Ilmastonmuutoksen vaikutukset metsätalouteen Itämeren alueella

Maailmanlaajuisesta näkökulmasta ilmastonmuutoksella arvioidaan olevan vähäinen vaikutus metsätaloustuotantoon sekä lyhyellä että pitkällä aikavälillä (IPCC, 2007a). Ilmastonmuutos voi kuitenkin vaikuttaa metsätalouteen monella eri tavalla. Tässä työkalupakissa tutustutaan useisiin metsätalouteen kohdistuviin ilmastonmuutoksen vaikutuksiin: Euroopan kasvaneeseen metsäpaloriskiin (Camia et al., 2008; van der Linden ja Mithchell, 2009), kasvaneeseen nettoperustuotantoon (Bergh et al., 2010) ja muuttuneeseen metsäpeitteeseen (EEA, 2008).

Yhteenveto vaikutuksista metsätalouteen on esitetty taulukossa 1. Lisätietoa kaikista alakohdista ja tutkimuksista saa napsauttamalla taulukon alla olevia linkkejä. Vinkkejä taulukon tietojen tulkitsemiseen saa oikealla olevasta Ruotsin esimerkistä (englanniksi).

Taulukko 1. Ilmastonmuutoksen vaikutukset metsätalouteen BalticClimate-hankkeeseen osallistuvissa maissa – yhteenveto löydettyjen ilmastoskenaarioiden yleisnäkymistä. Koottu useista tieteellisistä tutkimuksista.  
(↑↑ huomattava kasvu, ↑ vähäinen kasvu, ↓↓ huomattava vähennys, ↓ vähäinen vähennys, ○ ei muutosta tai merkityksetön muutos, ~ tulos hyvin epävarma, ~↑ tulos epävarma, suuntauksen kasvu, ~↓ tulos epävarma, suuntauksen heikkeneminen, ─ ei mukana analyysissä)

Ilmastonmuutoksen vaikutukset seuraaviin asioihin: SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Metsäpeite ↑↑ ↑↑ ↑↑
Metsäpalovaara ↑↑
Pakkanen silmujen puhkeamisen jälkeen ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↓↓
Kirjanpainaja-kuoriaisten hyökkäykset ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑
Puiden nettoperustuotanto   ↑↑
Nettoperustuotanto ↑↑ ↑↑ ↓ 

Lisätietoa ilmastonmuutoksen vaikutuksista on seuraavissa alakohdissa:

Metsäpeite (Eurooppa)
Metsäpalovaara (Eurooppa)
Metsäpalovaara (Pohjois-Eurooppa)
Metsävahingot (pakkasvauriot silmujen puhkeamisen jälkeen ja kirjanpainajakuoriaisen aiheuttamat vauriot) (Eurooppa)
Puiden nettoperustuotanto (Ruotsi)
Nettoperustuotanto (Eurooppa)

 

Metsäpeite (Eurooppa)

EEA:n raporttiin (2008) sisältyi Casalegno et al. (2007) tekemä tutkimus, jossa mallinnettiin nykyisiä ja tulevia hallitsevia metsävyöhykkeitä sekä arvioitiin kasvillisuuden muutos vuosina 2000–2100 NCAR-CCM3 A1B -ilmastoskenaarion perusteella. Euroopan kymmenen hallitsevimman metsävyöhykkeen nykyistä ja tulevaa jakaumaa arvioitiin luokittelupuuanalyysimallilla (Classification Tree Analysis). Puuanalyysimalli yhdistää tutkittavat metsävyöhykkeet ja ympäristöä ennustavat pintakartat. Metsähavainnot saatiin Forest Focus -tietokannasta.

Metsävyöhykkeiden arvioidut muutokset Itämeren alueella vuonna 2100 verrattuna vuoteen 2000 ovat selvimmät Ruotsissa, Suomessa ja Saksassa (kuva 1). Ruotsissa hemiboreaalisen vyöhykkeen, nemoraalisen havuvyöhykkeen ja sekalehtimetsävyöhykkeen ennustetaan siirtyvän etelästä Ruotsin keskiosaan. Suomen eteläosan ennustetaan muuttuvan boreaalisesta metsästä hemiboreaaliseksi, nemoraaliseksi havumetsäksi ja sekalehtimetsäksi. Saksan boreaalisten alueiden arvioidaan katoavan vuoteen 2100 mennessä. Viron, Latvian ja Liettuan metsien ei arvioida muuttuvan merkittävästi. Yleinen arvio Itämeren alueen metsäpeitosta on kuvattu taulukossa 2 EEA:n (2008) tuloksista tulkittuna.

