Kyetäänkö ilmastokatastrofi torjumaan? Hiilensidonta ja metsien merkitys

Kari Silfverberg

Maapallon ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on jatkanut nopeaa kasvuaan huolimatta jo yli 30 vuotta kestäneestä globaalin ilmastopolitiikan sopimusprosessista ihmisyhteisöjen kasvihuonekaasupäästöjen hillitsemiseksi. Tammikuussa 2022 ilmakehän hiilidioksidipitoisuus oli keskimäärin 418 miljoonasosaa (ppm), kun se oli esiteollisella kaudella 280 ppm. Johtavien ilmastotutkijoiden arvion mukaan hallitsemattomaksi riistäytyvän ilmastonmuutoksen pysäyttäminen edellyttää sekä nopeaa kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä että tehokasta ilmakehän hiilidioksidin poistamista eli hiilensidontaa. Hiilidioksidipitoisuus tulisi saada laskemaan 1970-luvun tasolle 350 ppm.

Erilaisia keinoja ilmakehän liiallisen hiilidioksidin sitomiseksi on ideoitu ja tutkittu 1990-luvulta lähtien. Tehokkain ja turvallisin hiilensidonnan keino on biosfäärin luontaisten hiilinielujen vahvistaminen: puuston, kasvillisuuden ja maaperän hiilensidonnan lisääminen kasvattamalla uusia metsiä, lisäämällä nykyisten metsien ja puuston biomassaa ja tehostamalla metsien suojelua ja kestävää käyttöä. Myös viljelymaiden hiilensidontaa voidaan parantaa muun muassa peltometsäviljelyn keinoin ja lisäämällä biohiiltä maaperään. Tällaisella hiilinielujen vahvistamisella tulisi lähivuosikymmeninä siirtää noin 150 miljardia tonnia (gigatonnia) hiiltä ilmakehästä metsiin, muuhun biomassaan ja maaperään. Puubiomassan hyödyntämisessä tulee suosia pitkäaikaista hiilen varastointia pysyviin puurakenteisiin sekä pitkän elinkaaren omaaviin puutuotteisiin ja puusta jalostettuihin tuotteisiin.

Maapallon viimeisimmän jääkauden päätyttyä noin 10 000 vuotta sitten oli luonnonmetsien biomassassa alkuainehiiltä noin 850 gigatonnia ja ilmakehässä vastaavasti noin 550 gigatonnia. Hiilen kierto biosfäärissä oli vuosituhansien ajan tasapainossa. Ilmakehään vapautunut hiilidioksidi sitoutui takaisin kasvavaan biomassaan kasvien yhteyttämisprosessissa, liukeni meriin ja sitoutui merieliöiden biomassaan. Muutamassa vuosisadassa ihmiskunnan toiminta on kuitenkin muuttanut maapallon hiilen kiertoa niin, että 2010-luvulla metsien biomassan hiilen määrä oli pudonnut noin 550 gigatonniin ja ilmakehän hiili vastaavasti lisääntynyt noin 850 gigatonniin. Ilmakehän hiilidioksidin lisäys on peräisin sekä metsien häviämisestä ja muista maankäytön muutoksista että ihmisyhteisöjen kasvihuonekaasupäästöistä, joiden nopea kasvu alkoi teollistumisen myötä 1700-luvun puolivälissä fossiilisten polttoaineiden käytön yleistyessä.

Globaalin ilmastopolitiikan vaiheita

Ilmastotutkijat kiinnittivät huomiota maapallon ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden lisääntymiseen jo 1950-luvulla, ja 1970-luvulla ihmisyhteisöjen toiminnasta johtuvien kasvihuonekaasupäästöjen aiheuttama alailmakehän lämpeneminen nousi ilmasto- ja ympäristötutkimuksen merkittäväksi kohteeksi. Globaalin ilmastonmuutoksen syyt ja mekanismit sekä havaitut ja arvioidut vaikutukset nousivat 1980-luvulla näkyvästi julkisuuteen ja kansainvälisen ympäristö- ja kehityspoliittisen keskustelun piiriin. Maailman Ilmatieteen järjestö WMO ja YK:n ympäristöohjelma UNEP perustivat 1980-luvun lopulla hallitustenvälisen ilmastopaneelin IPCC:n (Intergovernmental Panel on Climate Change), jonka tehtävänä on ollut koota ja arvioida ihmisen aiheuttamaa ilmaston lämpenemistä ja sen vaikutuksia koskevaa tieteellistä tukimusta. IPCC:n ensimmäinen kattava arviointiraportti julkaistiin vuonna 1988 ja viimeisin (viides, AR5) vuonna 2014. Kuudennen arviointikierroksen (AR6) tulosten raportointi on parhaillaan käynnissä. Syksyllä 2021 julkaistiin ensimmäinen osaraportti ja helmikuussa 2022 toinen osaraportti. Yhteenvetoraportti (Synthesis Report) saataneen syksyllä 2022.

