 1, kuigi elusolevate puude mõõtmed (kõrgus ja jämedus) suurenevad endiselt. Elementide, näiteks süsiniku, lämmastiku jt. biokeemiline juurdetulek väljastpoolt süsteemi väheneb, peamiseks saab süsteemisisene toiteelementide ringlus, sealhulgas süsinikuringe.
Levinud müüdi järgi on ürgmetsad, sealhulgas vihmametsad, olulised hapniku allika ja süsiniku sidujana. Tegelikult looduslikud vihmametsad ei talleta süsinikku: süsiniku sidumine ja eraldumine on neis tasakaalus, bilanss on null. Vihmametsas lisanduv biomassi kogus on võrdväärne metsas laguneva biomassi kogusega. Nii kaua, kuni biomass suureneb, on metsas ülekaalus süsiniku sidumine. Põhjala metsade mullas ladestub süsinik üldjuhul aeglaselt. Kui 2011vihmamets raiutakse maha ja asendatakse palmi- või eukalüptiistandikuga, suureneb süsiniku emissioon ja väheneb ladestumine.
Süsinikuringet kujutavates laiapõhjalistes mudelites, kus on arvestatud ka metsast saadavate puittoodete eluiga (elukaart) ja metsatöödega kaasnevat fossiilsete kütuste kulu, võib metsanduse süsiniku koondbilanss olla nii positiivne kui ka negatiivne. Süsinikku talletavad pika elueaga puidusaadused. Metsast saadav peenpuit, mis läheb kohe kütteks või lühikese elueaga paberi tootmiseks, ei aita kaasa süsiniku sidumisele ja võib mudelarvutustes anda pigem süsinikuheite lisakoguse. Samas aitab puit asendada rauda ja betooni ning vähendada sellega CO2 emissiooni.
Peamine positiivne tegur ongi asjaolu, et energiapuit vähendab fossiilsete kütuste tarvitust. Metsaraied ja puidu transport ning töötlemine on CO2 eraldumise allikas. Süsinikuringe kohapealt peetakse Põhjamaades okaspuudest paremaks kasvatada mändi, kuna männipuitu töödeldakse tselluloosi tootmisel keemiliselt ja töötlemise jääke (must leelis) kasutatakse biokütusena. Kuusepuidust paberit tootes töödeldakse seda valdavalt mehaanilise tehnoloogiaga ja energiakulu on suur.

Mudelarvutused
Süsinikuringe mudelites on oluline puidusaaduste elukaare määramine. Näiteks saematerjalist on 50 aasta pärast alles pool. Paberipuidust on viie aasta pärast alles alla 20%. Raiejäätmetest lagunevad kiiresti oksad ja lehed, kõige aeglasemalt aga kännud ja juured.

Kui katsetada mudelites puidukasutuse stsenaariume, võimaldab männi palgimetsa kasvatamine kokkuvõttes akumuleerida suurima koguse süsinikku metsamaa hektari kohta, kõige vähem akumuleerub süsinikku paberipuu kasvatamisel. Männikutest saadavast puidust 50% asendab fossiilseid kütuseid ja 33% asendab rauda ja tsementi.
Kui tahta, et kuusikud seoksid suurima hulga süsinikku, siis peaks raiering olema võimalikult pikk, esimene harvendusraie võimalikult hiline ja raiuda tuleks ainult suuri puid. Paraku on need soovitused vastupidised kuusiku kasvatamise tunnustatud seisukohtadega Eestis. Kui võrrelda kahe kiirelt kasutatava puitmaterjali – küttepuu ja paberipuu energeetilist efektiivsust ja süsiniku sidumise tõhusust, siis on õigem kasutada peenpuitu kütteks. Paberit tootes tuleb fossiilsetest kütustest tunduvalt energiat juurde lisada ja kaasneb süsinikuheide. Puidutarvituse mudelarvutuste järgi akumuleerub süsinik ainult siis, kui võetakse arvesse, kui palju puit asendab teisi materjale, samuti fossiilsetest kütustest saadavat energiat ja süsiniku emissiooni.