Kuva 1. Euroopan kymmenen hallitsevimman metsävyöhykkeen metsäpeite vuosina 2000 ja 2100 (kartta 5.43, EEA [2008])  (klikkaa suurentaaksesi kuvan).

Taulukko 2. Yhteenveto metsäpeitteen muutoksista.
(↑↑ huomattava muutos, ○ ei muutosta tai merkityksetön muutos, ─ ei mukana analyysissä)

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Metsäpalovaara (Eurooppa)

Camia et al. (2008) suorittamassa tutkimuksessa arvioitiin Euroopan metsäpalovaaran tasoja kolmen kuukauden jaksoissa vuosina 2071–2100 verrattuna vuosiin 1961–1990 A2-päästöskenaarion osalta. Tutkimuksessa käytettiin päivittäisiä tarkkoja HIRHAM-mallin tietoja, jotka saatiin PRUDENCE-tietoarkistosta (PRUDENCE, 2001–2004). Kolmea talvikuukautta ei otettu mukaan tutkimukseen, koska metsäpalovaara on talvisin häviävän pieni.

Camia et al. (2008) totesivat tulosten vahvistavan sen, että metsäpaloille alttiit alueet laajenevat ja että metsäpalojen kausi Euroopassa pitenee. Tästä huolimatta metsäpaloindeksin (Fire Weather Index, FWI) ja kausiluonteisen vakavuusarvion (Seasonal Severity Rating, SSR) mallinnetussa kartassa ei näy merkittäviä muutoksia Itämeren alueella (kuva 2). Tulosten mukaan FWI ja SSR pysyvät Itämeren alueella muuttumattomina keväisin (maaliskuu, huhtikuu, toukokuu). Kesäisin (kesäkuu, heinäkuu, elokuu) ja syksyisin (syyskuu, lokakuu, marraskuu) on pieniä muutoksia. SSR kasvaa joissain osissa Ruotsia ja Saksaa nollasta 0,5:een SSR:n asteikolla. FWI:n odotetaan kasvavan tulevaisuudessa Saksassa sekä Suomen ja Ruotsin eteläosissa. Joillain alueilla, joilla FWI-indeksi on tällä hetkellä noin 0–5, indeksin ennustetaan olevan tulevaisuudessa 5–7,5. Yleinen arvio Itämeren alueen metsäpalovaarasta tulevaisuudessa on kuvattu taulukossa 3 EEA:n (2008) tuloksista tulkittuna.

Kuva 2. Kolmen kuukauden metsäpalovaaran tasot Euroopassa vuosina 1961–1990 ja 2071–2100 sekä jaksojen välinen ero (kartta 5.45, EEA [2008])  (klikkaa suurentaaksesi kuvan).

Taulukko 3. Yhteenveto metsäpalovaarasta.
(↑↑ huomattava kasvu, ↑ vähäinen kasvu, ○ ei muutosta tai merkityksetön muutos)

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑↑ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Metsäpaloriski (Pohjois-Eurooppa)

Ilmastonmuutokseen liittyvä metsäpalovaara arvioitiin Suomen metsäpaloindeksin (Finnish Forest Fire Index, FFI) avulla (van der Linden ja Mitchell, 2009). FFI-indeksi perustuu pintakerroksen volumetriseen kosteuteen. Indeksin vaihteluväli on 1–6, jossa 5 ja suurempi tarkoittaa hyvin suurta metsäpaloriskiä. Tutkimuksessa simuloitiin 2000-luvun SRES A2- ja B2-ilmastoskenaariot SMHI-RCA-malleilla Suomen, Ruotsin ja Baltian maiden osalta. Simuloinnissa keskityttiin metsäpalokauteen huhtikuusta syyskuuhun. Tilastollisia analyysejä varten valittiin 16 kohdetta, jotta mukaan saatiin tulipaloriskin alueellinen ja ajallinen vaihtelu. Niiden päivien määrä, jolloin FFI-indeksi on yli 4 ja 5, laskettiin sekä kohteiden että koko alueen osalta rasteritietojen avulla. A2-skenaarion tulos osoitti, että niiden päivien määrän, jolloin metsäpaloriski on hyvin suuri, ennustetaan lähes kaksinkertaistuvan 2000-luvulla (kuva 3). B2-skenaarion tuloksissa hyvin suuren riskin päivien ei ennusteta kasvavan yhtä paljon. Suurin kasvu on pohjoisen asemilla.