Kansainvälisten sopimusten laatiminen globaalin ilmastonmuutoksen torjumiseksi käynnistyi YK:n ympäristön ja kehityksen maailmankonferenssissa (UNCED) Rio de Janeirossa vuonna 1992. Siellä syntyivät niin kutsutut Rion ympäristösopimukset. Ne koskivat ilmastonmuutoksen torjuntaa (UNFCCC), luonnon monimuotoisuuden suojelua (CBD) ja aavikoitumisen estämistä (UNCCD). Kaikissa niissä on vahvat linkit maailman metsiin.

Riossa käynnistyi prosessi, jossa koko maailman kestävälle kehitykselle asetetaan yhteiset tavoitteet. Tavoitteita on vuosien varrella kehitetty ja uudistettu. Nyt maailman maat pyrkivät toteuttamaan YK:n Agenda 2030:n mukaisia kestävän kehityksen tavoitteita. Erillisiä sektorikohtaisia tavoitteita on 17. Omat tavoitteensa on niin ilmastolle, ruualle, vedelle, energialle kuin maaekosysteemeillekin – nämä kaikki tavoitteet liittyvät myös metsiin.

Agenda 2030:n tavoite 15 on suojella maaekosysteemejä: Metsiä, kosteikkoja, vuoristoja ja kuivuusalueita tulee suojella ja niiden kestävä käyttö tulee turvata. On edistettävä metsien kestävien hoitomenetelmien käyttöönottoa, pysäytettävä metsäkato, ennallistettava köyhtyneitä metsäalueita ja lisättävä merkittävästi maailmanlaajuista metsitystä. Lisäksi tulee taistella aavikoitumista vastaan, ennallistaa köyhtynyt maaperä aavikoitumiselle, kuivuudelle ja tulville altistuneilla alueilla ja pysäyttää maaperän köyhtyminen. Kaikki YK:n jäsenvaltiot ovat sitoutuneet näihin tavoitteisiin.

UNFCCC:tä täydennettiin vuonna 1997 allekirjoittajavaltioita oikeudellisesti sitoneella, vuoteen 2020 ulottuneella Kioton pöytäkirjalla. Sopimukseen kirjatut päästövähennystavoitteet velvoittivat silloin vain vauraita teollisuusmaita.

Vuoden 2020 jälkeistä aikaa koskeva maailmanlaajuinen oikeudellisesti sitova ilmastosopimus saatiin pitkän neuvotteluprosessin tuloksena valmiiksi Pariisissa joulukuussa 2015. Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteena on pitää maapallon keskilämpötilan nousu selvästi alle kahdessa celsiusasteessa (°C). Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC on arvioinut, että tavoitteessa pysyminen edellyttää globaalien kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä niin, että päästöt ja maapallon biosfäärin hiilidioksidinielut saadaan tasapainoon 2050-luvun alussa – eli että globaalit nettopäästöt saadaan nollattua ja ilmakehän ylikuumeneminen pysähtymään. Tasaisella päästövähennystahdilla tulisi globaalipäästöjä saada leikatuksi noin kaksi gigatonnia vuosittain vuodesta 2020 lähtien. Sille vähennyspolulle ei olla vielä päästy.

Pariisin ilmastosopimuksen päästövähennystavoitteet koskevat kaikkia sopimusosapuolia – sekä vauraita teollisuusmaita että kehitysmaita. Ilmastonmuutoksen torjumisen edellyttämiä kiireellisiä toimenpiteitä on kirjattu myös YK:n yleiskokouksen vuonna 2017 hyväksymään kestävän kehityksen toimintaohjelmaan Agenda 2030:een.

Nykyinen päästötilanne ja globaali lämpeneminen

Pariisin ilmastosopimuksesta huolimatta globaalit kasvihuonekaasupäästöt ovat edelleen lisääntyneet, joskin ne vähenivät hieman vuonna 2020 COVID-19-pandemian torjuntatoimien ja lentoliikenteen huomattavan supistumisen johdosta. Maapallon keskilämpötila on noussut jo noin 1,2 celsiusastetta vuosien 1880–1900 tasosta. Ihmisyhteisöjen globaalit hiilidioksidipäästöt ovat nykyisin noin 43 gigatonnia vuodessa. Valtaosa päästöistä on peräisin fossiilisten polttoaineiden käytöstä sekä sementin, teräksen ja alumiinin valmistuksesta. Ilmakehään vapautuu lisäksi vuosittain noin 4 gigatonnia hiilidioksidia trooppisten metsien tuhoamisesta, soiden kuivaamisesta ja peltojen ja laidunmaiden maaperästä. Sademetsien laajamittaista tuhoa aiheuttaa erityisesti peltoviljelyn ja karjatalouden laajeneminen Etelä-Amerikan Amazonin alueella, Afrikan keskiosissa ja Kaakkois-Aasiassa. Maa- ja metsätalouden synnyttämät kasvihuonekaasupäästöt (CO₂ ekv.) olivat vuosina 2007–2016 noin 23 prosenttia kaikista ihmisperäisistä kasvihuonekaasupäästöistä – noin 13 prosenttia hiilidioksidipäästöistä, noin 44 prosenttia metaanipäästöistä ja noin 81 prosenttia typpioksiduulipäästöistä.