Soome kogemus
Eestile geograafiliselt lähedastest piirkondadest on metsade biomassi toogivõimet, CO2 sidumist ja eraldumist ning kliimamuutuste mõju rohkem uuritud Soomes ja Rootsis. Tehtud on põhjalikud inventuurid kasvuhoonegaaside kohta. Abiks on olnud mitu metsade kasvu ja arengut kirjeldavat mudelit, mis võimaldavad läbi mängida mitmesuguseid kliimamuutustega seotud stsenaariume. 2011Imitatsioonimudelites on aluseks metsade kasvukäigu funktsioonid, arvestatakse prognoositavaid muutusi nii puude füsioloogias kui ka maakasutuse ja metsakultiveerimise muutusi ning taasmetsastamise mahtude teisenemist suurematel aladel.
Peamine tulem, mida püütakse saada, on kasvuhoonegaaside, eriti CO2 bilanss ja metsade maa-aluse ja maapealse biomassi ennustatav produktsioon. Prognoositakse varise hulka metsas ja selle lagunemise kiirust, metsade lehemassi ja lehepinna suurust ning süsiniku akumuleerumist mullas. Oluline on hinnata turvasmuldade, eriti kuivendatud soode CO2, CH4, N2O emissiooni. Mineraalmaal kasvavaid metsi analüüsivad mudelid lähtuvad enamasti tüvede tagavara kasvukäiku iseloomustavatest seostest. Prognoosides suurte alade vastavaid näitajaid, on tähtis käsitleda koos põllumaad ja metsamaad ja ennustada maakasutusviiside muutusi.
Arvutuste järgi on Soome kasvuhoonegaaside koguheide CO2 ekvivalentides 60–80 Tg (miljonit tonni) aastas. Samas on Soome metsad peamised CO2 sidujad: nad talletavad ligi poole kogu riigi emissioonist. Puiduproduktidesse seotud ja neist eralduv CO2 on Soomes tasakaalus. Soome metsade koondbilansis ületab CO2 sidumine eraldumise. Selle tagab Soome metsade vanuseline koosseis: ülekaalus on nooremad metsad, juurdekasv ületab raieid. Kuivendatud turvasmuldade suure osakaalu tõttu on muld Soomes tervikuna CO2 allikas, kuigi mineraalmullad ja metsamullad on valdavalt CO2 sidujad. Soomes eraldub turvasmuldadest 6 Tg CO2, seda on rohkem, kui mineraalmullad seovad. Samas on turvasmuldadel kasvavad metsad süsiniku sidujad.
Soome metsaökosüsteemide kohta tervikuna tehtud arvutused näitavad, et metsade maapealses osas leidub vähem süsinikku kui maa-aluses osas (juured, huumus). Kliima soojenemine võib kiirendada ja suurendada CO2 eraldumist muldadest. Senine energiapuidu varumise maht prognoosi järgi kolmekordistub: 12 Mm3-ni aastas. Samas ei peeta kogupuu (lehed ja kännud ka) koristusmeetodit mullaviljakusele parimaks. Soomes ei ole kuigi reaalne suurendada süsiniku sidumist, muutes maakasutusviisi ja taasmetsastamise mahte. Soome süsinikubilansis on oluline koht tselluloositööstusel ja seal kasutataval importpuidul. Eri mudelid arvestavad erinevalt tselluloositootmisel tekkiva nn. musta leelise osatähtsust valemites: kas tegemist on Soomes seotud CO2-ga; kas must leelis on biokütus või jääkaine jne. Soome koondmudelites kajastub erinevalt ka see maa, kus turvasmullal või kaljusel pinnal oli kasvanud mets, aga pärast raiet sinna enam metsa ei plaanita, sest kulutused ei tasu end ära.