Kuva 3. Niiden päivien määrä, jolloin metsäpaloriski on hyvin suuri Pohjois-Euroopassa 2000-luvulla.
Leveysvyöhykkeiden tulokset ovat asematietojen keskiarvoja (kuva 9.16, van der Linden ja Mitchell [2009]).

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Metsävahingot (Eurooppa)

Kuusi on erityisen herkkä kahdelle säähän liittyvälle asialle (van der Linden ja Mitchell, 2009): pakkasvaurioille silmujen puhkeamisen jälkeen ja kirjanpainaja-kuoriaisten hyökkäyksille myrskyvaurioiden jälkeen. Nämä säähän liittyvät haitat voivat kasvaa ilmastonmuutoksen myötä. Lämpimämmän ilmaston seurauksena kasvuprosessi käynnistyy aikaisemmin ja näin ollen aikainen silmujen puhkeaminen lisää pakkasvaurioiden riskiä pitkien ja kylmien öiden aikana. Myrskyvahinko saa aikaan riittävän lisääntymisalustan, minkä seurauksena voi syntyä suuria kirjanpainajien invaasioita, jotka puolestaan voivat tappaa miljoonia puita. Korkeampien lämpötilojen ansiosta uusi kuoriaisten sukupolvi kehittyy nopeasti. Niinpä ilmastonmuutos ja korkeammat lämpötilat voivat lisätä myöhäiskesän parveilua, jolloin eteläisessä Skandinaviassa syntyy toinen kuoriaisten sukupolvi. Alhaisesta lämpötilasta ja tuhoeläimistä aiheutuvia metsävahinkoja on arvioitu SMHI-RCA3-mallin ilmastoennusteiden perusteella seitsemän maailmanlaajuisen ilmastomallin pohjalta (van der Linden ja Mitchell, 2009).

Vuosien 2011–2040 arviossa ennustetaan, että kasvuprosessin käynnistymisen jälkeen esiintyvien pakkasten määrä lisääntyy Ruotsissa, Virossa, Latviassa ja Liettuassa (kuva 4). Vuosina 2070–2098 pakkasten ennustetaan lisääntyvän vielä enemmän, ja tämä koskee myös Etelä-Suomea ja Venäjää. Eteläisimmässä Ruotsissa pakkasten määrän arvioidaan sen sijaan vähenevän vuosina 2070–2098. Saksassa pakkasten ennustetaan vähenevän vuosina 2011–2040, ja vuosina 2070–2098 vähennyksen arvioidaan olevan vielä suurempi. Yleinen arvio tulevista pakkasvahingoista Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 4 ja taulukossa 5 van der Lindenin ja Mitchellin (2009) tuloksista tulkittuna.

Kuva 4. Arvioidut muutokset silmujen puhkeamisen jälkeen esiintyvien pakkasten määrässä vuosina 2011–2040 ja 2070–2098 verrattuna vuosiin 1961–1990 (kuva 9.17, van der Linden ja Mitchell [2009]).

Taulukko 4. Yhteenveto silmujen puhkeamisen jälkeen esiintyvistä pakkasista.
(↑↑ huomattava kasvu, ↑ vähäinen kasvu, ↓↓ huomattava vähennys ○ ei muutosta tai merkityksetön muutos)

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↓↓ 

Ensimmäisen sukupolven kirjanpainajien parveilutiheyden ennustetaan kasvavan monissa osissa Itämeren aluetta noin 0–5 vuodella vuosina 2011–2040 ja noin 0–20 vuodella vuosina 2070–2098, molemmat verrattuna vuosiin 1961–1990 (kuva 5). Toisen sukupolven parveilun muutoksen ennustetaan kasvavan Saksassa ja Liettuassa noin viidellä vuodella vuosina 2011–2040. Vuosina 2070–2098 toisen sukupolven parveilutiheyden arvioidaan kasvavan noin 5–17 vuodella Virossa, Latviassa, Liettuassa, Venäjällä, Saksassa ja eteläisimmässä Ruotsissa.

Kuva 5. Arvioidut muutokset kirjanpainajien ensimmäisen ja toisen sukupolven parveilutiheydessä vuosina 2011–2040 ja 2070–2098 verrattuna vuosiin 1961–1990 (kuva 9.18, van der Linden ja Mitchell [2009]).

