Miljardi uutta puuta vuoteen 2025 mennessä! Sitä tavoittelee yksi maailman suurimmista metsänistutushankkeista, jota ohjaa ympäristöjärjestö The Nature Conservancy. Hankkeessa puut istutetaan esimerkiksi Brasiliaan, Meksikoon, Yhdysvaltoihin ja Kiinaan, ja tavoitteena on hillitä ilmastonmuutosta.
Ensi kuulemalta idea vaikuttaa hyvältä, sillä kun puu kasvaa, se imee ilmakehästä hiilidioksidia ja varastoi sen itseensä. Silloin kaasu poistuu lämmittämästä ilmakehää, ja juuri sitähän tässä tarvitaan.
Päästöt ovat antaneet puille 50 prosenttia enemmän hiilidioksidia.
Ilmakehän CO2-pitoisuus on nykyään 50 prosenttia niin suuri kuin esiteollisena aikana – ja se kasvaa edelleen, vaikka päästöjä yritetään taistella pienemmiksi.
Tutkijat asettavat kuitenkin metsäalan lisäämisen vaikutukset kyseenalaisiksi. Viime vuosikymmeninä tehty tieteellinen työ on osoittanut, että metsän ja ilmaston välinen vuorovaikutus on äärimmäisen monimutkaista ja että metsät voivat kasvupaikkansa mukaan paitsi viilentää myös lämmittää ilmastoa.
Tilanteesta tulee vielä mutkikkaampi tulevaisuudessa, kun maapallo lämpenee ja ilmakehän CO2-pitoisuus kasvaa entisestään. Kun nämä kaksi tekijää muuttuvat, siihen asti viilentänyt metsä saattaakin alkaa lämmittää.
Siksi metsät ovat ilmastonmuutoksen tulevaisuuden jokerikortti, eikä niitä todellakaan kannata unohtaa, sillä ilmastopelin säännöt muuttuvat kaiken aikaa.
Monissa maissa toteutetaan hankkeita, joissa istutetaan miljoonia puita esimerkiksi ilmaston lämpenemisen hillitsemiseksi. Uusien metsien vaikutukset ovat kuitenkin epävarmoja.
Puut voivat elää useita satoja vuosia, ja siksi nykypäivän istutuspäätöksillä on erittäin kauaskantoisia seurauksia.
Metsät ovat kutistuneet rajusti
Kaiken kaikkiaan maailman metsäala on pienentynyt valtavasti sadan viime vuoden aikana. Hupeneminen oli nopeinta 1980-luvulla, jolloin metsiä menetettiin 150 miljoonaa hehtaaria eli suunnilleen 225 miljoonan jalkapallokentän tai kolmen Espanjan verran.
Sittemmin metsäkato on hieman hidastunut, mutta se ei ole pysähtynyt. Vuodesta 2000 tähän päivään metsiä on hävinnyt liki 100 miljoonaa hehtaaria, mutta metsää ei enää katoa kaikkialta. Tropiikin metsäala pienenee edelleen, mutta lauhkeilla vyöhykkeillä se on kääntynyt kasvuun.
Vuoden 2000 jälkeen on saatu noin 25 miljoonaa hehtaaria lauhkean vyöhykkeen metsiä (vas.) ja menetetty 120 miljoonaa hehtaaria trooppisia metsiä (oik.).
Tutkijat arvioivat, että maailman metsiin on varastoitunut 861 gigatonnia hiiltä ja että ne imevät sitä edelleen yli 7,5 gigatonnia eli enemmän kuin Yhdysvaltain päästöjen verran vuodessa.
Noin puolet maailman puihin varastoituneesta hiilestä on trooppisissa metsissä, mutta tilanne muuttuu, jos trooppisten metsien kato jatkuu ja lauhkeiden vyöhykkeiden metsät jatkavat kasvuaan.
Niin kauan kuin metsien kokonaispinta-ala pienenee, myös niihin sitoutuneen hiilen määrä vähenee – ja ilmasto lämpenee. Lämpeneminen pahentaa tilannetta entisestään kuivattamalla maaperää ja kasvattamalla metsätuhojen ja -palojen riskiä.
Sekä metsän palaminen että kuolleiden puiden biologinen hajoaminen vapauttavat puihin sitoutunutta hiiltä, ja se voi kääntää metsän ilmastovaikutukset nopeasti päälaelleen.
Puut valtaavat uusia alueita
Ilmastonmuutos ei silti vaikuta metsiin pelkästään kielteisesti, sillä se myös antaa puille mahdollisuuden kasvaa seuduilla, jotka ovat olleet niille liian kylmiä. Tämä ja trooppisten metsien jatkuvat hakkuut merkitsevät sitä, että metsien voidaan sanoa hivuttautuvan kartalla maailman toiselle laidalle.