Hiilidioksidipäästöjen lisäksi muidenkin merkittävien kasvihuonekaasujen päästöt ovat edelleen lisääntymässä, varsinkin metaanin (CH₄) ja typpioksiduulin (N₂O) päästöt. Kaikkien antropogeenisten (ihmisperäisten) kasvihuonekaasupäästöjen yhteismäärä oli vuonna 2020 noin 52 gigatonnia hiilidioksidiekvivalentteina (CO₂-ekv.). Maankäytön muutoksista aiheutuvat päästöt olivat lisäksi noin 5 CO₂-ekv. Päästöjen yhteenlaskettu säteilypakote on noin kolme wattia neliömetrille (W/m²). Ilmakehän nykyinen kasvihuonekaasujen pitoisuus riittää nostamaan maapallon keskilämpötilaa lähelle Pariisin ilmastosopimuksessa määriteltyä ylärajaa, vaikka kasvihuonekaasupäästöt saataisiin merkittävästi alenemaan lähivuosina. Tavoitteessa pysymiseksi tarvittaisiin noin 32 gigatonnin päästövähennykset nykytasosta vuoteen 2030 mennessä.

Ilmakehää lämmittävien kasvihuonekaasujen lisäksi ihmisyhteisöjen toiminnasta syntyy myös viilentäviä päästöjä. Näitä ovat pienhiukkaset ja aerosolit, jotka samentavat ilmakehää sirottamalla auringon säteilyä ja vähentävät siten maanpinnalle tulevan auringonsäteilyn määrää. Ilmakehän noki- ja pölyhiukkaset sen sijaan absorboivat auringonsäteilyä ja lämmittävät niitä ilmakerroksia, joissa hiukkaset leijuvat. Pohjoisilla seuduilla ja jäätiköillä nokihiukkaset myös tummentavat lumi- ja jääpeitettä ja nopeuttavat lumen sulamista – ja vaikuttavat siten ilmastoa lämmittävästi. Pienhiukkasten ja aerosolien kokonaisvaikutus on nykyisin jonkin verran ilmastoa viilentävä.

Maapallon luonnollisen kasvihuoneilmiön aiheuttajista tärkein on vesihöyry (H₂O). Ihmiskunta tuottaa vesihöyryä ilmakehään monin tavoin – esimerkiksi maakaasua poltettaessa, lauhdevoimaloissa, höyrykoneilla, kasteluviljelyssä, patoaltailla ja kotitalouksissa – mutta käytännössä ihmisten aiheuttamat vesihöyrypäästöt eivät oleellisesti vaikuta ilmakehän vesihöyryn määrään, koska veden kiertokulku maapallolla on hyvin nopeaa. Antropogeenisten kasvihuonekaasujen päästöt kuitenkin lisäävät ilmakehän vesihöyryn määrää siksi, että lämmin ilma pystyy sisältämään enemmän vesihöyryä kuin kylmä ilma. 30-asteiseen ilmaan mahtuu vesihöyryä viisinkertainen määrä verrattuna viisiasteiseen ilmaan.

Kumuloituvien takaisinkytkentäprosessien synnyttämät riskit

Vaikka kasvihuonekaasupäästöjen kokonaismäärä saataisiin Pariisin ilmastosopimuksen tavoitteiden mukaisesti laskemaan merkittävästi 2030-luvulla, on todennäköistä, että ilmastonmuutoksen kiihtymistä hallitsemattomaksi ei pystytä estämään, ellei ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta saada alennettua nykytasolta noin 350 ppm tasolle 350. Maapallon ilmastojärjestelmän tulevaisuuden suuri epävarmuustekijä liittyy nopean lämpenemisen synnyttämiin biosfäärin positiivisiin takaisinkytkentämekanismeihin, jotka saattavat kiihdyttää lämpenemistä hallitsemattomien ja kumuloituvien ketjureaktioiden tuloksena. Näitä lämpenemistä kiihdyttäviä suuren mittakaavan muutosprosesseja ovat muun muassa seuraavat:

• arktisten alueiden ikiroudan ja pohjoisten merenrannikoiden vedenalaisten metaanihydraattien eli klatraattien sulaminen pohjoisten alueiden ilmaston lämmetessä nopeasti
• maapallon heijastavuuden (albedon) merkittävä väheneminen pohjoisten lumitalvien lyhentyessä, vuoristo- ja mannerjäätiköiden supistuessa ja tummuessa sekä Pohjoisen jäämeren merijään supistuessa
• valtamerien hiilidioksidin sitomiskyvyn heikkeneminen muun muassa merien lämpenemisen ja happamoitumisen johdosta
• valtamerien merivirtojen kiertoliikkeen mahdolliset muutokset
• metsä- ja maastopalojen lisääntyminen, joka voi aiheuttaa huomattavia hiilidioksidipäästöjä
• Etelä-Amerikan Amazonin sademetsäalueen mahdollinen kuivuminen ja muuttuminen merkittävästä hiilinielusta päästölähteeksi
• maaperän hiilidioksidipäästöjen lisääntyminen ilmaston lämpenemisen johdosta.