Rootsi suundumused
Rootsis on rakendatud projekt „Tuleviku Mets” (www.futureforests.se). Selle siht on analüüsida, kuidas suurendada metsa biomassi tootlikkust. Vaatluse all on 15% Rootsi metsadest, pidades silmas väheviljakaid ja väikese keskkonnaväärtusega 17metsi. Eeldusena tuleb neil aladel lubada piiranguteta rakendada metsade biomassi juurdekasvu suurendamise meetodeid, et siduda rohkem süsinikku ja parandada CO2 bilanssi.
Analüüsi järgi on metsade puiduproduktsiooni suurendamise põhimeetodid järgmised: väetamine; geenmuundatud puude ja kloonidena paljundatud puudega metsakultuuride rajamine; võõrliikide, eelkõige keerdokkalise männi kasvatamine, tavametsandusest lühema raieringi rakendamine, puuistandike laiem kasutuselevõtt, pestitsiidide ja herbitsiidide kasutus jne. Lähtutakse vajadusest toota senisest rohkem taastuvat energiat ja arvestatakse Euroopa Liidu suurt turgu eriti hakkpuidu turustamisel.
Rootsi väheviljakate metsaalade väetamise energeetiliseks kasuteguriks on arvestatud suhet 1 : 10, s.o. üks väetisesse paigutatud energiaühik annab metsa juurdekasvu kaudu tagasi 10 korda rohkem puitu salvestatud energiat. Sama suhet peetakse kehtivaks ka kogu metsanduse jaoks. Puiduvarumine kitsamas mõttes (raie, kokkuvedu, transport, hakkimine, ladustamine koos tegevuse administreerimisega) tähendab energeetiliselt, et tegevuseks kasutatud fossiilse kütuse energiaühik annab puidu kaudu 30–40 korda rohkem bioenergiat. Väikseim on energeetiline kasutegur põllumajanduses bioenergia kultuuride kasvatamisel. Mudelarvutused näitavad, et 15% Rootsi metsamaalt on võimalik toota lisaks 60 Mm3 puitu aastas, ehkki mitte kohe, sest need metsad tuleb alles rajada, vastav tase saavutataks poole sajandiga. Aastas saab praegustest Rootsi metsadest tavameetoditega varuda 30 Mm3 puitu rohkem.

Metsakasvatusvõtete mõju metsa süsinikubilansile
Majandamist võib defineerida kui ressurssidega manipuleerimist. Analüüsides metsast saadavate hüvede – metsade ökosüsteemi teenuste suurendamiseks rakendatavaid metsakasvatusvõtteid, tuleb ühtlasi vaadelda ka nende võtete mõju metsade süsinikubilansile. Põhjamaade metsi majandatakse valdavalt ühevanuselistena. Raieringi jooksul tehtavad tähtsamad metsamajandusvõtted, mis mõjutavad metsa süsinikuringet ja bilanssi, on lageraie, lageraie-eelne puhastamine alusmetsast, maapinna ettevalmistus uue metsa tekkeks loodusliku külvi teel või kultiveerimiseks, uue metsa istutamine või külv, valgustusraie ja harvendusraie. Analüüsides metsakasvatusvõtete mõju, otsitakse ka teisi mooduseid, mis süsinikuringet silmas pidades võivad tunduda küll efektiivsed, kuid ei vasta traditsioonilistele arusaamadele meie metsade kasvatamisest ja majandamisest.
Endiste põllumajandusmaade ja ammendatud karjääride taasmetsastamine avaldab süsiniku sidumisele positiivset mõju, kuna erinevalt lageraiejärgsest metsast ei ole neil aladel lagunevat orgaanilist materjali (metsakõdu, varis ja raiejäätmed). Mullahingamist (orgaanilise aine lagunemist) kiirendab maapinna ettevalmistus loodusliku uuenemise kaasaaitamiseks. Metsakultuure rajades tuleb arvestada kuuse algse aeglase kasvuga, seega lageraie pikema negatiivse mõjuga.

