HYTKY – Hydrologisen kytkeytyneisyyden tarkastelu laserkeilausaineistoa hyödyntäen

Hakkuissa ja ojien kunnostuksen suunnittelussa on tärkeää huomioida, että veden pinta säilyy puuston kasvun ja hiilensidonnan kannalta parhaalla tasolla. Pohjaveden pinnan tasolla on merkittävä vaikutus turpeen hajoamiseen sekä suometsien hiilinieluihin. Hydrologisen kytkeytyneisyyden tarkastelu laserkeilausaineistoa hyödyntäen (HYTKY) -hankkeen tavoitteena on parantaa hiilensidonnan huomioimista suometsien hoitohankkeissa. Hankkeessa kehitettävän menetelmän avulla voidaan kohdentaa kunnostustoimenpiteet niihin ojaverkoston osiin, joissa ojien kunnostaminen on tarpeellisinta. Hanke kuuluu maa- ja metsätalousministeriön Hiilestä kiinni -toimenpidekokonaisuuteen.

Tausta

Suomessa on ojitettu metsätaloutta varten soita ja ohutturpeisia kivennäismaita kaikkiaan noin 5,9 miljoonaa hehtaaria. Nykyään vanhoja metsäojitusalueita kunnostetaan noin 40 000 hehtaaria vuodessa. Pohjaveden pinnan tasolla on merkittävä vaikutus turpeen hajoamiseen sekä hiilinielujen muutokseen suometsissä. Jotta hiilen sidontaa voidaan vahvistaa, tulee hakkuissa ja ojien kunnostuksen suunnittelussa pyrkiä säätelemään hakkuiden voimakkuutta ja kohdentaa uomien kunnostaminen uomaverkoston sisällä siten, että kuivatus pysyy puuntuotoksen ja puuston hiilensidonnan kannalta riittävällä tasolla talouskäytössä olevissa suometsissä.

Hiilineutraali Suomi 2035 -tavoitteen saavuttaminen vaatii fossiilisten päästöjen vähentämisen ohella myös maa- ja metsätalouden ja muun maankäytön päästöjen vähentämistä sekä hiilinielujen ja -varastojen ylläpitämistä ja vahvistamista. Metsillä ja maaperällä on ilmastonmuutoksen hillinnässä tärkeä rooli, koska niihin kohdistuvat toimenpiteet ovat tällä hetkellä ainoat vaikuttavat keinot sitoa ja varastoida hiiltä ilmakehästä.

Nyt tehdään yhteistyön voimalla vaikuttavia tekoja. Tavoitteena on lisätä maankäyttösektorin hiilensidontaa vähintään 3 miljoonalla tonnilla CO2-ekv vuoteen 2035 mennessä. Maa- ja metsätalouden ja muun maankäytön uusilla ratkaisuilla tullaan vaikuttamaan merkittävästi päästöjen vähentämiseen ja hiilinielujen ja varastojen kasvattamiseen.

Tavoitteet

HYTKY-hankkeen tavoitteena on parantaa hiilitaseen huomioimista suometsien hoitohankkeissa yhdistämällä laserkeilausaineistosta tuotettua tietoa Suosimulaattori -mallinnukseen. Menetelmä auttaa myös minimoimaan kuivatusvaikutuksen ulottumisen niille osille suometsää, jossa pohjaveden pinnan laskua ei tavoitella. Menetelmä mahdollistaa kuivatuksen täsmäsuunnittelun, jolloin pohjaveden pintaa voidaan säädellä halutulle tasolle suometsän eri osissa ja samalla huomioida puuston haihdunta pohjaveden pinnan säätelyssä.

Tavoitteena on, että metsäsuunnittelija pystyy arvioimaan jo varhaisessa vaiheessa markkinoitavalla alueella taloudellisesti kannattavasta toimenpiteestä sekä perkaustarpeessa olevien ja perkaamatta jätettävien ojien määrästä. Menettely antaa mahdollisuuden suunnata maastotyötä sellaisille alueille, joissa ojien kunnostaminen on tarpeellisinta ja ilmastonäkökulmasta tarkasteltuna kannattavaa.

Toiminta

Menetelmäkehitys I

Valitaan testialueet jotka on laserkeilattu alku- ja loppukesästä. Kohteille haetaan avoimesta paikkatietoaineistoista tausta-aineistot, jotka valmistellaan analyysiin sopivaksi. Tienvarsiojat ja saatavilla olevat rumputiedot liitetään laserkeilausaineistoa apuna käyttäen virtausverkkoon. Työvaiheen tuloksena syntyy topologisesti korrekti, kytkeytyvä virtausverkko.

Maastoinventointi ja testaus I

Testataan laserkeilausaineistoon perustuvan kuivavara-analyysin tarkkuutta testialueilla tekemällä tarkistusmittauksia ojien kuivavarasta. Testauksella selvitetään kuivavara-menetelmän tarkkuus sekä soveltuvuus suometsänhoidon suunnittelun tarpeisiin.

Menetelmäkehitys II

Toteutetaan virtausverkon numeerinen analyysi. Analyysin tuloksena virtausverkolle tuotetaan ominaisuustietoina virtaamat, tukokset, jyrkkyydet, profiilit ja kuivavarat.

