15.03.2023 John A. Stanturf (Eesti Maaülikooli külalisprofessor)

Avalikkuses tihti kohatava arusaama kohaselt peaksime kliima ja bioloogilise mitmekesisuse huvides metsad rahule jätma. Kliimatark metsandus pooldab aga sobivate tingimuste korral metsa aktiivset majandamist, leiab Eesti Maaülikooli külalisprofessor John A. Stanturf.

Loeme igapäevaselt meediast pealkirju äärmuslikest ilmastikunähtustest, pandeemiatest, rahvarahutustest ja sõjalistest konfliktidest. Ülemaailmse energiakriisi tõttu pöörduvad riigid tagasi fossiilsete energiaallikate juurde. Kõigi meid tabanud kriiside lahendamise vajadus avaldab suuremat survet avaliku ja erasektori rahakotile. Seeläbi mõjutab see ka kliimakriisiga toimetulemise jõupingutusi, vähendades lähitulevikus leevendus- ja kohanemismeetmete kiirust ning ulatust.

Selles segaduses on lihtne silmist kaotada inimkonda ähvardavat kolmekordset ohtu, mis tuleneb looduslike ökosüsteemide ja bioloogilise mitmekesisuse seisundi halvenemisest ning üha raskemini ennustatavast kliimast. Kõige selle taustal suureneb maakera elanike arv, mis võib sajandi lõpuks kahekordistuda 10–14 miljardini. See on kaasa toonud bioloogilise mitmekesisuse järsu vähenemise.

Living Planet Indexi andmetel vähenes loomade populatsioon aastatel 1970–2018 kogu maailmas 69 protsenti. Meie planeedi 2022. aasta keskmine temperatuur oli 1,24 °C kõrgem kui keskmine temperatuur aastatel 1850–1900. Euroopat tabasid 2022. aastal kuumalained ja viimase 500 aasta suurim põud. See oleks võinud olla veelgi hullem, kui La Niña ilmastikunähtusega poleks kaasnenud jahedamat temperatuuri ja suuremat sademehulka.

Mõnede nimetatud probleemide leevendamiseks on välja pakutud looduspõhiseid lahendusi. ÜRO keskkonnaassamblee määratles looduspõhiseid lahendusi oma viiendal istungjärgul kui “tegevusi looduslike või muudetud maismaa-, magevee-, ranniku- ja mereökosüsteemide kaitsmiseks, säilitamiseks, taastamiseks, säästvaks kasutamiseks ja haldamiseks, mis tegelevad sotsiaalsete, majanduslike ja keskkonnaprobleemidega tõhusalt ja kohanemisvõimeliselt, pakkudes samal ajal inimestele heaolu, ökosüsteemiteenuseid ja -vastupidavust ning bioloogilist mitmekesisust.”

Metsade ääretult oluline panus

Metsad katavad umbes 30 protsenti Maa pindalast ja neist leiab umbes 80 protsenti kogu bioloogilisest mitmekesisusest. Rääkimata hiiglaslike süsinikukoguste talletamisest pakuvad metsad töövõimalusi ja sissetulekut veerandile maailma elanikkonnast. Metsadel on ka tohutu väärtusega kaitsev roll. Näiteks leidis rühm Suurbritannia teadlasi Samantha Broadmeadow juhtimisel oma uuringus, et puud ja metsamaad pakuvad Ühendkuningriigis inimestele kaitset üleujutuste eest igal aastal 450 miljoni euro väärtuses.

Kokkuvõtvalt saab sõnastada viis strateegiat, kuidas rakendada metsi kliimamuutuste leevendamiseks:

• säilitada olemasolevaid metsaalasid;
• laiendada metsade pindala;
• suurendada metsade poolt seotava süsiniku hulka;
• säilitada
• ja suurendada metsades tallel olevat süsiniku kogust.

Kliimatark metsamajandus

Metsade n-ö lukkupanek kaitsealadel ja seega täielik majandamisest välja viimine ei ole siiski parim lähenemine. Valitsustevahelise kliimamuutuste paneeli kohaselt leevendab kliimamuutusi tõhusaimalt säästva metsamajandamise strateegia. Selle eesmärk on säilitada või suurendada metsade süsinikuvarusid, kasutades metsi samal ajal püsivalt puidu- ja energia tootmiseks.

Seejuures tuleb arvestada kogu väärtusahelaga, alates kasvavast metsast kuni puittoodete ja puidust toodetava energiani. Kliimatark metsandus (i.k, Climate-Smart Forestry, CSF) on säästva metsamajanduse kliimale orienteeritud n-ö alamliik, mis ongi looduspõhine lahendus.

Kliimatarga metsanduse kolm peaeesmärki on kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamine ja võimalusel neist loobumine, metsade vastupanuvõime suurendamine kliimamuutustele ja muutuvate oludega kohandamine ning metsade tootlikkuse ja sealt saadavate sissetulekute jätkusuutlik suurendamine.

Kliimatarga metsanduse korral ei kao säästva metsamajandamise muud tahud. Selle rakendamine hõlmab kliimamuutustega kohanemist, bioloogilise mitmekesisuse säilitamist, ökosüsteemiteenuste pakkumist ja biomajanduse edendamist.

Vaadates kogu väärtusahelat, mitte ainult ühte tahku, nagu näiteks metsa aktiivne majandamine versus kaitsmine (passiivne majandamine), on asendusefekti ulatus kliimamuutuste leevendamisel hämmastav.