Ilmaston lämpenemistä kiihdyttävien, biosfäärin kumuloituvien muutosprosessien lisääntymisen mahdollisuuksien ja riskien tutkimus on 2010-luvulla tullut entistä tärkeämmäksi. Useiden ilmasto- ja biosfääritutkijoiden esiin nostama huolenaihe on, onko maapallon ilmastojärjestelmä lähestymässä peruuttamatonta keikahduskynnystä (ns. tipping point).

Venäjän, Alaskan ja Kanadan laajojen pohjoisten tundra- ja ikirouta-alueiden lämpeneminen vaikuttaa merkittävästi koko maapallon ilmastojärjestelmään. Jos ikiroudan sisältämän orgaanisen aineksen sulaminen lisääntyy huomattavasti, on mahdollista, että hiilidioksidi- ja metaanipäästöt synnyttävät kumuloituvan itseään ylläpitävän lämpenemisprosessin, joka jatkuu voimakkaana siitä huolimatta, että ihmisyhteisöjen kasvihuonekaasupäästöt saataisiin ilmastosopimustavoitteiden mukaisesti alenemaan tuntuvasti.

IPCC:n kuudennen arviointikierroksen osaraportissa (Special Report on the Ocean and Cryosphere in a Changing Climate) todetaan, että pohjoisen ikiroutavyöhykkeen maaperä sisältää 1 460 – 1 600  gigatonnia orgaanista hiiltä, jota lämpenemisen synnyttämä mikrobitoiminta saattaa vapauttaa ilmaan hiilidioksidina ja metaanina. Arktisen muutoksen tutkijat ovat arvioineet, että ikiroudan sulaminen saattaa sadan vuoden aikajänteellä vapauttaa jopa 240 gigatonnia hiiltä hiilidioksidina ja metaanina. Osa vapautuneesta hiilestä sitoutunee alueille syntyvään uuteen kasvillisuuteen, mutta suurin osa lisää ilmakehän kasvihuonekaasujen pitoisuutta ja kiihdyttää siten lämpenemistä.

Suuria määriä metaania on varastoitunut myös pohjoisten merien rannikoiden vedenalaisiin sedimentteihin metaanihydraatteina eli klatraatteina, joissa metaani on jääkiteiden sisällä. Valtamerien metaaniklatraattien määräksi on arvioitu 10 000–42 000 miljardia kuutiometriä. Kesällä 2014 raportoitiin merkittävistä metaanipäästöistä muun muassa Laptevinmeren rannikkoalueilla, ja Siperian Jamalin niemimaan alueella on viime vuosina löydetty lukuisia metaanipurkausten synnyttämiä kraattereita.

Maapallon heijastavuus on vähentynyt nopeasti, kun ilmaston lämpeneminen on lyhentänyt pohjoisen lumitalvia sekä supistanut vuoristo- ja mannerjäätiköitä ja Pohjoisen jäämeren kesäaikaista merijäätä. Satelliittiseurannalla on havaittu, että auringonsäteilyn absorptio arktisella merialueella on lisääntynyt jopa viisinkertaiseksi 1980-luvun jälkeen. Pohjoisen jäämeren kesäaikainen jääpeite on supistunut jo noin puoleen 1970-luvun laajuudesta, ja sen paksuus on vähentynyt jopa 80 prosenttia. Jääpeitteen kesäaikainen sulaminen saattaa olla todellisuutta jo 2040-luvulla, jollei ilmaston lämpenemistä saada pysähtymään. Silloin avoin meri absorboi tehokkaasti auringonsäteilyä ja lämpenee nopeasti, mikä muuttaa pohjoisen ilmastoa valtavasti.

Globaalin ilmastonmuutoksen riistäytyminen hallitsemattomaksi on todellinen riski, jonka torjuminen edellyttää sekä nopeaa kasvihuonekaasupäästöjen vähentämistä että tehokasta ja hyvin toimivaa ilmakehän liiallisen hiilidioksidin sitomista. Biosfäärin luontaisten hiilinielujen vahvistaminen on merkittävin keino hiilidioksidin sitomiseen. Puuston ja muun kasvillisuuden, maaperän ja valtamerien hiilensidontaa on vahvistettava, ja sidotun hiilen varastoimiseen on kehitettävä uusia keinoja. Kiireellisin tehtävä on useiden tropiikin alueiden edelleen rajuna jatkuvan metsäkadon pysäyttäminen.

Maapallon metsäalan muutokset ja hiilensidonta

Maapallon metsien pinta-ala on FAO:n tuoreen metsäinventoinnin mukaan nykyisin noin 4,06 miljardia hehtaaria (40,6 miljoonaa km²), mikä on noin 31 prosenttia koko maa-alasta. Väestömäärään suhteutettuna metsiä on keskimäärin noin 0,52 hehtaaria asukasta kohti. Kasvavia puita on arvioitu olevan yhteensä noin 3,04 biljoonaa. Koko metsäalasta noin 7 prosenttia on viljeltyä talousmetsää, osa siitä yhden tai muutaman puulajin monokulttuurimetsää.

