VeliPohjonen Jos metsään haluat mennä nyt

Ilmastohiiltä maaperään biomassapajulla

  • Kuva 1. Viljelty biomassapaju (Salix "Klara") Alavieskassa, vanhalla peltomaalla
    Kuva 1. Viljelty biomassapaju (Salix "Klara") Alavieskassa, vanhalla peltomaalla
  • Kuva 2. Biomassapajun hiilen nieluvaraston kasvu 5 vuodessa Keski-Ruotsin maatilalla
    Kuva 2. Biomassapajun hiilen nieluvaraston kasvu 5 vuodessa Keski-Ruotsin maatilalla
  • Kuva 3. Turpeennoston jättösuon (Haapavesi Piipsanneva) lyhytkiertometsitys hiilen nieluvarastoksi. 4 vuoden vesat, 5 v juuret.
    Kuva 3. Turpeennoston jättösuon (Haapavesi Piipsanneva) lyhytkiertometsitys hiilen nieluvarastoksi. 4 vuoden vesat, 5 v juuret.

Maaperä peruskallion yläpuolella on maapallon tärkein elollisen hiilen varasto, suuruudeltaan 1500 miljardia alkuainehiilen tonnia. Vertailuksi: ilmakehässä on 850 miljardia tonnia, biomassassa (etupäässä puissa) on 550 miljardia tonnia.

Maaperän hiilivarasto on syntynyt aikojen saatossa metsien ekosysteemeissä humuksena, paljolti puiden ja pensaiden juurista ja kannoista. Nyt, maapallon metsiä raivattaessa, tämä humus eli maaperän hiilen varasto hupenee vuosittain koko maapallon tasolla. Jo peltonsa raivanneissa maissa maaperä menettää jatkuvasti ikivanhaa humustaan etenkin yksipuolisen peltoviljelyn (viljaa viljan perään) seurauksena.

Maaperästä on tullut ilmastohiilen lähde. Maaperästä käy alkuainehiilen lähdevirta (päästövirta) kohti ilmakehää.

Maapallon viljelymaissa maaperän hiilen varasto on enää keskimäärin 50 – 75 prosenttia alkutasosta, mikä maapallolla oli ennen metsien raivausta pelloksi. Kiertotalouden osaratkaisu ilmaston muutokseen on peltoviljelyn ja metsänhoidon monipuolistaminen niin että pelto- ja metsämaiden humus ja niiden myötä maaperän hiilivarasto alkavat taas kasvaa.

Biomassapajulla (kuva 1) on tässä mahdollisuus. Muiden puiden tavoin paju kasvaa biomassaa paitsi maan päälle, myös maan alle. Lyhytkiertoviljelyn lehtipuilla tämä tapahtuu nopeammin kuin pitkän kiertoajan havupuilla. Sekä Englannissa että Ruotsissa biomassapajua pidetään eräänä lupaavimpana viljelypuuna, joka varastoi hiiltä maahan. 

Biomassapajun, muiden lyhytkiertopuiden ja ylipäänsä metsäpuiden juuristo jakaantuu nielujen kannalta kahteen erilliseen juurityyppiin. Karkeiksi juuriksi lasketaan monivuotiset, kannosta alun perin lähtevät puumaiset juuret, kahden millimetrin läpimittaan asti.

Hienojuuret, läpimitaltaan alle 2 millimetriä lähtevät karkeiden juurten päästä. Hienojuuret muistuttavat toiminnaltaan maanpäällistä lehvästöä. Hienojuuret säilyvät sekä lehti- että havupuiden juuristossa elinvoimaisina vain rajallisen ajan, muutamasta kuukaudesta muutamaan vuoteen. Sen jälkeen hienojuuret irtoavat karkeista juurista ja varisevat maan sekaan. Uutta hienojuurta kasvaa vanhan tilalle koko roudattoman kauden ajan.

Varisseiden lehtien tavoin hienojuuret muuttuvat maan karikkeeksi ja humukseksi. Humus vahvistaa maaperän hiilen varastoa.

Ruotsissa on mitattu vanhalle peltomaalle viljellyn pajukon hiilen määrän muutoksia viidessä vuodessa, sekä maanpäällisessä ja maanalaisessa kasvustossa että itse maaperässä. Maaperästä kairattiin näytteet 30 senttimerin syvyyteen saakka kokeen alussa ja lopussa. Näytteet tutkittiin laboratoriossa erityisen tarkasti hienojuurten osalta.

Kuvaan 2 on koottu aineistosta (Rytter et al 2015) kolmen keskiruotsalaisen pajuviljelmän tiedot, joiden runkosatoa ei korjattu biomassaksi vielä viiden vuoden aikana. Myös vuotuinen lehtisato varisi maahan, kompostoitui hieman mutta muuntui pääosin maaperän humukseksi.