Taulukko 5. Yhteenveto kirjanpainajien hyökkäyksistä.
(↑↑ huomattava kasvu)

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ ↑↑ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Puiden nettoperustuotanto (Ruotsi)

Bergh et al. (2010) laskivat ilmastonmuutoksen (lämpötilan ja hiilidioksidin määrän kasvu) vaikutuksen puiden nettoperustuotantoon (NPP) Ruotsissa. Arvioinnissa käytettiin metsien tuotantoprosessiin perustuvaa BIOMASS-kasvumallia viidelle puulajille. Kolmen puulajin tuotantomuutokset näkyvät kuvassa 6. Alueellista RCA3-mallia käytettiin yhdessä ECHAM4/OPYC3-mallin globaalien ajoparametrien kanssa, jotta lopputulokseksi saatiin hetkellisiä dynaamisia alueilmastoskenaarioita. Simulaatiot perustuivat päästöskenaarioihin A2 ja B2. Kuvassa 6 ovat kuitenkin vain A2-skenaarion simulaatiot vuosille 2071–2100 verrattuna vuosiin 1961–1990. Kuva osoittaa, että metsämännyn, metsäkuusen ja rauduskoivun suhteellinen nettoperustuotanto kasvaa vuosina 2071–2100 verrattuna vuosiin 1961–1990. Kasvu on 15–45 prosenttia alue- ja lajikohtaisesti vaihdellen. Ruotsin koillisosassa kasvavien metsäkuusen ja rauduskoivun suhteellisen kasvun arvioidaan olevan suurin, 42–45 prosenttia. Etelä-Ruotsissa suurin kasvu on metsämännyllä, noin 30–40 prosenttia. Yleinen arvio tulevaisuuden nettoperustuotannosta Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 6 Bergh et al. (2010) tuloksista tulkittuna.

Kuva 6. Erot (%) metsämännyn, metsäkuusen ja rauduskoivun nettoperustuotannossa A2-skenaarion mukaan vuosina 2071–2100 verrattuna vuosiin 1961–1990 (kuva 2, Bergh et al. [2010]).

Taulukko 6. Yhteenveto puiden nettoperustuotannosta.
(↑↑ huomattava kasvu, ─ ei mukana analyysissä)

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑↑ ─ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Nettoperustuotanto (Eurooppa)

Fronzekin ja Carterin (2007) tekemässä tutkimuksessa arvioitiin tulevaisuuden nettoperustuotantoa Miami-mallilla. Sen avulla laskettiin seitsemän alueellisen virtausmallin (RCM) (HIRHAM, HadRM3H, CHRM, CLM, REMO, RCAO ja RACMO2) ilmastoskenaariot (kuva 7). RCM-mallien pohjana oli HadAM3H-A2-simulaatio.

Itämeren alueen tuloksissa nettoperustuotannon ennustettiin yleisesti kasvavan vuosina 2071–2100 lähtötilanteeseen verrattuna. Eniten nettoperustuotannon arvioitiin kasvavan Pohjois-Ruotsissa ja -Suomessa, joissa kasvun ennustettiin olevan yli 40 prosenttia. Keski-Ruotsissa ja -Suomessa nettoperustuotannon kasvun ennakoitiin olevan 20–40 prosenttia. Etelä-Ruotsissa ja -Suomessa sekä melkeinpä kaikkialla muualla Itämeren alueella nettoperustuotannon kasvun arvioitiin olevan 0–20 prosenttia. Suurimmassa osassa Saksaa nettoperustuotannon ennustettiin sen sijaan vähenevän 20–0 prosenttia. Yleinen arvio tulevaisuuden nettoperustuotannosta Itämeren alueella on kuvattu taulukossa 7 Fronzekin ja Carterin (2007) tuloksista tulkittuna.

Kuva 7. Mallinnettu vertailukausi (1961–1990) (a) ja muutos nettoperustuotannossa vertailukauden ja vuosien 2071–2100 välillä seitsemän RCM-pohjaisen ilmastoskenaarion osalta (b) (kuva 5, Fronzek ja Carter [2007]).

Taulukko 7. Yhteenveto nettoperustuotannosta.
(↑↑ huomattava kasvu, ↑ vähäinen kasvu, ↓ vähäinen vähennys)

  SWE FIN EST LAT LIT RUS GER
Muutos ↑↑ ↑↑ ↓ 

Takaisin alakohtien luetteloon

 

Tutustu vaikutuksiin muilla sektoreilla:

» Maatalous
» Energia
» Asuminen ja vesi
» Kokonaistalous
» Terveys
» Luonnonympäristö