Metsät ja puusto sitovat ilmakehästä noin kaksi gigatonnia hiilidioksidia vuodessa. Vuonna 2020 maapallon metsiin ja puustoon sisältyi yhteensä noin 662 gigatonnia hiiltä. Siitä määrästä noin 300 gigatonnia on maaperän orgaanisessa aineksessa, 295 gigatonnia elävässä biomassassa ja 67 gigatonnia kuolleessa puuaineksessa ja karikkeessa. Vuosina 2010–2020 metsien hiilivarasto kasvoi Euroopassa ja Aasiassa sekä Pohjois- ja Keski-Amerikassa mutta väheni Afrikassa ja Etelä-Amerikassa.

Metsien määrän on arvioitu vähentyneen noin 46 prosenttia 12 000 vuoden takaisesta tilanteesta, jolloin ihmisyhteisöt ryhtyivät harjoittamaan maataloutta. Yli puolet maailman metsistä on nykyisin kuudessa maassa – Venäjällä (815 Mha), Brasiliassa (497 Mha), Kanadassa (347 Mha), Yhdysvalloissa (310 Mha), Kiinassa (220 Mha) ja Australiassa (134 Mha). Metsäpinta-alan kasvua on vuosina 1990–2020 kirjattu 84 maassa – eniten Kiinassa, Yhdysvalloissa, Intiassa, Venäjällä, Vietnamissa, Iranissa, Turkissa, Italiassa, Ranskassa, Espanjassa ja Mongoliassa. Myös Suomen ja Ruotsin metsäala on hieman lisääntynyt ja puunkasvu on nopeutunut. Useat maat ovat laatineet kunnianhimoisia kehitysohjelmia metsäalan lisäämiseksi sekä huonokuntoisten ekosysteemien ja joutomaiden kunnostamiseksi ja ennallistamiseksi. Kiina on ilmoittanut, että maassa on istutettu vuoden 1978 jälkeen noin 66 miljardia puuta. Etiopiassa toteutetaan laajaa puunistutusohjelmaa, jolla pyritään istuttamaan vuosina 2020–2025 peräti 20 miljardia puuta.

Maailman metsien keskimääräinen hehtaarikohtainen puuvaranto on kasvanut hieman 30 vuoden aikana: vuonna 1990 se oli 132 ja vuonna 2020 puolestaan 137 kuutiometriä hehtaarilla. Myönteistä on myös se, että suojellun metsän pinta-ala on kasvanut. Useiden maiden myönteisestä kehityksestä huolimatta maailman metsäala on supistunut vuodesta 1990 noin 178 miljoonalla hehtaarilla. Vuosina 1990–2000 vuosittainen metsäalan nettovähenemä oli noin 7,8, vuosina 2000–2010 noin 5,2 ja vuosina 2010–2020 noin 4,7 miljoonaa hehtaaria.

Suurin osa metsäkadosta tapahtuu trooppisella ja subtrooppisella vyöhykkeellä. Puolet maapallon trooppisten metsien alasta on kadonnut sadassa vuodessa siitä huolimatta, että metsien suojelun ja kestävän käytön ohjelmia ja sopimuksia on laadittu 1960-luvulta lähtien. Suomi ehdotti YK:n ympäristö- ja kehityskonferenssissa Rio de Janeirossa vuonna 1992 globaalin metsitysohjelman laatimista tavoitteena metsäkadon loppuminen vuonna 2005 ja metsäalan kasvaminen sen jälkeen, mutta päätöstä ohjelman laadinnasta ei silloin syntynyt.

Metsäkatoa esiintyy FAO:n tilastojen mukaan nykyisin 89 maassa – eniten Brasiliassa, Indonesiassa, Sudanissa, Nigeriassa, Myanmarissa, Filippiineillä, Perussa, Argentiinassa, Kongon tasavallassa ja Tansaniassa. Metsäalan vuosittainen nettovähenemä vuosina 2010–2020 oli Afrikassa 3,9 ja Etelä-Amerikassa 2,6 miljoonaa hehtaaria. Trooppisen ja subtrooppisen vyöhykkeen metsäkatoa aiheuttavat erityisesti seuraavat toimet:

• Metsämaan muuttaminen maatalouskäyttöön peltomaaksi ja laidunmaaksi, mitä tehdään suuressa mittakaavassa varsinkin eteläisen Aasian, Etelä-Amerikan (erityisesti Amazonian) ja Afrikan trooppisilla alueilla. Tämä aiheuttaa jopa 83 prosenttia metsäkadosta.
• Metsäteollisuuden suurhakkuut ja laittomat hakkuut.
• Kaupunkien, asuinyhdyskuntien, teollisuusalueiden ja liikennealueiden laajeneminen.
• Suurten patoaltaiden rakentaminen.
• Puuston ylikulutus polttopuuksi ja rakennuspuuksi.
• Laidunmaiden ja metsälaidunten ylilaidunnus, joka johtaa maaperäeroosioon ja puuston tuhoutumiseen.
• Metsä- ja maastopalojen lisääntyminen sekä savanni- ja ruohikkomaiden kulotus.