Asendusefekt seisneb süsinikuheite vähendamises läbi selle, et fossiilsed materjalid asendatakse puidu kui süsinikuneutraalse materjaliga. Võrreldakse toodete tootmise, kasutamise ja toote käibelt kõrvaldamise käigus tekkinud süsinikdioksiidi (CO₂) heitkoguseid. Näiteks terase ja betooni tootmiseks kulub palju energiat ning nende asendamine puiduga on erineva suurusega hoonete ehitamisel muutumas üha populaarsemaks.

ÜRO andmetel tekitaks 2050. aastaks 2,3 miljardile uuele linnaelanikule eluasemete ja ärihoonete ehitamine tavapärastest materjalidest (teras ja betoon) 0,53 miljardit tonni CO₂ heitkoguseid aastas. Kui ehitada pooled nendest hoonetest puidust, väheneks aastased süsiniku heitkogused 0,15 miljardit tonni ja hoonetes säiliks täiendavalt 0,52 miljardit tonni süsinikku aastas.

Puidu uudsed kasutusalad

Puitu saab kasutada muudegi konstruktsioonide ja struktuuride ehitamiseks. Näiteks tuulegeneraatorite puhul saab lisaks puidust labadele ehitada puidust ka torniosa. Tänu väiksema süsinikusisaldusega tootmisprotsessile võib see olla keskkonnale kasulik, kuna võimaldaks säästa hinnanguliselt 2000 tonni CO₂ emissioone ühe torni kohta. Samuti on puidust torne ja labasid hiljem lihtsam ringlusse võtta kui metallist valmistatuid.

Uued arendatavad puidu kasutusviisid, näiteks plastide asendamine mitmetes kasutusvaldkondades, sealhulgas joogipudelites ja toidupakendites mitte ainult ei vähenda CO₂ heitkoguseid, vaid sellised tooted on ka hõlpsamini ümbertöödeldavad.

Tselluloosipõhised nanomaterjalid avavad puidu kasutamisel uusi võimalusi, muuhulgas saab neid kasutada lisanditena teistele ehitusmaterjalidele. See muudab materjalid tugevamaks, vähendades seeläbi vajamineva ehitusmaterjali kogumahtu. Californias toimunud katseprojekti käigus lisati silla ehitamisel betoonile nanotselluloosi, mis suurendas materjali tugevust 20 protsenti ja vähendas heitkoguseid 33 protsenti.

Mitmed uued puidupõhised tooted on kas väljatöötamisel või kohe turule jõudmas. Kui nimetada neist vaid mõnda, siis läbipaistev puit saab asendab hoonetes klaasi, loomisel on puidupõhine elektroonika ja kestlikud akud. Mitte iga laboris ahvatlevana näiv tulemus ei ole äriliselt tasuv, kuid on selge, et fossiilsest süsinikust sõltuvuse vähendamiseks on palju võimalusi.

Pole küll kindel, kui palju mõjutavad uued kasutusalad vajadust puidu kui tooraine järele, kuid ilmselt nõudlus puidu järele suureneb. Hinnangute kohaselt tõstaks massiline puidust ehitamine okaspuidust saematerjali hindu, kuid seda kompenseeriks puude kiirenenud kasv ja mõju maailma metsavarudele oleks väike.

Säästlik bioenergia

Puidu väärtusahelas on kõige vastuolulisem kasutusviis biomassil põhinev bioenergia tootmine. Rahvusvaheline Energiaagentuur ennustab, et 2027. aastaks kasvab biokütuste kogunõudlus 2020. aasta tasemega võrreldes üleilmselt enam kui 20 protsenti.

Üks argument puidu kui energiaallika vastu on, et see mõjutab negatiivselt kliimat ja bioloogilist mitmekesisust. Vahetu võrdlus näitab, et sama koguse elektri tootmiseks kulub rohkem puitu kui fossiilkütuseid. Seega on puiduenergiast tulenev CO₂ emissioon sama energiakoguse kohta suurem.

Puiduenergia suuremaid heitkoguseid kompenseerib aga süsiniku uuesti sidumine kasvava metsa poolt. Vastab tõele, et puidu põletamisel eraldub süsinik kohe, kuid süsiniku sidumine metsas võtab aega ja see toob kaasa “süsinikuvõla”. Siiski on puit taastuv ressurss ja “võla” saab tagasi maksta, kuid fossiilkütuste CO₂ heitkoguseid “tagasi maksta” ei saa, see tähendab, et neist vabanenud süsinik jääb alatiseks atmosfääri.

Teine vastuargument puidupõhisele bioenergiale on, et kasvavat nõudlust rahuldatakse puidu suurenenud ülestöötamisega eelkõige just energia tootmiseks. On kartus, et energia saamiseks raiutakse terveid puid, mitte ei kasutata ainult puidu töötlemisest tekkivaid jäätmeid.

See kehtib siis, kui energiatootmiseks kasutatakse harvendusraiete käigus langetatud puid ja muude toodete jaoks sobimatuid tüvesid. Harvendusraiete läbiviimine on aga tegelikult hea metsamajandamise võte. Osade puude mahavõtmisel vabanev ruum ja muud ressursid kasutatakse kasvamajäänud puude juurdekasvu suurendamiseks.

Peljatakse ka, et suurenenud mahtude tõttu jõuab raie metsadesse, mida peaks nende kõrge elupaigaväärtuse tõttu kaitsma. On hirm, et mitmekesised põlismetsad raiutakse maha ja muudetakse monokultuurseteks istandusteks. Üldiselt seda ei juhtu. Igal juhul on see vastuolus säästva metsamajandamise põhimõtetega ja tuleks keelata.

Puiduenergia vastu on suunatud ka poliitilised argumendid. Väidetakse, et puidu kasutamist soodustavad poliitikad ja stiimulid mõjutavad negatiivselt muude taastuvate energiaallikate, näiteks tuule- ja päikeseenergia, kasutuselevõttu.