Lageraie ja selle alternatiivid
Vaieldamatult mõjutab metsaökosüsteemi kõige enam lageraie: muutuvad maastik ja ka elupaigad. Ent küpse metsa puhul on lageraie peamine puiduvarumise viis nii põhjala metsades kui ka Eestis. Lageraiete alternatiivina on mitmes riigis püütud rakendada valikraieid ja kasvatada metsa püsimetsana. Lageraiete mõju saab pehmendada, kasvatades kaherindelisi metsi, jättes seemnepuid, kasutades turberaieid, kasvatades metsas seguliigina rohkem poolvarju taluvaid kõvalehtpuid.
Hinnanguliselt on valikraiel ka positiivseid külgi: nii saadakse ühtlasema ehitusega (aastarõngastega) tehniliselt paremate omadustega puitu, kujundatakse kuuse alusmetsast järelkasvuna uus kuusemets. Soome valikraiete propageerijate väitel säilib valikraietel puude jaotus diameetriastmetesse ja pidevalt on võimalik raiuda suuri puid (see on põhitegur, mistõttu bilansi arvutustes saadakse valikraiete puhul paremaid tulemusi süsiniku sidumisel võrreldes lageraietega). Kesk-Euroopas langetatakse valikraietel protsentides võrdselt puid kõigist diameetriastmetest. Kui kavandatakse ulatuslikumaid valikraieid, tuleks ilmselt ka Eestis lähtuda pigem Kesk-Euroopa arusaamadest, kuna siin on võrreldes Soomega parem mullaviljakus.
Eesti metsanduslik kogemus näitab, et lageraied on segametsavööndis looduslähedane meetod, imiteerides looduslikest häiringutest tule ja tormi mõju. Kuuse teisest rindest männiku all võib saada heakasvulise kuusiku vaid viljakatel kasvukohtadel. Kuuse loodusliku eeluuenduse säilitamine lageraiel tagab harva edu. Tavaliselt hukkuvad lageraielangile jäetud kuused kas põua või liigniiskuse tõttu. Kui ala puhastada lageraie eel alusmetsast ja risust, väheneb üldjuhul metsa biomass ja süsiniku sidumine, kiireneb varise lagunemine ja CO2 eraldumine.
Lageraietel allesjäetavad seemnepuud ja säilikpuud võimaldavad seotud süsinikul pikemalt püsida metsa ökosüsteemis. Lageraiete mõju analüüsides on oluline hinnata lageraiejärgset intensiivset 2011raiejäätmete ja varise lagunemist ning seda tasakaalustavat uutesse puudesse seotavat süsinikku. Võib eeldada, et pärast lageraiet on metsa süsinikubilanss teatud ajavahemiku jooksul (paar aastakümmet) negatiivne, lagunemisel eraldub rohkem, kui seotakse. Suureneb ka CO2 eraldumine mullast, kuna mulla temperatuur tõuseb ja mikroorganismide tegevus intensiivistub. Samas peetakse õigeks võtta energeetiliselt kasutusele ka kändude puit, kuigi kändude juurimisel õhustatakse mulda ja kiireneb mullahingamine. Üldjuhul on kändude juurimise positiivne efekt väike, samas on seda ressurssi näiteks Soomes praegu kasutatud ainult 1/10 lageraietel. Praegust kändude juurimist energiapuiduks peetakse Soomes võimalikuks suurendada 2,5 korda.

Harvendusraiete mõju
Mõne seisukoha järgi peaks harvendusraieid tegema ülameetodil, raiudes kogu aeg valitsevaid, see on suuremaid puid: nõnda saame jämedama saematerjali, millest valmistatavaid tooteid saab pikemaks ajaks ladustada ning seotud süsinik ei lähe kiiresti atmosfääri tagasi, nii nagu paberipuu ja küttepuu korral. Tehes harvendusraiet ülameetodil, tegutsetaks siiski looduslikule valikule vastupidises suunas, seetõttu võib metsa juurdekasv väheneda ning geneetiline kvaliteet halveneda. Istutatud metsast, eriti puupõldudelt saadavat puitu peetakse laiade aastarõngaste tõttu halvakvaliteediliseks (näiteks kuusepuit). Kuna männikuid uuendatakse Põhjamaades peamiselt külvi teel (looduslikult ja inimese külvatuna), on männipuit parema kvaliteediga ja sobib pika elueaga puittoodete valmistamiseks.
Harvendusraietel, eriti esimestel harvendusraietel äraveetavat puitu kasutatakse peagi kütte- või paberipuuna – üldjuhul tähendab see pigem süsiniku vallandamist ringest. Eesti arusaamade ja tavade järgi ei saa soovitada harvendusraieid ülameetodil, eriti kuusikutes. Ent Eestis on harvendusraiete maht potentsiaalsest võimalikust tunduvalt väiksem ja seetõttu jääb osa energiapuidust kasutamata. Soomes saadakse 40% puitu harvendusraietest. Mudelarvutuste järgi harvendusraied tervikuna, eriti esimene harvendus, pigem vähendavad metsade süsinikusidumist. Arvestada tuleb metsabioloogilisi baasteadmisi: iga raiutud eluspuu, olenemata raieviisist, vähendab metsa biomassi produktsiooni ja seega süsiniku sidumist.
Raieringi lühendamine keskeani ja korduvad harvendusraied võimaldavad suurendada puistute puiduproduktsiooni hektarilt, s.o. puistust kättesaadavat puidukogust. Puistute harvendamine ei suurenda metsas produtseeritava puidu kogust. Toitainevaestel kasvukohtadel on võimalik produktsiooni suurendada väetamise teel.
Kui lähtuda kitsamalt süsiniku sidumisest ja samas arvestada nii saadava puidu mahtu kui ka puidu pikaajalist kasutust, siis peaks raiering olema pikem ja harvendusraiet tuleks teha hiljem, langetades eelkõige suuri puid. Kuusepuitu tuleks tselluloosi tootmise asemel kasutada küttepuuna ning kuuse ja lehtpuude asemel kasvatada rohkem mändi.
Metsaökosüsteemi on seotud seda enam süsinikku, mida vanem on mets, mida vähem on tehtud harvendusraieid ja mida rohkem on väetatud lämmastikuga. Sama kehtib CO2 bilansi kohta, eriti kiiresti suureneb metsas seotud CO2 hulk umbes 50 aasta vanuseni, jäädes seejärel suhteliselt stabiilseks ka harvendusraie eri variantide korral.