Etelä-Amerikan Amazonin alueen trooppisten sademetsien muuttaminen pelto- ja laidunmaaksi on edennyt 2000-luvulla nopeasti huolimatta kansainvälisestä toiminnasta sademetsien suojelemiseksi. Amazonin metsäkato oli vuonna 2020 noin 1,7 miljoonaa hehtaaria. 1970-luvulta lähtien Amazonin alueen sademetsistä on hävinnyt noin 17 prosenttia. Sademetsien tuhoutuminen on ollut laajinta Brasiliassa, mutta metsiä on hävitetty myös Perussa, Boliviassa, Kolumbiassa, Venezuelassa ja Argentiinassa. Amazonin alueen sademetsän katoa on hieman kompensoinut uuden metsän kasvu Brasilian rannikkoalueilla.

Metsämaata on muutettu pelto- ja laidunmaaksi erityisesti Brasiliassa nykyisen presidentti Jair Bolsonaron hallinnon aikana. Tärkein syy maankäytön muuttamiseen on vauraiden maiden nopeasti lisääntynyt naudanlihan ja karjanrehun (soijapapu ja siemenkakut ym.) kysyntä. Jos liha- ja rehutuotteiden kansainvälinen kysyntä vähenisi merkittävästi ruokavalion ja ravintotottumusten muuttumisen myötä, tulisi sademetsien hävittämisestä kannattamatonta ja pelto- ja laidunmaita voitaisiin palauttaa metsämaaksi ja hiilinieluiksi. Vuodesta 2018 lähtien lihankulutus on ollut hieman laskusuunnassa. Jos eläintuotanto vähenisi puoleen muutamassa vuosikymmenessä, vapautuisi satoja miljoonia hehtaareja maata metsänkasvatukseen ja hiilen sitomiseen sekä esimerkiksi aurinkovoimaloille.

Vuoden 1992 Rion maailmankonferenssin (UNCED) jälkeen trooppisten metsien suojelua ja kestävää käyttöä on pyritty edistämään YK:n metsä- ja ympäristösopimuksilla, toimintaohjelmilla ja rahoitusmekanismeilla (kansainvälinen trooppisen puun sopimus, biodiversiteettisopimus, aavikoitumissopimus, REDD+-ohjelma, ympäristörahasto GEF ja YK:n strateginen suunnitelma metsille 2017–2030 ym.).

Marraskuussa 2021 pidetyssä Glasgow’n ilmastokokouksessa (COP26) laaditun metsäjulistuksen allekirjoitti yli sata maata, myös Suomi. Allekirjoittajat sitoutuivat lopettamaan metsänhävityksen vuoteen 2030 mennessä. Marraskuussa käynnisti myös EU:n komissio toimia globaalin metsäkadon suitsimiseksi. Valmisteilla on asetusehdotus, jonka mukaan EU:n markkinoilla ei saisi myydä tuotteita, joiden tuotanto on aiheuttanut metsäkatoa tai metsien tilan heikentymistä.

Kansainvälinen yhteistyö ja kehitysrahoitus ovat tärkeitä metsien suojelun edistämisen keinoja, mutta tärkeää on myös paikallisyhteisöjen oman suojelutyön tukeminen. Trooppisten metsien suojelun merkittäviä toimijoita ovat alkuperäisyhteisöt ja alkuperäiskansat, joiden toimeentulo perustuu metsiä hyödyntävään keräilytalouteen ja metsäpuutarhoihin sekä metsästykseen ja kalastukseen. Näiden metsäyhteisöjen elämä riippuu metsien monimuotoisuudesta ja elinvoimasta. Brasilian Amazonian alueen pinta-alasta on 23 prosenttia alkuperäiskansojen alueita ja 19 prosenttia keräilijäväestön kestävän käytön suojelualueita. Alkuperäiskansojen ja keräilijäyhteisöjen asuttamia ja suojelemia metsäalueita on maapallolla nykyisin ainakin 480 miljoonaa hehtaaria. Niiden sisältämä hiilivarasto on jopa 35 gigatonnia.

Monissa maissa näiden metsäyhteisöjen maaoikeudet ja maankäyttö ovat vaarantuneet eri tahojen ja investoijien taloudellisten intressien vuoksi. Yhteisöjen eloa uhkaa suuren mittakaavan maatalous (mm. soijapavun, sokerin, maissin ja palmuöljyn tuotanto) ja karjatalous sekä metsäteollisuus ja kaivostoiminta. Monet kansainväliset ja paikalliset kehitys- ja ympäristöjärjestöt ovat aktivoituneet 2000-luvulla metsäyhteisöjen maaoikeuksien puolustamiseen ja elinolojen turvaamiseen. Myös muutamat suomalaiset kansalaisjärjestöt ja Siemenpuu-säätiö tukevat metsäyhteisöjä. YK:n strategisen metsäsuunnitelman 2017–2030 tavoite 16 määrittää, että alkuperäiskansa- ja metsäyhteisöjen asukkaille (yht. noin 1,5 miljardia) tulee taata yhteisöpohjainen maan ja metsävarojen käyttöoikeus.

