Mihin hiilitunnusten laskenta perustuu?

ForestKITin nykytilalaskenta ja skenaariolaskenta tuottavat kuvioille nykypuustoon ja ennustepuustoihin tiedon puuston hiilivarastosta, maaperän hiilivarastosta, kokonaishiilivarastosta ja puuston hiilinielusta.

ForestKIT-järjestelmässä esiintyviä hiilitunnuksiin liittyviä käsitteitä:
- Hiilivarastolla tarkoitetaan puustoon, maaperään ja puutuotteisiin sitoutuvaa kumulatiivista hiilen
kokonaisvarastoa. Hiilivaraston kasvu määräytyy vuosittaisen hiilitaseen mukaan. Hiilivarasto ilmoitetaan
muodossa t CO2.
- Hiilinielu syntyy, mikäli vuosittainen puustoon ja maaperään sitoutuvan hiilen määrä ylittää siitä poistuvan
hiilen määrän. Päinvastaisessa tilanteessa puhutaan hiililähteestä. Hiilinielu ilmoitetaan muodossa t
CO2/vuosi.

Puuston ja maaperän hiilivarastoja ja -nieluja laskettaessa hiilimäärät muunnetaan hiilidioksidiksi kaavalla:
hiilimäärä (g C) * (44/12) = hiilidioksidimäärä (g CO2).

Puuston hiilivarasto, t CO2
Puuston ja aluskasvillisuuden hiilimäärä lasketaan SIMO-ohjelmistoon sisältyvien biomassamallien (Repola ym. 2007, Helmisaari ym. 2007, Muukkonen ym. 2006) avulla. Biomassamalleista saadaan tuloksena kuiva-ainemassa puuston eri osille (esim. runkopuu, oksat, lehdet ja neulaset), joista hiilen osuus on 50 % (Liski ym. 2006).

Maaperän hiilivarasto, t CO2
Maaperän hiilivarasto lasketaan SIMO-ohjelmistossa erikseen kivennäis- ja turvemaille. Kivennäismaan
hiilivarastot metsämaalle kasvupaikoittain tulevat julkaisusta Liski ym. (1997). Julkaisussa kuvatut hiilimäärät ovat ravinteisuusluokan keskimääräisiä hiilivarastoja yli puuston kiertoajan. Turvemaiden osalta hiilivaraston määräksi oletetaan koko Suomen soiden hehtaarikohtainen keskiarvo 592 000 kg/ha. Yleistä oletusta joudutaan käyttämään, koska esim. turvamaiden hiilivarastoon voimakkaasti vaikuttavia muuttujia ei ole tiedossa (kuviotiedot eivät sisällä esim. turpeen paksuutta ja tiheyttä).

Hiilivarasto yhteensä, t CO2
Puuston ja maaperän hiilivarasto yhteenlaskettuna.

Puuston hiilinielu, t CO2/vuosi
Puuston hiilinielun laskentaan vaikuttavia tekijöitä ovat puuston kasvu ja kuolleisuus (luonnonpoistuma) ja
hiilen kierto maaperässä (maahan sitoutuvan hiilen määrä ja hajoamisen kautta ilmakehään siirtyvän hiilen
määrä). Puuston kasvua ja kuolleisuutta ennustetaan SIMO-ohjelmistossa luonnonvarakeskuksen MOTTI-malleilla. Ne mahdollistavat puuston rakenteen tarkan kuvauksen sekä esim. erilaisten harvennushakkuiden vaikutusten huomioimisen. Puuston määrän muutokset johdetaan hiilen määrän muutoksiksi edelleen biomassamallien ja muiden yleisten kaavojen kautta (ks. kohta: Puuston hiilivarasto).
Hiilen hajoamista maaperässä ja kulkeutumista uudelleen hiilidioksidina ilmakehään mallinnetaan
kivennäismaiden osalta Yasso15-mallilla (Tuomi ym. 2011). Yasso15-malli ennustaa maaperän orgaanisen
hiilen varaston suuruuden ja sen muutokset. Turvemaiden maaperän hiilen kierron osalta laskennassa
käytetään ojitetuilla turvemailla Kansallisen kasvihuonepäästöselvityksen lukuja (esim. varputurvekangas: 109 kgC/ha/vuosi). Luonnontilaisten soiden oletetaan olevan maaperän hiilen kierron osalta tasapainotilassa.

Viitteet:

Helmisaari, H.-S. and Hallbäcken, L. 1998. Tree biomass belowground. In: Andersson, F., Brække, F.H. &
Hallbäcken, L. (eds.) Nutrition and growth of Norway spruce forests in a Nordic climatic and deposition
gradient. Tema Nord 566:80-90. Nordic Council of Ministers, Copenhagen.

Liski, J., Lehtonen, A., Palosuo, T., Peltoniemi, T., Eggers, T., Muukkonen, P., & Mäkipää, R., 2006. Carbon
accumulation in Finland’s forests 1922–2004 – an estimate obtained by combination of forest inventory data with modelling of biomass, litter and soil. Ann. For. Sci. 63: 687–697.

Muukkonen, P. & Mäkipää, R. 2006. Empirical biomass models of understorey vegetation in boreal forests
according to stand and site attributes. Boreal Environment Research 11: 355-369.

Repola, J., Ojansuu, R. & Kukkola, M. 2007. Biomass functions for Scots pine, Norway spruce and birch in
Finland. Working Papers of the Finnish Forest Research Institute 53. [http://tinyurl.com/33ecpb4].
Tilastokeskus, 2017. Greenhouse Gas Emissions in Finland 1990-2015 – National Inventory Report under the UNFCCC and the Kyoto Protocol.

Tuomi, M., Rasinmäki, J., Repo, A., Vanhala, P. & Liski, J. 2011 Soil carbon model Yasso07 graphical user
interface. Environmental Modelling & Software 26(11): 1358–1362