Süsinikuringe ja kliimamuutuste mudelid
Boreaalsete metsade kohta on koostatud hulk puude ja puistute kasvu kirjeldavaid mudeleid, mis võimaldavad kirjeldada metsa süsinikuringet ning süsteemi seotavate ja sealt eralduvate gaaside, sh. CO2 koguseid. Näiteks Ida-Soome ülikoolis kasutatav SIMA mudel võimaldab imiteerida ühe- ja mitmeliigiliste puistute suktsessiooni, puude uuenemist, kasvu ja suremist. Arvesse võetakse metsamajandusvõtete mõju kasvule, sealhulgas metsaraiete mõju. Ühtlasi peetakse silmas temperatuuri, valguse, niiskuse ja mulla lämmastikusisalduse mõju. Mudelis kasvatatakse puid ühekaupa, puude suremisel või raiel tekkivad tühimikud täidetakse naaberpuude kasvamise või uute puude tekkega.
SIMA mudeli alusel imiteeritakse metsade (puistu) biomassi produktsiooni. Suurendades CO2 kontsentratsiooni õhus vahemikus 350–650 ppm, suureneb puude diameetri juurdekasv keskealistes ja vanemates puistutes paarkümmend protsenti, noorendike juurdekasv kiireneb vähem. Seega: CO2 kontsentratsiooni tõus atmosfääris kiirendab puude kasvu ja suurendab süsiniku akumuleerimist puude biomassis, aga mitte piiramatult. Mõnedes vanemates taimede, sealhulgas puude füsioloogiat ja kliimamuutusi 19käsitlevates üldistustes leidub väiteid, et CO2 kontsentratsiooni kahekordne tõus võimaldab samavõrra intensiivistada taimede kasvu. Nüüdisaegsed uuringud, nii kliimakambrite kui ka avatud atmosfääriga katsete põhjal tehtud, seda ei kinnita. Tuleb arvestada, et kliimamuutuste korral jääb valguse, see tähendab süsteemi tuleva energia hulk samaks. Eesti oludes on kõige selgemini väljenduv kliimamuutus kevade pikenemine ja soojenemine. Samas dendroklimatoloogilistest uuringutest teadaolev talviste miinimumtemperatuuride limiteeriv mõju puude, eriti okaspuude kasvule, jääb samaks. Prognooside järgi ei muutu talvised miinimumtemperatuurid ka kliima üldise soojenemise korral Eestis kuigi palju.