Ilmastometsityksen potentiaalista

Hallitustenvälinen ilmastopaneeli IPCC on arvioinut, että ilmaston lämpenemisen rajoittamiseen 1,5 celsiusasteeseen tarvittaisiin noin miljardin hehtaarin verran uutta metsäalaa lisäämään hiilensidontaa. Tämä vastaa noin neljäsosaa maapallon nykyisestä metsäalasta. Kesäkuussa 2021 käynnistetyn YK:n ekosysteemien kunnostamisen vuosikymmenen (UN Decade on Ecosystem Restoration 2021–2030) tavoitteeksi on kirjattu vaurioituneiden ja huonokuntoisten ekosysteemien kunnostaminen ja ennallistaminen yli miljardin hehtaarin alalla. Zurichin teknillisen korkeakoulun (ETH-Zurich) Crowther Labissa laadituissa selvityksissä ilmastometsityksen mahdollisuuksista on saatu tulokseksi, että maapallolla on noin 900 miljoonan hehtaarin verran ilmastollisesti ja ympäristöllisesti soveliaita maa-alueita, joilla uuden metsän kasvattamisella ja puuston lisäämisellä voidaan saavuttaa merkittävää hiilensidontaa ilmakehästä – mahdollisesti jopa 205 gigatonnia hiiltä.

Euroopan unionin ilmastopolitiikassa metsien ja puuston hiilensidonnan vahvistaminen on korostunut viime vuosina. Valmisteilla olevan uuden metsästrategian tavoitteena on lisätä puuttomilla alueilla puiden määrää kolmella miljardilla kappaleella.

Crowther Labin metsityspotentiaalia koskevissa arvioinneissa on jätetty maatalousmaa ja asutuskeskusten maa-alueet laskelmien ulkopuolelle. Koska maapallon maatalousmaasta yli 70 prosenttia on laidunmaata ja rehupeltoa, on syytä tarkastella myös niiden alueiden potentiaalia. Jos vauraiden maiden naudanlihan kulutus vähenee tulevina vuosina, on mahdollista, että karjan- ja rehuntuotannosta vapautuisi satoja miljoonia hehtaareja maata, jota voitaisiin käyttää metsien ja puuston lisäämiseen sekä puutarha- ja peltometsäviljelyyn. World Resources Institute (WRI) -tutkimuslaitos on arvioinut, että maapallolla on yli kahden miljardin hehtaarin verran potentiaalia lisätä metsänkasvatusta sekä kunnostaa ja ennallistaa huonokuntoisia ekosysteemejä.

Maapallon kääntöpiirien vyöhykkeillä sijaitsee suuria kuivia ja puolikuivia aavikkoalueita, joiden yhteispinta-ala on ainakin 30 000 neliökilometriä. Suurimpia ovat Sahara, Arabian niemimaan aavikot, Kalahari, Namib, Gobi, Syyrian aavikko, Chihuahuan aavikko, Karakum, Coloradon laakio, Sonoran aavikko, Tharin autiomaa, Dasht-e Margo, Rigestan, Atacama, Mojave ja Australian neljä aavikkoa.

Aavikoiden metsittämistä ja niiden puuston ja kasvillisuuden lisäämistä on toteutettu monilla sellaisilla alueilla, joille kasteluveden hankinta on teknisesti ja taloudellisesti mahdollista, muun muassa Sudanissa Niilin vedellä ja Malissa ja Nigerissä Niger-joen vedellä sekä kaupunkien lähellä kaupunkien jätevesiä hyödyntämällä. Saharan valtavan autiomaan (noin 9 000 km²) metsittämistä on ehdotettu ja tutkittu 1980-luvulta lähtien, mutta käytännön hankkeita on toteutettu toistaiseksi niukasti. Kasteluveden hankinta voi eri kohteissa perustua fossiilisen pohjaveden hyödyntämiseen, meriveden suolanpoistoon ja kaupunkien puhdistetun jäteveden hyödyntämiseen. Veden pumppaaminen ja siirto sekä meriveden suolanpoisto voidaan toteuttaa aurinkoenergialla, mutta vedentarve on valtava suuren haihdunnan vuoksi ja kustannukset siten korkeita.

Arabian niemimaan aavikoilla on jonkin verran kasteluun perustuvia viljelymaita, mutta puunkasvatusta niissä kohteissa ei laajemmin harjoiteta. Kaupunkien ympäristöihin on kuitenkin ryhdytty perustamaan kasteluun perustuvia metsiköitä, jotka toimivat asukkaiden virkistysalueina ja paikallisilmaston viilentäjinä.

Saharan eteläpuolinen, noin 300 miljoonan hehtaarin laajuinen ja sateisempi Sahel-vyöhyke tarjoaa runsaasti mahdollisuuksia metsitykseen ja puustoisuuden lisäämiseen. Tähän mennessä Sahelin alueella on kasvatettu uutta puustoa jo yli 20 miljoonan hehtaarin alalle. Suuri osa Sahelin alueen uudesta puustosta on kasvatettu peltometsäviljelyn ja luontaisen uudistamisen menetelmillä. Peltometsäviljelyllä kasvatettu puusto ei yleensä sisälly FAO:n metsätilastoihin, sillä kyseiset alueet on maankäyttötilastoissa luokiteltu maatalousmaaksi.