Kehitetään Suosimulaattori soveltumaan spatiaalisesti hajautettuun simulointiin. Tuloksena syntyvä spatiaalisesti hajautettu malli mahdollistaa erilaisten ominaisuuksien, kuten ojien sijainti ja syvyys sekä puuston spatiaalisen vaihtelun huomioimisen simuloinneissa, sekä tuottaa puuston kasvuennusteet ja arvion hiilitaseen muutoksesta.

Kuivavara-analyysin perusteella tunnistetaan olemassa olevan ojaston kunto sekä tehdään Suosimulaattorilla laskelmat kuivatuksen parantamisen vaikutuksesta puuston kasvuun ja taloudelliseen hyötyyn.

Maastoinventointi ja testaus II

Analysoidaan maastoinventointiaineiston avulla, miten kasvillisuus ja laserkeilausajankohta vaikuttaa oja-analyysin tarkkuuteen.

Testataan kuivavara-aineiston ja kytkeytyvyysmenetelmän soveltamista suometsän hoitohankekokonaisuuksien muodostamisessa. Virtausverkon yhdistämät kohdealueen kuviot muodostavat ehdotuksen suometsänhoitohankekokonaisuudesta.

Työpajat

Menetelmää testataan käytännön toimijoilla Suo-hankkeessa järjestettävissä työpajoissa 2021 ja 2022. Työpajoissa keskustellaan paikkatiedon hyödyntämismahdollisuuksista ojien kunnostamisen suunnittelun yhteydessä.

Tulokset

Hankkeen tuloksena spatiaalisesti hajautetusta Suosimulaattorista syntyy HYTKY-hankkeen testialueille netin kautta käytettävissä oleva versio, joka mahdollistaa erilaisten ojasyvyysvaihtoehtojen simuloinnin. Testialueille lasketut puuston kasvuennusteet julkaistaan Metsäkeskuksen verkkopalvelussa. Vektorimuotoinen paikkatietoaineisto testialueilta julkaistaan avoimena tausta-aineistojen kanssa Arbonautin Proms- ja Metsäkeskuksen verkkopalvelussa.

Hyödynsaajat

Hanke tuottaa suometsien hoitohankkeen suunnitteluun sellaisia menetelmiä ja aineistoja, jotka hyödyttävät suometsien hoidon ilmastotavoitteiden huomioimisessa, taloudellisesti kannattavien suometsän hoitohankkeiden markkinoinnissa sekä kohteiden taloudellisuuden arvioinnissa ja suunnittelussa sekä vesiensuojelumenetelmien valinnassa ja metsänomistajien neuvonnassa.

Hankkeessa kehitettävät uudet menetelmät edistävät ilmastokestävän metsätalouden toteuttamista. Hakkuiden ja ojien kunnostamisen kuivatusvaikutusten tunnistaminen parantaa mahdollisuuksia huomioida toimenpiteiden ilmastovaikutukset. Täsmällinen suunnittelu tehostaa suometsien hoidon ilmastotavoitteiden lisäksi metsätalouden vesiensuojelua. Tämän seurauksena ojitushankkeiden suunnitteluprosessi tarkentuu ja tehostuu. Lisäksi hanke edistää paikkatieto- ja laserkeilausaineistojen hyödyntämisen kehittämistä suometsän hoitohankkeiden yhteydessä.

Hankkeen kesto

Hanke on alkanut 1.5.2021 ja se päättyy 31.12.2023.

Aineistot

• Artikkeli Suo – Mires and peat 73 (2022): Hydrologinen kytkeytyneisyys – avain suometsien kasvun ja hiilinielun hallinnassa
• Hankkeen vuosiraportti 20.12.2021: HYTKY-hankkeen vuosiraportti
• mmm:n uutiskirje 19.11.2021: Hiilestä kiinni -uutiskirje 5-2021: Hydrologinen kytkeytyvyys -webinaari 2.12.2021
• Vesi.fi-blogi 12.10.2021: Metsäojituksella on myös positiivisia vaikutuksia
• Tapion tiedote 15.6.2021: Uusia menetelmiä suometsien ilmastokestävään käyttöön

Rahoittajat

Hanketta rahoittaa maa- ja metsätalousministeriön keväällä 2020 käynnistämä maankäyttösektorin Hiilestä kiinni – ilmastotoimenpidekokonaisuus, jolla pyritään vähentämään maa- ja metsätalouden ja muun maankäytön kasvihuonekaasupäästöjä ja vahvistamaan hiilinieluja ja varastoja. Lue lisää toimenpidekokonaisuudesta täältä.

Yhteistyökumppanit

Hanketta koordinoi Tapio. Hankkeen yhteistyökumppaneina on Arbonaut Oy, Suomen metsäkeskus ja Luonnonvarakeskus. Hanketta tehdään yhteystyössä  Suo-hankkeen kanssa.

Lisätietoja

Hankkeen projektipäällikkö, Vesiensuojelun johtava asiantuntija Samuli Joensuu, Tapio, samuli.joensuu(at)tapio.fi, puh. +358 40 534 1043

Metsäinventointiyksikön päällikkö Jussi Peuhkurinen, Arbonaut Oy, jussi.peuhkurinen(at)arbonaut.com, puh. +358 50 587 5585

Johtava luontotiedon asiantuntija Miia Saarimaa, Suomen metsäkeskus, miia.saarimaa(at)metsakeskus.fi, puh. +358 50 410 8559

Tutkija Leena Stenberg, Luonnonvarakeskus, leena.stenberg(at)luke.fi, puh. +358 29 532 2212