Metsien maailmankartta muuttuu
1. Trooppista metsää raivataan pelloiksi
Lähes 95 prosenttia metsänhakkuista tehdään trooppisilla seuduilla, ja selvästi merkittävin syy metsän kaatamiselle on alueen ottaminen viljelykäyttöön. Sen lisäksi trooppisia metsiä verottavat kuivuus ja metsäpalot.
2. Puut kasvavat aiempaa korkeammalla
Kun Maan keskilämpötila nousee, yhä useampi puulaji levittäytyy vuoristoseuduille, jotka ovat olleet niille liian kylmiä. Trooppisella vyöhykkeellä tämä ilmiö etenee yli kaksi kertaa niin nopeasti kuin lauhkealla.
3. Metsät leviävät napapiirin pohjoispuolelle
Pohjoinen havumetsävyöhyke, johon kuuluu Siperian taiga, leviää yhä pohjoisemmaksi aina napapiirin pohjoispuolelle. Ilmaston lämmetessä ikirouta sulaa ja kasvukausi pitenee, ja molemmat tekijät edistävät puiden kasvua.
Lämpötilan nousu ja CO2-pitoisuuden kasvu vaikuttavat metsiin eri tavoin eri puolilla maailmaa. Näin kertoo vuonna 2021 julkaistu tutkimus, jossa yhdysvaltalaisen Brownin yliopiston tutkijat selvittivät mahdollisia kehityskulkuja tietokonemallien avulla.
Simulaatiot paljastavat, että korkeampi lämpötila yksittäisenä tekijänä pienentää maailman metsäalaa. Tropiikin kuumeneminen ja kuivuminen tuhoavat niin paljon metsää, ettei kasvukauden pidentyminen trooppisten seutujen ulkopuolella korvaa menetystä.
Kun malleihin otetaan mukaan hiilidioksidipitoisuuden kasvu, tulevaisuudenkuva on paljon valoisampi. CO2-pitoisuuden kasvaessa kolmanneksen simulaatioissa tulee esiin valtaisa kasvupyrähdys, jonka seurauksena maapallon metsäala laajenee 23 prosenttia esiteollista aikaa suuremmaksi.
Etenkin pohjoiset lauhkeat seudut vihertyvät, mutta metsät leviävät yllättävää kyllä myös kuivemmilla subtrooppisilla seuduilla. Tämä johtuu siitä, että hiilidioksidin runsaus auttaa puita säästämään vettä.
Yleensä puut kuluttavat paljon vettä haihduttamalla sitä lehdistään. Höyrystyminen tapahtuu niissä huokosissa, joilla puut imevät itseensä ilman hiilidioksidia. Jos ilman CO2-pitoisuus kasvaa, puiden ei tarvitse avata huokosiaan niin paljon kuin nykyään ottaessaan sitä. Niinpä myös haihtuminen vähenee.
Ilmaston näkökulmasta tarkasteltuna prosessi on kuitenkin jatkuvaa tasapainoilua. Mikäli puut eivät haihdutakaan vettä, muodostuu vähemmän ilmastoa viilentäviä pilviä. Pilvethän heijastavat suuren osan Auringon säteilystä takaisin avaruuteen, jolloin se ei pääse lämmittämään maapalloa.
Jos puut käyttävät vettä säästeliäästi eivätkä tuota pilviä muodostavaa vesihöyryä, niillä onkin ilmastoa lämmittävä vaikutus.
Napapiirikin metsittyy
Samankaltainen ilmiö on havaittavissa niissä metsissä, jotka valtaavat alaa maailman pohjoisimmilla seuduilla ja ovat jo monin paikoin ylittäneet napapiirinkin.
Maailmanlaajuinen lämpeneminen siirtää metsärajaa pohjoisemmaksi (vihreät alueet). Ehkä tämä lämmittää maapalloa lisää.
Vaikka uudet arktiset metsät imevätkin itseensä ilmakehän hiilidioksidia, ne eivät välttämättä viilennä ilmastoa lainkaan – vaan pikemminkin päinvastoin.
Kun vaalea ja osin lumen peittämä tundra vaihtuu tummaksi metsäksi, pienempi osa Auringon säteilystä heijastuu takaisin avaruuteen. Sen sijaan voimakkaampi säteily pääsee lämmittämään puita, ilmaa ja maanpintaa.
Uusi metsä ei tässä tapauksessa olekaan ilmaston kannalta hyvä asia. Puiden vaikutus riippuu kasvupaikasta ja sen aiemmasta tilasta, ympäristön lämpötilasta ja CO2-pitoisuuden kehityksestä – siis kaikkiaan neljästä tekijästä, jotka vaikuttavat toisiinsa monin eri tavoin.