CO2 osakaalust mullas, varises ja puudes
Keskmise viljakusega Soome metsas saavutab CO2 sidumine puudes maksimumi umbes 30-aastases metsas, olles 1500 g CO2/m2 aastas. Varisesse minev CO2 kogus saavutab maksimumi keskealises metsas: umbes 1000 g CO2/m2 aastas; metsa vanuse suurenedes jääb see kogus suhteliselt stabiilseks või väheneb aeglaselt.
Tuleb arvestada, et puude seotavast CO2-st jääb puudesse vanemas eas biomassina üks neljandik, kolm neljandikku läheb varisesse ja seal osalt mulda, osalt orgaanilise aine lagunemisel atmosfääri tagasi. Nooremas eas on puude biomassis seotud CO2 osakaal kogu läbitöötatud gaasimassist suurem. Kui 100-aastane mets on talletanud 100 kg CO2/m2, siis puude tagavaras on sellest alles 40 kg/m2 ja sellele vastab 500 m3 puitu hektari kohta. Mulla huumus eraldab aastas ruutmeetri kohta 1,2 kg CO2 juhul, kui huumust on näiteks 100 tonni hektari kohta.
Kui mets hakkab pärast lageraiet kasvama, hakkab eelmise metsaga seotud huumus kiiresti kahanema, vähenedes näiteks 60 tonnilt hektaril paari tonnini 50-aastases metsas, umbes selleks ajaks on uus mets tekitanud uue huumuse (uue metsa abil seotud süsinik) ja mets saavutab eelmise metsa mullahuumuse (seotud süsiniku) koguse. Metsamullas pärast lageraiet seotud süsinik on madalseisus umbes 25 aastat pärast lageraiet, olles umbes kolmandiku võrra väiksem kui lageraie ajal. See näide vastab Soome mustika metsakasvukohatüübi männiku arengumudelile.
Pärast lageraiet hakkab uue põlvkonna puude biomass algul kasvama aeglaselt. Puude biomassis akumuleeritud süsiniku kogus ületab huumuses seotud süsiniku kogus paarikümneaastases metsas. Saja-aastases mineraalmaal kasvavas metsas on puudes 2,5 korda rohkem süsinikku kui huumuses.

Mil moel oleneb puistute CO2 sidumise võime vanusest?
Kogu metsa ökosüsteemis hakkab pärast lageraiet CO2 emissioon algul aeglaselt vähenema, pärast 30 aasta vanust suureneb kiiresti ja saavutab ühtlase seisu 100-aastases metsas. CO2 sidumine puudes algab nullist ja on maksimaalne noores kuni keskealises metsas.
Kirjanduses leiduvate mõõtmisandmete põhjal on aastane metsaökosüsteemi CO2-vahetus atmosfääriga positiivne (sidumine on ülekaalus) umbes saja aastani. Suurimaid CO2 sidumise arvnäitajaid on saadud puuistandikel põhineva metsanduse korral: kuni 600 g süsinikku ruutmeetri kohta aastas. Esimestel lageraiejärgsetel aastatel võib CO2 eraldumine olla ülekaalus, sest raiejäätmed ja kõdu lagunevad ning kasvu alustavad puud on veel väikesed. Puude vähest kasvu võib esimestel raiejärgsetel aastatel kompenseerida CO2 sidumine rohtses taimkattes, samuti avaldab mõju põõsarinde rohkus. Puudesse seotava süsiniku ja mullast eralduva süsiniku suhtarv on maksimaalne umbes 30-aastases metsas, sidumine puudesse ületab siis emissiooni mullast 2,5 korda.
Mida pikem raiering ja vähem harvendusraieid, seda väiksem on puidu põletamisel metsa pinnaühiku kohta tulev süsiniku eraldumise bilanss. Raieringi lühendamine ja harvendusraied võimaldavad suurendada metsa pinnaühikult saadava süsiniku kogust. Kuid mida pikem on raiering ja suurema tagavaraga mets (rohkem ökosüsteemis seotud süsinikku), seda väiksem on CO2 emissioon põlemisel saadava energiaühiku kohta. Noore metsa raie tähendab suuremat koguemissiooni (varise ja kõdu lagunemine pärast lageraiet, metsandustööde CO2 kulu) puidust saadava energiaühiku kohta. Samas tuleb arvestada, et üks metsandusse paigutatav energiaühik annab puitu varudes ja kasutades tagasi 10 ühikut energiat.
Et saada fossiilsest kivisöest 1 MWh energiat, eraldub 341 kg CO2. Lühikese raieringiga kasvatatud puidu põletamisel on CO2 koguheide energiaühiku kohta isegi suurem, pika raieringi korral väiksem ja emissiooni aitab vähendada ka väetamine. Seejuures on oluline arvestada, et kivisöe põletamisel eralduv süsinik tuleb ringlusse juurde. Biomassi kasvatamisel looduslikes protsessides ökosüsteemist eralduv ja biomassi põletamisel eralduv CO2 on ökosüsteemis taasseotav. Eeltoodud seosed kehtivad tavametsanduse kohta ja lühike raiering tähendab antud juhul keskealise metsa raiet siis, kui saabub puistu mahuline küpsus.