Ükski energiaallikas ei lahenda heitkoguste probleemi üksinda ja parim poliitika on taastuvate energiaallikate kombineerimine. Selline lähenemine vähendab heitkoguseid kõige kiiremini ja kõige väiksemate rahaliste väljaminekutega. Selle teadmise valguses on puidul energiaallikana kindlasti eelis, kuna seda saab kiiresti laialdaselt kasutusele võtta.

Aktiivne metsamajandamine ja elurikkus

Paljusid eelkirjeldatud muredest on laiendatud aktiivsele metsamajandamisele üldisemalt. Leitakse, et kliima ja bioloogilise mitmekesisuse huvides peaksime metsad rahule jätma. Kliimatark metsandus pooldab aga sobivate tingimuste korral aktiivset metsa majandamist.

Kuidas on lood aktiivse metsamajandamise mõjuga elurikkusele? Sellele küsimusele on raske vastata. Looduspõhise lahenduse juhtmõtte kohaselt peaks majandamine olema aga kavandatud nii, et annaks bioloogilisele mitmekesisusele mõõdetavat kasu.

Bioloogilisele mitmekesisusele avalduvat mõju uuritakse läbi selle, kuidas elupaiga kadumine liike otseselt või kaudselt mõjutab. Mõju hindamise teeb keerukaks asjaolu, et aktiivse metsamajandamise tegelikke ökoloogilisi mõjusid määravad mitmed tegurid. Oluliseks muutuvad üksikasjad, sealhulgas konkreetsed liigid, metsamaa hulk ja tüüp, toodetud materjali kogused ja iseloom, samas ka poliitika ja toetusmehhanismid.

Väited, et aktiivne metsamajandamine kahjustab elurikkust, on sageli levinud populaarteaduslikus ajakirjanduses, keskendudes haruldastele ja ohustatud liikidele või ainulaadsetele elupaikadele. Säästev metsamajandamine üldiselt, ja eriti kliimatark metsandus, jätab majandamisest kõrvale ainulaadsed elupaigad ja kaitseb haruldasi liike. Argumendid, mis käsitlevad ainult vanu puutumatuid metsi nõudvaid liike, eiravad paljusid teisi liike, mille elupaiganõuded on teistsugused ning mis vajavad pesitsemiseks, toitumiseks ja varjumiseks nooremaid metsi.

Elurikkusele avalduvate mõjude hindamine eeldab eelkõige arusaamist sellest, millise metsamaastiku üle arutletakse. Vanemate suurte puudega puutumatu metsa ülestöötamine avaldab bioloogilisele mitmekesisusele kindlasti tõsist mõju. Kui tegemist on aga näiteks sellise mosaiikse majandatava maastikuga nagu USA lõunaosas, võib avaneda teistsugune pilt.

Suurbritannia teadlaste rühm, eesotsas Gillian Petrokofskyga avaldasid 211 uuringule tuginenud laiapõhjalise teadusartikli puidugraanulitööstuse mõjust bioloogilisele mitmekesisusele näitas, et vastupidiselt üldlevinud arvamusele ei tuvastanud 69 protsenti uuringutest bioloogilisele mitmekesisusele negatiivset mõju. Umbes viiendik tulemustest näitas küll biomassi eemaldamise otsest mõju bioloogilisele mitmekesisusele, kuid ainult üheksa protsenti negatiivse mõjuga.

Kas majandada või mitte majandada?

Suurte metsaalade aktiivsest majandamisest väljajätmine näib olevat hea strateegia süsinikuvarude säilitamiseks ja bioloogilise mitmekesisuse kaitsmiseks. See aga tähendaks puidu asendusefekti kadumist majanduse teistes sektorites. Seda juhul kui puidu nõudlust ei rahuldata impordiga.

Pealegi tuleb meeles pidada, et metsad ei ole staatilised. Kui puud vananevad, muutuvad nad vastuvõtlikumaks putukkahjuritele, haigustele ja häiringutele, näiteks tormidele ja põuale. Kui puud surevad, hakkavad nad lagunema ja eraldavad atmosfääri CO₂-te.

USA metsateadlane Wayne Walker ja tema kolleegid võrdlesid oma avaldatud uurimuses kolme kliimamuutusi leevendava tegevuse mõju: aktiivne metsamajandamine, raadatud ja kehvas ökoloogilises seisundis metsade taastamine ning metsade kaitse alla võtmine (passiivne majandamine). Globaalse süsinikutagavara suurendamise potentsiaal oli suurem metsade hooldamise ja majandamise korral, võrreldes metsade taastamise või kaitsmisega, ja seda igas metsatüübis – boreaalses, parasvöötme, subtroopilises ja troopilises metsas.

Uuringus ei arvestatud kliimamuutuste kaudsemaid mõjusid, taimede füsioloogilisi muutusi või looduslikke häiringurežiime. Nii tuleb möönda, et need tulemused on pisut optimistlikud, kuid suundumused üldjoontes siiski võimalikud.

Kui üle veerandi Euroopa Liidus praegu majandatavast metsamaast jääb majandamisest kõrvale, on ülemaailmne liikide väljasuremisoht 2100. aastaks suurem, kui praeguste majandamistavade jätkamisel.

Põhjus seisneb selles, et prognoositava puidunõudluse suurenemine kaetakse osaliselt puidu impordiga piirkondadest, mis on tundlikud bioloogilise mitmekesisuse vähenemise suhtes. Euroopa Liidu metsade lukustamise mõju ja ebaselge tarneahelaga puittoodete välismaalt ostmine ekspordib meie bioloogilise mitmekesisuse vähenemise probleemid teistesse riikidesse.