Sahelin alueella on käynnissä useita kansainvälisiä metsitystä ja ekosysteemien kunnostamista toteuttavia ohjelmia ja -kampanjoita. Näitä ovat muun muassa:

• 7 700 kilometrin pituinen Afrikan vihreä muuri -hankekokonaisuus (The Great Green Wall for the Sahara and the Sahel), joka käynnistettiin vuonna 2007 Afrikan Unionin aloitteesta. Mukana ohjelmassa on 20 Afrikan maata.
• AFR 100 -ohjelma (African Forest Landscape Restoration Initiative), joka syntyi niin sanotun Bonnin julistuksen tuloksena. Tavoitteena on metsitys ja ekosysteemien kunnostaminen sadan miljoonan hehtaarin alalla. Mukana on 27 Afrikan maata.
• Regreening Africa -hanke kahdeksan maan alueella.
• Maailmanlaajuisesti toimiva Biljoonan puun kampanja (One Trillion Trees Campaign).

Suuren mittakaavan metsitystä ja ekosysteemien kunnostusta on vuodesta 2010 lähtien toteutettu muun muassa Malissa, Nigerissä, Sudanissa, Etiopiassa ja Keniassa. Etiopiassa toteutettiin heinäkuussa 2019 mittavat puunistutustalkoot, kun yhden viikonlopun aikana istutettiin noin 350 miljoonaa puuntainta. Tavoitteena on istuttaa peräti 20 miljardia puuta vuosina 2020–2025.  Toivottavasti viime vuosina lisääntyneet alueelliset konfliktit eivät pysäytä metsänistutusohjelmia.

Kun tarkastellaan maapallonlaajuisesti ilmastometsityksen, metsänkasvatuksen ja puuston lisäämisen mahdollisuuksia, voidaan perustellusti todeta, että hiilensidonnan tavoite 150 gigatonnia hiiltä on mahdollista saavuttaa kuluvan vuosisadan loppuun mennessä maapallon luontaisten hiilinielujen vahvistamisella. Ilmaston lämpenemisen pysäyttäminen IPCC:n asettaman tavoitteen mukaisesti alle kahteen celsiusasteeseen edellyttää, että globaalit kasvihuonekaasupäästöt ja maapallon biosfäärin hiilidioksidinielut saadaan tasapainoon 2050-luvun alkuun mennessä – eli että globaalit nettopäästöt saadaan nollatuiksi. Siihen pääsemiseksi nykyisiä metsitystoimia ja puuston lisäämistyötä on nopeutettava ja tehostettava huomattavasti, ja trooppisten alueiden metsäkato on saatava loppumaan. Myös Suomella on tärkeä rooli ilmastometsien kasvattamisessa ja metsäkadon pysäyttämisessä – sekä omien metsien osalta että kansainvälisessä yhteistyössä.

Muita hiilensidonnan keinoja

Maapallon luontaisten hiilinielujen vahvistamisen lisäksi hiilidioksidia on mahdollista sitoa ilmakehästä myös muilla keinoilla ja teollisilla menetelmillä. Näitä keinoja on tutkittu 2000-luvulla ilmastomallien avulla ja laboratoriokokein, mutta varsinaisia suuren mittakaavan konkreettisia kokeita ei ole vielä toteutettu. Osaan tutkituista hiilensidonnan menetelmistä liittyy huomattavia epävarmuuksia ja riskejä. Alan kirjallisuudessa esillä olleita muita hiilensidonnan keinoja ovat muun muassa seuraavat:

• hiilidioksidin talteenotto teollisuuslaitoksissa ja varastoiminen tai jatkojalostaminen esimerkiksi metanoliksi, hiilikuiduksi, grafeeniksi ja timanteiksi
• biohiilen valmistus biomassasta pyrolyysin (kuivatislauksen) avulla ja sen lisääminen pelto- ja puutarhamaahan
• hiilidioksidin sitominen niin sanottujen keinotekoisten puiden avulla natriumkarbonaatiksi
• hiilidioksidin sitominen kemiallisesti mineraaleihin karbonaatioreaktiolla (tehostettu rapautuminen)
• bioenergian tuotanto yhdistettynä teolliseen hiilenpoistoon savukaasuista
• teollisten hiilidioksidi-imureiden käyttö ja kerätyn hiilidioksidin jatkojalostaminen tai varastoiminen kallioperään tai merenpohjaan
• valtamerien hiilensidonnan tehostaminen kylvämällä mereen rautajauhetta tai muuta ravinnemateriaalia, joka lisää fytoplanktonin tuotantoa

Tutkimuksissa on esitetty myös erilaisia keinoja maapallon heijastavuuden (albedon) lisäämiseksi – esimerkiksi pohjoisten alueiden ja Pohjoisen jäämeren lumi- ja jääpeitteen vahvistaminen; maanpinnan, kaupunkien rakennusten ja rakennelmien sekä liikenneinfrastruktuurin valkaiseminen; valtamerien yllä olevien matalien pilvien valkaiseminen sekä heijastavien hiukkasten ampuminen yläilmakehään.

Kirjoituksen lähteitä on lueteltu alla olevassa liitteessä.