Metsä ja ilmasto pelaavat yhteispeliä
1. Trooppinen metsä sitoo hiiltä ja viilentää maapalloa
Kun metsät imevät ilmasta hiilidioksidia, ne hillitsevät kasvihuoneilmiötä. Silloin metsäalan kasvu viilentää ilmastoa, mikäli uudet metsät istutetaan oikeisiin paikkoihin.
2. Metsäpalot lämmittävät maapalloa lyhyellä aikavälillä
Ilmaston lämpeneminen lisää metsäpaloja, joissa vapautuva CO2 lämmittää ilmastoa. Ajan mittaan ne voivat kuitenkin raivata tietä uusille ja tehokkaammin viilentäville metsätyypeille.
3. Latvustot synnyttävät viilentäviä pilviä
Suuri osa vedestä, jonka puut pumppaavat maaperästä, haihtuu lehdistä ilmaan. Vesihöyrystä syntyy pilviä, jotka heijastavat Auringon säteitä takaisin avaruuteen ja viilentävät siten ilmastoa.
4. Napa-alueiden metsät lämmittävät planeettaa
Lämpenevä ilmasto auttaa metsiä leviämään pohjoisemmaksi. Siellä, missä oli aiemmin lumikenttiä ja vaaleaa tundraa, onkin nyt tummia puita, jotka imevät itseensä suuren osan Auringon säteilystä. Siksi uuden metsäalan ilmastovaikutus on lämmittävä.
Ilmasto lämpenee väistämättä tämän vuosisadan loppuun saakka, ja siitä seuraa yleisesti metsäalueiden kuivumista ja siten myös enemmän metsäpaloja.
Lyhyellä aikavälillä palot luonnollisesti kiihdyttävät lämpenemistä poistamalla hiilidioksidia imeviä puita ja vapauttamalla runsaasti niihin jo varastoitunutta hiiltä.
Metsäpalojen pitkäaikaiset ilmastovaikutukset eivät kuitenkaan ole yksiselitteisiä. Lauhkealla vyöhykkeellä palot voivat raivata tietä tiheämmille metsille, joissa kasvaa toisia, voimakkaammin viilentäviä puulajeja.
Lehtipuut imevät hiilidioksidia tehokkaammin
Konkreettinen esimerkki saadaan Alaskasta, missä maastopalot riehuivat kuusimetsissä vuonna 2004. Palon jälkeen kuuset alkoivat korvautua nopeakasvuisilla lehtipuilla, kuten haavoilla ja koivuilla, jotka voivat varastoida viisi kertaa niin paljon hiiltä kuin niitä herkemmin syttyvät kuuset.
Lyhyellä aikavälillä metsäpalot lämmittävät ilmastoa, sillä niissä vapautuu valtavia määriä hiilidioksidia. Palot tekevät samalla tilaa uudelle metsälle, joka voi sitoa hiilidioksidia.
Kaiken kaikkiaan tutkijoilla on vielä melko epäselvä kuva metsien ja ilmaston keskinäisestä vuorovaikutuksesta. On kuitenkin selvää, että istuttamalla uusia metsiä vääriin paikkoihin saatetaan kiihdyttää ilmaston lämpenemistä sen hidastamisen sijaan.
Todiste on jo saatu Israelista Negevin aavikolta, jonne istutettiin 1960-luvulla neljä miljoonaa havupuuta. Israelilaisen Weizmannin tiedeinstituutin tutkijoiden tekemien mittausten mukaan metsä ei enää viilennä, vaan se alkanut lämmittää.
Puiden kyky varastoida ilman hiilidioksidia ei ilmeisesti riitä korvaamaan sitä, että metsä imee itseensä enemmän Auringon säteilyä kuin paikalla ollut karu aavikko.
Vasta istutettu metsä lämmittää ilmastoa ja voi alkaa viilentää sitä vasta 50 vuoden kuluttua.
Onneksi tutkijat kuitenkin arvioivat metsään varastoituvan ajan mittaan enemmän hiiltä. Siten metsä viilentää pitkällä aikavälillä ilmastoa – mutta vaikutus saattaa hyvinkin alkaa vasta yli 20 vuoden kuluttua.
Kun taimia istutettiin israelilaiselle aavikolle, kenenkään mieleen ei juolahtanut, että niistä kasvava metsä voisi voimistaa lähes puolen vuosisadan ajan ilmastonmuutosta – sikäli kuin puiden ilmastovaikutuksia ylipäänsä pohdittiin jo 1960-luvulla.
Asiat voivat mennä samalla lailla pieleen nykyäänkin, jos uusissa metsityshankkeissa ei oteta huomioon puiden ja ilmaston äärimmäisen monimutkaisia vaikutussuhteita, joista tutkijat yrittävät paraikaa suurella vaivalla saada selkoa.