Aktiivne metsamajandamine on looduspõhine kliimalahendus. See on tõhus, õiglane ja eetiline viis süsiniku heitkoguste vähendamiseks, sidumiseks ja säilitamiseks. Eelkõige peame vähendama metsade raadamist ja säilitama praeguse metsa pindala. Võimalusel peaksime metsamaa pinda suurendama ja taastama kehvas looduslikus seisus olevaid alasid, kultiveerides kasvukoha tingimustele sobivaid ning praeguse ja tulevase kliimaga kohastunud puuliike. See võib tähendada ka mõne võõrpuuliigi sissetoomist.

Samas tuleb kaitsta kriitilise tähtsusega elupaiku. Raiutud või häiringutest räsitud alad tuleb uuendada nii kiiresti kui võimalik. Eesmärk peab olema maksimaalne võimalik süsiniku sidumine.

Nii olemasolevaid kui ka tulevasi metsi tuleks majandada säästvalt ja nii, et need kohanduksid tulevase kliimaga. Ilmselt tuleb teha kompromisse ja need peavad põhinema mõistlikel põhjendustel. Mõningaid kehtivaid regulatsioone peaks muutma või kaotama, seda muidugi siis, kui seda muudatust toetavad põhjalikud uuringud. Suurenenud puidunõudluse rahuldamiseks tuleks võimalikult palju kasutada kohalikku tooret, et vähendada transpordist tulenevaid heitkoguseid.

Metsad ei pruugi meid päästa kliimamuutustest, kuid need on fossiilse süsinikuta ringmajanduse kriitilise tähtsusega komponent.

---

Artikkel ilmus 15.03.2023 Novaatoris.

Foto autor Risto Mets (Eesti Maaülikool).

28.02.2023 Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Kuivendamine soodustas puude kasvu kõige enam 16 aastat peale kraavitamist, leidsid Eesti Maaülikooli metsateadlased. Liigniiskete turvasmuldade kuivendamine tuli rohkem kasuks väiksemate puude ja madalama tagavaraga puistute kasvule.

Täpsemalt hindasid Eesti Maaülikooli metsateadlased eesotsas Aleksei Potapoviga kraavitamise mõju turvasmuldadel kasvavate männikute kasvule. Peale kraavitamist hakkas puistute kasv kiirenema. Kõige kiirem oli puude ristlõikepindala juurdekasv 16 aastat peale kuivendust, ulatudes keskmiselt ligikaudu kaheksa ruutsentimeetrini aastas, kirjutab Eesti Maaülikooli metsakasvatuse vanemteadur Jürgen Aosaar.

Puude reaktsioon kuivendamisele sõltus peamiselt puutüvede läbimõõdust, metsa tagavarast ja kasvukoha viljakusest. Kuivenduse järel kiirenes esmalt suuremate puude kasv, väiksematel puudel läks uute oludega kohanemiseks aega veidi kauem.

Looduslike tingimuste muutlikkuse, metsamajandamise ajaloo, kraavide paiknemise ja muude iseärasuste tõttu võib kuivenduse mõju metsade juurdekasvule olla erinev. Siiski leidis Potapov kaasautoritega, et Kirde-Eestis Ongassaare maaparandussüsteemi piires asuval uurimisalal parandas kraavitamine peaaegu kõikide uuritud männikute jämeduskasvu.

Sellest andsid tunnistust aastarõngaste mõõtmiste tulemused. Puude läbimõõdu kasv kiirenes esimesel kümnel aastal peale kuivendust, jäädes seejärel enam-vähem ühtlasele tasemele. Puude jämeduskasvu edenemine oli märgatav veel ka 40 aastat peale kraavitamist ehk uurimisperioodi lõpuni.

Puude kasvu reaktsiooniaeg võimaldab hinnata, millal saavutab kuivendusest tingitud puude kiirem kasv oma haripunkti. Potapov leidis kolleegidega, et see jäi 5–24 aasta vahele, keskmiselt 16 aasta juurde. Tulemus on heas kooskõlas varasemate Eestis läbiviidud uuringutega.

Taoliste dokumentide uurimine Rahvusarhiivis ja RMK Sagadi metsakeskuse kogudes aitab selgitada kraavide rajamise aega, täitedokumentatsiooni olemasolu puhul ka aasta või kuu täpsusega. Kuivendussüsteemide rajamine algas projekteerimisest ning kraavivõrgu ehitamine võis kesta mitu aastat, Ongassaare uurimisalal see toimus perioodil 1969-1974.

Kuna liigniisketele aladele on rajatud kuivenduskraavide võrgustik, mõjutavad ühe puu ja ühe puistu arengut mitu kraavi. Potapovi ja tema kolleegide tulemuste kohaselt ei pruugi mõjutada puude kasvu kõige rohkem lähim kraav, vaid see sõltub ala üldisemast pinnamoest.

Mullas olev liigniiskus on üks puude kasvu piiravatest teguritest, kuna halvendab juurestike õhustatust. Kuivendamise tagajärjel langeb kiiresti mulla põhjaveetase ja paranevad puude kasvutingimused.

Kuna suuremad puud paiknesid juba enne kuivendust soodsamates kasvukohtades, reageerisid kuivendusele kiiremini just need. Samas oli pikema aja jooksul tervikuna suurem väiksemate puude läbimõõdukasv ja aja möödudes puistus kasvavate puude jämedused ühtlustusid.

Ühe mulla mitu tahku

Kuivendatud aladel kasvab suur osa Põhjamaade, sh Eesti metsadest. Nii moodustavad kõdusood Eesti metsadest ligikaudu 15 protsenti. Reeglina on kõdusoometsad on väga tootlikud, kus saab kasvatada väärtuslikku puitu. Varasemalt on Eesti metsateadlased hinnanud, et kuivendamine lisab Eesti metsade juurdekasvule ligikaudu miljon tihumeetrit aastas.