Koealueen laajennettu hiililuku (kasvusto + maaperä 30 senttimetrin kerroksessa, tonnia alkuainehiiltä hehtaarilla) ennen pajun viljelyä oli 103 tn C/ha. Viiden vuoden kuluttua laajennettu hiililuku oli 119 tn C/ha.

Keskimääräinen hiilen nieluvirta viiden vuoden aikana oli 3060 kiloa hiiltä hehtaarille vuodessa. Siitä maan päällä oli 57 prosenttia eli 1744 kg C/ha/v. Maanpinnan alapuolelle ohjautui 43 prosenttia eli 1316 kg C/ha/v. Lukemia voi verrata Suomen metsien keskimääräiseen hiilen nieluvirtaan 342 kg C/ha/v. Siinä ovat tosin mukana vain puustomme rungot oksat ja karkeat juuret, ei hienojuuria eikä maaperää. 

Pääosa viljelypajun ekosysteemin hiilestä on aina varastoitunut maaperään. Viiden vuoden aikana maaperän hiili (30 senttimetrin kerroksessa) lisääntyi noin kolmella prosentilla. Hiili oli peräisin karikkeesta humukseksi maatuneista hienojuurista ja varisseista lehdistä.

Hienojuuret säilyvät maatumattomina parhaiten boreaalisessa suovyöhykkeessä, kuten esimerkiksi Ruotsin ja Suomen keski- ja pohjoisosissa. Hienojuuret ovat osaselitys alueen luonnontilaisten soiden turpeen kerrostumiseen. Lyhytkiertometsän hienojuurilla hiiltä saadaan entiselle turpeennostoalueelle (kuva 3) ilmeisesti nopeammin kuin soistamalla kenttä; viljelypajun hienojuuret maatunevat turpeeksi runsaammin ja nopeammin kuin rahkasammaleet.

Lyhytkiertopuiden hienojuuriinsa luoma hiilen nieluvirta on eräs lupaavimpia menetelmiä yhdistää maaperän ja ilmaston hoito. Humuksen vähenemä on seuraus yksipuolisesta viljaa viljan perään menetelmästä. Humuksen huvetessa pellot köyhtyvät ja tiivistyvät. Ne tarvitsevat enemmän keinolannoitteita ja voimakkaampia kyntötraktoreita.

On maa- ja metsätaloudelle eduksi palauttaa maaperään rikastuttavaa ja pehmentävää humusta. On ilmastotaloudelle eduksi siirtää ilmakehän liikahiiltä maaperän nieluun. Maaperän 25-50 prosentin hiilivaje on kiertotaloudella täytettävissä. Pohjoismaissa biomassapajulla on merkittävä osuus peltojen maaperän hiilinielujen vahvistamisessa. 

 

Lähde:

Rytter, R., Rytter, L. & Högbom, L. 2015. Carbon sequestration in willow (Salix spp.) plantations on former arable land estimated by repeated field sampling and C budget calculation. Biomass and Bioenergy 83:483-492.

Piditkö tästä kirjoituksesta? Näytä se!

3Suosittele

3 käyttäjää suosittelee tätä kirjoitusta. - Näytä suosittelijat

NäytäPiilota kommentit (3 kommenttia)

Käyttäjän nita kuva
Nita Hillner

Hyvä ja valaiseva kirjoitus! Toivottavasti olet lähettänyt näitä tietoja myös päättäjillemme. Joskus kyllä tuntuu etteivät päättäjät eikä mediakaan ole kiinnostuneita vakavasti otettavista menetelmistä. Juostaan muodin perässä ja aiheutetaan enemmän vahinkoa kuin hyötyä.

Käyttäjän arialsio kuva
Ari Alsio

Eikä päättäjät voi lukea Velin postauksia? Ihmettelen miksi täällä ei juuri koskaan ole mitään kommentteja, vihreät suorastaan loistavat poissaolollaan.

Myös kimalaisille ja perhosille olisi hyötyä pajukoista. Pajunkissoilla hyänteiset elävät keväällä. Eilen näin täällä Oulussa nokkosperhosen lentelevän, vaikka lunta on vielä lähes metri. Pajuissa kuitenkin jo hyönteisille syötävää.

Käyttäjän JuhaKinnunen kuva
Juha Kinnunen

Samaa mieltä. Paljon on tuuleen huutelijoita, mutta harvassa ovat ne, jotka tekevät konkreettisia ja peräti toteuttamiskelpoisia ehdotuksia.

Toimituksen poiminnat

Tämän blogin suosituimmat kirjoitukset