Eesti eripärad
Analüüsides Soomes ja Rootsis tehtud järeldusi globaalse soojenemise mõjude ja süsinikuringe kohta, tuleb arvestada 2011Eesti tingimuste erinevusi. Eesti on tselluloosipuitu eksportiv maa. Eestis puudub suuremahuline tselluloositööstus. Soome ja Rootsi taastuvas energias on tähtsal kohal must leelis, mis tekib puidu töötlemisel tselluloosiks. Eestis jääb praegu enamik harvendusraiete potentsiaalist taastuvenergia ressursina kasutamata. Pooled Eesti metsadest kasvavad endistel põllumaadel, need on esimese põlvkonna puistud, mille tootlikkus on keskkonna ja tarbepuidu seisukohalt väike. Nende metsade raieringi võib lähendada puistute mahulisele küpsusele, et suurendada metsade biomassi produktsiooni. Eestis ei saa enamiku metsade kasvukohatüüpide puiduproduktsiooni suurendada väetamise teel niisama efektiivselt kui Soome ja Kesk- kuni Põhja-Rootsi metsades. Eestis oleks võimalik tunduvalt suurendada varutava energiapuidu mahtu, lähtudes meie metsade vanuselisest koosseisust ja esimese põlvkonna puistute osakaalust.
Eestis on tarvis analüüsida erisuguste kliimamuutuste ja metsandustegevuste stsenaariume. Tuleks koostada Eesti metsadele, kliimale ja mullastikule vastavad mudelid, mis aitavad teha õigeid metsapoliitilisi otsuseid. Otstarbekas oleks teha samalaadne uuring nagu Rootsi projekt „Tuleviku mets”, mis analüüsib võimalusi toota 15% metsa- ja/või põllumaast ilma piiranguteta biomassi. Eesti vajab metsa- ja põllumaa kasutuse tasakaalustatud tulevikustsenaariumi.
Puidu kui taastuva energiaressursi tarvituse mahu määrab selle ökonoomiline tasuvus, puiduturu hinnad, eksporditurgude (hakkpuidu) laienemine ja tselluloositööstuse areng maailma eri piirkondades. Üldise prognoosi järgi laienevad Eesti jaoks energiapuidu turuvõimalused ja väheneb tselluloosipuidu turg.

Ideaal on suurendada metsa ökosüsteemis seotud süsiniku kogust või hoida see samal tasemel
Analüüsides kliimamuutuste mõju metsale ja otsides parimaid lahendusi, mõjutamaks metsi metsakasvatusvõtetega, tuleb arvestada paljusid tahke. Sihiks ei tasu seada üksnes tõhusamat süsiniku sidumist metsa puidulises osas ja mullas. Arvestada tuleb süsiniku ringet (sidumist ja eraldumist) metsa arengu eri etappidel ja metsandustööde energeetilist hinda. Ideaal on suurendada metsa ökosüsteemis seotud süsiniku kogust või hoida see vähemalt samal tasemel, vedades sealt maksimaalselt puitu energeetiliseks tarbeks ära.
Kui pidada silmas paljusid metsa süsinikuringega seotud külgi ja üldistada eri analüüside tulemusi, tuleks puistu optimaalset raieringi määrates võtta aluseks klassikaline puistu mahuline küpsus. See on vanus, mil metsa jooksev juurdekasv muutub väiksemaks puistu keskmisest juurdekasvust. Seda perioodi võib pikendada, kui soovime suurendada süsinikuvaru mullas ja kasvatada jämedaid sortimente, mille eluiga tarvitatava puiduna on pikem. Raieringi lõplikul määramisel tuleb arvestada keskkonnakaitselisi suunitlusi. Tuleb tagada metsa kui ökosüsteemi kestlikkus ja samas optimeerida taastuva energiakandja – puidu – varumine nii, et metsandustegevuse käigus toodaks fossiilseid kütuseid põletades ringesse juurde võimalikult vähe uut süsinikku.

Tänan kolleeg Kalle Karolest nõuannete eest!



Hardi Tullus, EMÜ metsakasvatuse professor

Loe kommentaare (1)
Teie nimi:
Teie e-mail:
Kommentaar:


15/11/2012
23/04/2012
23/04/2012
02/04/2012
19/04/2010
19/04/2010
18/12/2009



Mis see on?
E-posti aadress:
Liitun:Lahkun: 
Serverit teenindab EENet