Siinkandis toimus laialdasem metsade kuivendamine 1960–1980. aastatel. Kuna Eestis ületab aastane sademete hulk aurumist, tagab töökorras kuivendussüsteem erinevate metsaökosüsteemiteenuste kättesaadavuse kvaliteedi.

Teisalt laguneb liigniiskes mullas taimne materjal vaevaliselt, ladestudes seal pikaajaliselt turbana. Nii lisandub aasta-aastalt turvasmuldadesse üha uut süsinikku. Süsiniku varu turvasmuldades võib ulatuda sadade tonnideni hektari kohta, mis on kordades suurem võrreldes mineraalsete muldadega. Seeläbi on turvasmuldade võime süsinikku salvestada ja tallel hoida on eriti oluline just kliimamuutuste tingimustes.

Aleksei Potapov ja uurimuse kaasautorid möönavad, et metsade kuivendamise tulemused sõltuvad väga paljudest asjaoludest. Seetõttu oleks vajalik sarnaste uurimuste läbiviimine enamates metsades.

Kuivendatud metsade kasvukäigu uurimine ja kasvumudelite kaasajastamine aitab prognoosida turvasmuldadel kasvavate puistute arengut, tagavara ja süsinikusidumise võimet. Samuti on sellistest teadmistest kasu turvasmuldadel kasvavate metsade majandamisstrateegiate koostamisel ja soode taastamisvõtete mõju hindamisel metsade kasvule.

Uurimistööd rahastas Keskkonnainvesteeringute Keskus.

---

Tulemused ilmusid ajakirjas Forest Ecology and Management.

Artikkel ilmus 28.02.2023 Novaatoris.

21.02.2023 Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Noortesse metsadesse seotava süsiniku hulk sõltub suuresti sellest, kui edukalt mets uueneb. Kvaliteetse noore metsapõlve kasvu korral muutuvad arukaasikud peale lageraiet süsinikku siduvateks juba kuue aasta vanuselt, selgub hiljutisest uuringust.

Täpsemalt hindasid Eesti Maaülikooli metsateadlased eesotsas Kristiina Aunaga noorte arukaasikute süsiniku sidumise võimet. Esimestel aastatel peale lageraiet eritasid viljakal mullal kasvavad metsaökosüsteemid rohkem süsiniku, kui sinna seoti, kirjutab Eesti Maaülikooli metsakasvatuse vanemteadur Jürgen Aosaar.

Rohkem süsinikku, kui neist vabanes, hakkasid hästi uuenenud arukaasikud talletama kuue aasta vanuselt. Kaheksa aasta vanune puistu talletas aga hektari kohta süsinikku hulgal, mis on sarnane ühe eestlase poolt aastas tekitatava süsinikuheitega. Esimestel raiejärgsete aastate jooksul metsaökosüsteemist lahkunud süsiniku hulga sidusid sellised kaasikud tagasi kümnendaks aastaks.

Esimestel kasvuaastatel sidus Auna ja kaasautorite uuritud 2–8 aastastes kaasikutes süsinikku peamiselt vohav alustaimestik. Seda nii looduslikult uuenenud kui ka inimese poolt istutatud puistutes. Aastate möödudes noorte puude mõõtmed suurenesid ja suurenema hakkas ka puudesse seotava süsiniku kogus. Lisaks maapealsele osale oli kiire ka puude juurestike areng, nii liikus üha enam süsinikku mulla all peituvasse biomassi.

Metsaökosüsteemist väljub süsinik peamiselt heterotroofse mullahingamise teel, mis tekib mullas oleva orgaanilise materjali lagunemisel. Nimetatud voo hindamine on metsasüsiniku uuringutes suure tähtsusega. See määrab suuresti ära, kas metsa seotakse rohkem süsinikku, kui sealt lahkub.

Aun ja tema kolleegid said teada, et noortes kaasikutes oli heterotroofne mullahingamine suurusjärgus 4–6 tonni süsinikku hektari kohta aastas. Sarnane tulemus saadi 32- ja 45-aastastes arukaasikutes läbiviidud mõõtmistel. Mullast veega väljaleostuv süsiniku hulk oli tühine ega mõjutanud metsa süsinikubilanssi.

Maaülikooli metsateadlaste poolt uuritud 4–5-aastaste kaasikute hulgas oli nii süsinikku siduvaid kui ka seda atmosfääri paiskavaid puistusid. Sõltuvalt metsast vabanes sealt aastas hektari kohta atmosfääri kuni 2,5 tonni süsinikku või seoti seda kuni 1,5 tonni jagu. Vanimas, 8-aastases katsepuistus seoti hektari kohta ligi 4,5 tonni süsiniku aastas ehk tegemist oli kliimat jahutava metsaökosüsteemiga.

Aun kasutas kaasautoritega töös rahvusvaheliselt tunnustatud NEP meetodit (i.k net ecosystem production). Metoodika põhineb ökosüsteemi sisenevate ja sealt väljuvate süsinikuvoogude hindamisel.

Põhjamaades, sh Eestis asendatakse küpseid metsi noortega peamiselt lageraiega, kuna on see tõhusaim viis noore metsa kasvamaminekuks. Kliimamuutuste tingimustes on oluline teada, kuidas muutub lageraie järgselt metsaökosüsteemi süsinikuringe ja millal hakkab noores metsas süsiniku sidumine ületama õhku paisatavat süsiniku hulka.

Aun ja tema kolleegid rõhutasid, et noore metsa süsinikusidumise võime sõltub suuresti metsauuenduse edukusest ehk sellest, kui kiiresti hakkavad noored puud peale raiet kasvama. Seega peaksid metsaomanikud peale raiet hoolitsema kvaliteetse metsauuenduse tekke eest. Seda saab teha raiesmikule noori puid istutades või metsa looduslikule uuendusele kaasa aidates.

---

Uuring ilmus ajakirjas Scandinavian Journal of Forest Research.

Artikkel ilmus 21.02.2023 Novaatoris.

26.01.2022 Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Viimase 70 aasta jooksul kahjustas Euroopa metsi enim tuul, millele järgnesid mahuliselt tulekahjud ja üraskirüüsted. Seejuures on viimaste osatähtsus selle sajandi jooksul kahekordistunud, selgub hiljutisest uuringust.

Häiringuteks nimetatakse juhuslikult ja ebaregulaarselt esinevaid metsa tugevalt mõjutavaid sündmusi ja tegureid. Möödunud aastal ilmunud uuringusse kaasatud 34 riigi andmete põhjal tekitasid erinevad häiringud Euroopa metsades aastatel 1950–2019 kahjustusi keskmiselt ligikaudu 44 miljoni m³ ulatuses aastas. Seejuures on tegu konservatiivse hinnanguga. Tegelik kahju võis ulatuda koguni 62 miljoni m³ aastas, leiavad töö autorid, eesotsas Hollandis asuva Wageningeni Ülikooli metsateadlase Marco Pataccaga.

Patacca ja kolleegid hindasid häiringute ulatust kahjustatud puidukoguste põhjal. Kõikidest kahjustustest tekitas 46 protsenti tuul. Ligi neljandiku kahjustustest põhjustas tuli ja üraskid olid 16 protsendi kahjustuste taga. Kusjuures üraskikahjude osakaal viimase 20 aasta jooksul kahekordistunud, kirjutab Eesti Maaülikooli metsakasvatuse vanemteadur Jürgen Aosaar.

Kõikide loetletud häiringute esinemine ja kahjustatud puidu maht on uuritud perioodil olnud selges kasvutrendis. Kui aastatel 1950–2000 oli see keskmiselt 43 miljonit m³ aastas, siis perioodil 2001–2019 juba 79 miljonit m³ aastas. Viimase 20 aasta keskmisena moodustas häiringutest kahjustatud puidu kogus 16 protsenti uurimuses käsitletud riikide raiemahust.

Tuulekahjustuse suurenemine ei näita ajas selget tõusu, kuid andmetest kerkivad teravalt esile üksikud suurte tormidega aastad. Tulekahjude laastamistöö on üleeuroopaliselt küll suurenenud, kuid Põhjamaade ja Baltikumi piirkonnas sarnast trendi ei täheldatud.

Kuigi suured üraskikahjude puhangud esinesid korduvalt juba ka möödunud sajandil, on siiski viimase paarikümne aasta jooksul nende maht hüppeliselt kasvanud. Suurenenud on ka lume- ja jäätormide, külma ning põua poolt tekitatud kahjud, kuid nende kogumaht on jäänud siiski tagasihoidlikuks.

Euroopa Komisjoni strateegiadokumentides on esile toodud metsade võtmerolli Euroopa Liidu kliimaeesmärkide saavutamisel. Samuti on seatud puidule kui taastuvale ressursile suured lootused suuremaks süsinikusidumiseks puittoodetesse ja fossiilsete materjalide asendamisel.

Töö autorid toovad esile, et üha suurenevate negatiivsete mõjudega kohanemiseks peab metsade majandamine ja metsapoliitilised otsused lähtuma uutest tingimustest. Esimene samm selleks oleks üleeuroopalise monitooringusüsteemi loomine, mis aitaks senisest paremini mõista häiringute tekkepõhjuseid ja seeläbi kavandada sobilikke metsamajandusvõtteid.

---

Uuring ilmus ajakirjas Global Change Biology.

Artikkel ilmus 26.01.2023 Novaatoris.

18.01.2023 Argo Orumaa, Ahto Agan, Marek Metslaid (Eesti Maaülikool)

Teadaolevalt esimene uuring Euroopa hemiboreaalses metsavööndis selgitas metsapõlengute mõju metsade mullaelustikule. Selgus, et mullaseenestiku liigiline mitmekesisus ja liigirikkus olid erinevatel aegadel põlenud aladel sarnased. Samas oli näha, et mida rohkem aega oli põlengust möödas, seda rohkem muutus mullaseente liigiline koosseis.

Metsapõlengus võib maapinna ülemistes kihtides tõusta mullatemperatuur nii kõrgele, et seda ei talu ükski elusorganism. Mulla ülemistes kihtides asub ka tähtsam osa mullaseenestikust. Metsapõlengutel on mulla mikroobsele biomassile märkimisväärne mõju, kuna temperatuuri tõus mõjutab seente kooslusi ja seda juba 50 °C juures. 

Mullaseened on peamised mulla orgaanilise aine lagundajad, mis mõjutavad seejuures süsiniku (C) ja lämmastiku (N) ringlust. Taimejuurtega koostööd tegevad mükoriisaseened on aga olulised, sest aitavad taimedel mulla orgaanilise aine lagunemise käigus toitaineid omandada. Ühtlasi annavad need hoogu puude kasvule ja parandavad nende tervislikku seisundit. 

Seetõttu on mükoriisaseentel häiringujärgsel metsa taastumisel ja uuenemisel täita oluline roll. Varem on teadlased uurinud muutusi mullaelustikus peale põlenguid boreaalsetes ja parasvöötme metsades. Samal ajal pole Euroopa hemiboreaalsete metsade vööndis põlengute mõju mullaelustikule meile teadaolevalt varem uuritud.

Pooleteise sajandi jagu põlenguid

Kasutasime uuringus kuut põlenguala, kus toimusid põlengud vastavalt 10, 21, 36, 67, 78 ja 181 aastat tagasi. Alad ise on üle 200 hektari suured ja asuvad Loode-Eestis, Nõva ja Vihterpalu piirkonnas. Kõigil proovialadel hukkus põlengu tagajärjel kogu puistu või sellest suur osa ehk tegemist on puistut asendava uuendushäiringuga. 

Mullaseenestiku uurimiseks kogusime kõikidelt proovialadelt Leho Tedersoo ja tema kaasautorite välja töötatud metoodika alusel mullaproovid, millele tegime molekulaarsed DNA-põhised analüüsid. 

Analüüsi tulemused näitavad, et peale põlengut kujunenud metsade mullastikus esines kõige rohkem seeni, mille funktsionaalset rühma ei saanud määratleda: need moodustasid kolmandiku kogu mullaseenestikust. Samuti leidus ohtralt ehk viiendiku ulatuses mulla lagundajaid. Nendele järgnesid ektomükoriisaseened ja juurte endofüüdid, keda oli kogu mullaseenestikus vastavalt 16 ja üheksa protsenti.

Mulla lagundajaid oli enim 36 ja 78 aastat tagasi põlenud aladel, kus need moodustasid vastavalt 29 ja 27 protsenti kogu mullaseenestikust. Ektomükoriisaseente arvukus oli aga suurim ehk moodustas 17 protsenti 67 aastat tagasi põlenud ala mullaseenestikust. Kõige vähem ehk üheksa protsenti oli ektomükoriisaseeni 21 aastat tagasi põlenud alal.

Kottseente võidukäik

Kui tavaliselt domineerivad hemiboreaalsete metsade mullastikus kandseened, siis käesolevas uurimuses olid kandseened vähem esindatud. Need moodustasid vaid 17 protsenti kõigist andmestikus olnud seentest. Põlengualadel domineerisid 54 protsendiga hoopis kottseened. 

Varem on teadlased leidnud, et põleng mõjutab seenekooslusi ja suurim muutus ongi lühiajalisel skaalal kottseente arvukuse tõus ja kandseente arvukuse langus. Samas on nad märganud, et kandseened taastavad oma populatsiooni juba 20‒40 aastaga. 

Põlengualade kottseente suure arvukuse põhjus seisneb kindlasti põlengu mõjus. Siiski mängivad lisaks sellele olulist rolli madala viljakuse ja happelisusega mullad, mis domineerivad Loode-Eesti luitelises maastikus. Sellest tingituna kasvab nendel aladel ka palju puhmastaimi, täpsemalt kanarbikulisi nagu harilik kanarbik, harilik pohl ja harilik mustikas. Nende taimede erikoidsed mükoriisaseened kuuluvad kottseente hõimkonda. Samuti võis kottseente suurt arvukust mõjutada proovide võtmise aeg – kevadel esineb kottseeni rohkem, suvel on suurem just kandseente osakaal.

Lagundajatest ülesehitajateks

Liigirikkus oli kõikidel põlengualadel sarnane, välja arvatud alal, kus metsapõleng toimus 36 aastat tagasi. Sellel alal oli liigirikkus teiste aladega võrreldes oluliselt madalam. Erinevatel aegadel pärast põlenguid tõusid esile erinevad funktsionaalsed rühmad, mis suurendasid mullas elavate seente liigirikkust.

Esimestel aastakümnetel peale põlengut ehk 10 ja 21 aastat tagasi põlenud aladel aitasid liigirikkuse suurenemisele kaasa erinevad mulla lagundajad ning alustaimestikuga seotud seeneliigid. Viimaste osakaal vanemates metsades ehk 67, 78 ja 181 aastat tagasi põlenud aladel oli tunduvalt väiksem. 

Samas leidus 36 aastat tagasi põlenud alal väga vähe alustaimestikku ja lagupuitu, mistõttu nendega seotud seeneliigid sellel alal puuduvad. Liigiline mitmekesisus oli samuti kõikidel põlengualadel sarnane.

Mis liigilisse koosseisu puutub, moodustasid 20 kõige suurema arvukusega seente taksonoomilist üksust ligi 2/3 kõigist seentest. Kõige arvukamad seente taksonoomilised üksused olid Umbelopsis sp., Hyaloscyphaceae sp. ja Pezoloma ericae. 

Erinevatel aastatel pärast põlengut oli liigiline koosseis oluliselt erinev. Kahel hiljuti põlenud alal oli arvukam liik Pezoloma ericaea, mis on sümbioosis kanarbikuliste taimedega. Vanimatel põlengualadel seevastu oli arvukas Hyaloscyphaceae sp. ning 36 ja 67 aastat tagasi põlenud aladel domineerisid mulla lagundajate hulka kuuluvad erinevad Umbelopsis liigid. 

Kuna ektomükoriisaseened on väga tähtsal koha häiringujärgsel metsa uuenemisel, analüüsisime uuringus põhjalikumalt nende liigilist koosseisu ja mitmekesisust. Ektomükoriisaseente mitmekesisus oli suurim kõige vanemal ja väikseim kõige nooremal põlengualal. 

Kuigi statistiliselt ei olnud erinevused olulised, olid kõik alad ektomükoriisaseente liigilise koosseisu poolest erinevad. Koosseisud erinesid põlengualade vahel märgatavalt. Kõige nooremal põlengualal domineerisid Piloderma sphaerosporum, Pseudotomentella sp. ja Clavulinaceae sp., ent kolmel vanimal põlengualal Clavulinaceae sp. ja Cortinarius sp. 

Põlengud Eestit säästa ei pruugi

Kliimamuutuste mõju leevendamiseks tuleb hoolitseda selle eest, et meie metsad oleksid terved ja elujõulised. Samuti peaksid need hästi vastu pidama erinevatele looduslikele häiringutele, sealhulgas tulele, tormile, seenhaigustele ja putukkahjuritele.

Inimühiskonna seisukohast on tuli üks ohtlikumaid looduslikke häiringuid. Tuli ja metsatulekahjud muudavad metsaökosüsteemide struktuuri, koosseisu ja funktsiooni. Viimastel aastakümnetel pole Eestis metsapõlengute arvudes ega üldpindalas üldiselt kasvutendentsi märgata. See on tingitud paremast teavitustööst ja taristust. Eestis on hea metsateede võrgustik, päästeamet tegutseb kiiresti ja kasutab kaasaegne tehnikat ning info levib kiiresti.

Sellegipoolest on põuastel suvedel, nagu 2018. aasta suvel, siiski näha põlengute arvu ja pindala kasvu. Kuna muutuv kliima tähendab pikemaid põuaperioode ja kõrgemat keskmist õhutemperatuuri, on oodata metsapõlengute sagenemist ning põlengute hooaja pikenemist juba lähitulevikus. 

Euroopas on metsapõlengud mitmel põhjusel sagenenud. Hiljaaegu Eesti Maaülikooli metsaökoloogide osalusel valminud üleeuroopalises uuringus osutas rahvusvaheline teadlasrühm, et kliimamuutuste tingimustes tuleb põlenguteks valmis olla ka Eestis. 

Kuigi ajalooliselt on tuli rohkem mõjutanud Euroopa lõunapoolsemaid piirkondi ja seal on metsapõlenguid ka rohkem uuritud, siis üha enam pööratakse tulele tähelepanu ka teistes regioonides. Viimase aja trendid näitavad tulekahjude arvu ja ulatuse suurenemist nii Põhja- kui ka Ida-Euroopas. 

---

Uuringu tulemused on avaldatud ajakirjas Science of the Total Environment.

Artikli kokkuvõte on ilmunud 18.01.2023 Novaatoris.

18.01.2023 Jürgen Aosaar (Eesti Maaülikool)

Vanades loodusmetsades on süsinikutagavara kasvavates ja surnud puudes suurem, kui küpsetes majandatud metsades, kuid aastane süsiniku koguse lisandumine metsaökosüsteemi on suurem just majandatud metsades. Loodusmetsade ja majandatud metsade keskmine mulla süsiniku tagavara sõltus seal kasvavast puuliigist, mitte puistu vanusest.

Läti metsateadlased avaldasid rahvusvahelises metsanduslikus teadusajakirjas Forest Science uuringu tulemused, kus selgitati metsaökosüsteemis seotud süsiniku tagavara ja selle muutumist (i.k. carbon stock change) inimese poolt mõjutamata (majandustegevuse jälgedeta) loodusmetsades (i.k. old-growth forests) ning küpsetes majandatud metsades. Uuriti kaasikuid, haavikuid, männikuid ja kuusikuid, mis kasvasid keskmise viljakusega mineraalmuldadel.

Saadi teada, et loodusmetsades, mis olid majandatud metsadest keskmiselt vanemad, oli kasvavate puude tüvedesse ning surnud puitu seotud suurem kogus süsinikku, kui majandusmetsades (Joonis 1).

Loodusmetsades kasvas esimeses rindes vähem puid, kuid nende mõõtmed olid suuremad, kui majandusmetsas. Mulla süsinikutagavara sõltus puuliigist – majandatud kuusikutes ja männikutes oli see suurem, kui sama puuliigi loodusmetsades. Samas haavikute puhul oli vastav näitaja sarnane ning kaasikutes ületas loodusmetsade keskmine mulla süsinikutagavara majandatud metsade oma. See tulemus näitab, et mineraalmaal kasvavates puistutes ei suurene mullas oleva süsiniku kogus lõputult.

Kliimamuutuste leevendamise seisukohast on lisaks metsaökosüsteemis talletatud süsiniku kogusele oluline ka selle ajas muutumine. Käesolevas uurimuses hinnati süsiniku hulga muutusi kasvavates puudes ja surnud puidus. Selgus, et kõikide puuliikide puhul oli süsiniku tagavara suurenemine kiirem majandusmetsades (joonis 2). Kui haavikute puhul oli kasvavatesse puudesse ja surnud puitu lisanduv aastane süsiniku kogus sarnane, siis kuusikute puhul oli erinevus ligikaudu kahekordne. Seega nendivad autorid, et vanuse suurenedes väheneb täiendava süsiniku koguse lisandumine metsaökosüsteemi. Töö autorid toovad ka välja, et vanad loodusmetsad võivad toimida süsinikupankadena, kuid ainult seal, kus esineb vähe looduslikke häiringuid (tormid, tulekahjud, putukarüüsted) ning kliimaneutraalsuse säilitamiseks on vajalik suurendada majandatavate metsade pindala, kus aastane süsinikusidumine on suurem.

Loodusmetsi iseloomustavad järgmised omadused: vanad ülekasvanud puud, jämeda surnud puidu suur kogus, puistu mitmerindelisus, puude mõõtmete suur varieeruvus ning ebaühtlane ruumiline paiknemine. Loodusmetsade omadused on väga varieeruvad ning nende võime süsinikku siduda sõltub paljudest faktoritest, nagu näiteks puuliik, kasvukohatingimused, looduslike häiringute esinemise sagedus, puude looduslik uuenemine.

---

Artikkel ilmus 18.01.2023 Novaatoris.