Suomen LULUCF-sektorin 2021–2025 velvoitteen toteutuminen

Tämä työ on tehty Luonnonvarakeskuksessa Maa- ja metsätalousministeriön toimeksiannosta. Toimeksianto oli: Laaditaan selvitys syistä, miksi vuotta 2021 koskevissa kasvihuonekaasuinventaarion pikaennakkotiedoissa, jotka julkistettiin 06/2022, maankäyttösektori oli muuttunut päästölähteeksi, ja mitä se tarkoittaa 2021–2025 EU LULUCF-velvoitteen toteutumisen osalta. Ilmasto- ja energiaministeriryhmä tarkastelee selvityksen pohjalta tarvittavia lisätoimia. Toimeksiantoa tarkennettiin siten, että vuoden 2021 tilannetta tarkasteltiin käyttäen kasvihuonekaasuinventaarion ennakkotietoja LULUCF-sektorin päästöistä ja poistumista (14.12.2022) pikaennakkotietojen sijaan. 1. Vuoden 2021 kasvihuonekaasuinventaarion ennakontiedon mukaan LULUCF-sektorin nielujen muuttuminen päästöksi johtuu puuston kasvun ja poistuman erotuksen pienenemisestä lisääntyneiden hakkuiden ja alentuneen kasvun vuoksi. Metsät ovat edelleen nettonielu, mutta se oli laskenut niin alhaiseksi, ettei se kata muiden maankäyttöluokkien päästöjä. 2. Mäntymetsien ikärakenne on kehittynyt siten, että kasvu alenee. Metsien ikärakenne, kaikki puulajit huomioiden, selittää noin viidenneksen VMI12:n ja VMI13:n välillä havaitusta 4,5 miljoonan kuutiometrin kasvun alenemasta. Ikärakenteen puolesta puuston kasvu todennäköisesti pysyy nykyisellä tasolla tai voi edelleen hieman alentua lähivuosina. 3. Männyllä on ollut kolme heikkoa kasvukautta (2018–2020). Etelä-Suomessa nämä kasvukaudet ovat olleet poikkeuksellisen kuivia. Pohjois-Suomessa vain kasvukausi 2018 oli poikkeuksellisen kuiva, mutta vuosien 2019 ja 2020 kasvuntasoa on Pohjois-Suomessa heikentänyt männyn voimakas käpytuotanto. Useamman vuoden heikot kasvukaudet eivät ole todennäköisiä, mutta vaikka lähivuosina kasvukaudet olisivat keskimääräistä parempia, vuosien 2018–2020 heikompi männyn kasvu säilyy VMI13:n kasvutuloksissa. Nykyisellä hakkuiden tasolla kasvu voi lähivuosina nousta vain, jos ympäristötekijät (kasvukauden pituus, lämpösumma, sademäärä) ovat suotuisat. 4. Kasvihuonekaasuinventaarion ennakkotietojen mukaan tililuokan hoidettu metsämaa, sisältäen puutuotteet, hiilinielu oli -11,4 milj. t CO2-ekv., kun metsien vertailutaso kaudelle 2021–2025 on -29,4 milj. t CO2-ekv. vuodessa. Vertailutasoon tullaan tekemään inventaarion ja vertailutasolaskennan menetelmäeroista johtuvia teknisiä korjauksia. 5. Muussa maankäytössä ei arvioida tapahtuvan merkittäviä kauden 2021–2025 laskentatulokseen vaikuttavia muutoksia. Tämä koskee erityisesti EU-LULUCF-tilinpitoa. Vaikka maatalousmaihin kohdistuvat kosteikkotoimenpiteet muuttaisivat alueen maankäytön pois maataloudesta, tilinpidossa se tulee pysymään tililuokissa hoidettu viljelysmaa tai hoidettu ruohikkoalue. Metsityksen lisäämiseksi tehtävät toimet tulevat aikanaan vaikuttamaan hoidetun metsämaan nieluun enemmän kuin tililuokkaan metsitetyt alueet. Metsäkatoa ehkäisevien toimien vaikutus sen sijaan olisi välitön, mutta suunnitellut toimet eivät ennätä vaikuttaa vuosiin 2021–2025. 6. Vuoden 2022 teollisuuspuun hakkuut olivat lokakuun loppuun mennessä 3 prosenttia alemmat kuin vuonna 2021, mutta loppuvuoden 2022 aikana hakkuiden kokonaismäärä voi saavuttaa vuoden 2021 tason. Kotimaisen puun käyttö on lisääntynyt ja lisääntynee lähivuosina edelleen teollisuuden uusien investointipäätösten sekä Venäjältä tapahtuneen puuntuonnin loppumisen myötä. Tämän selvityksen pohjalta arvioidaan, että metsien hiilinielu kaudella 2021–2025 jää 50–100 miljoonaa CO2-ekvivalentti-tonnia pienemmäksi kuin vertailutaso. Arvio ei sisällä vertailutasoon tehtävien ns. teknisten korjausten vaikutusta. 7. Metsien hiilinielun aleneminen vaikeuttaa LULUCF-sektorin velvoitteen saavuttamista kaudella 2021–2025. Toteutuneen metsänielun ollessa 50–100 miljoonaa CO2-ekvivalenttitonnia ja muusta maankäytöstä aiheutuvien päästöjen ollessa nykytasolla, joudutaan metsäjouston ja Suomen erillisjouston lisäksi hankkimaan puuttuvat yksiköt muilta jäsenmailta tai kompensoimaan taakanjakosektorin yksiköillä. Tässä selvityksessä tarve arvioidaan noin 50–80 miljoonaan CO2-ekvivalenttitonnin suuruiseksi

Saturation vapor pressure characterization of selected low-volatility organic compounds using a residence time chamber

Saturation vapor pressure (psat) is an important thermodynamic property regulating the gas-to-particle partitioning of organic compounds in the atmosphere. Low-volatility organic compounds (LVOCs), with sufficiently low psat values, primarily stay in the particle phase and contribute to aerosol formation. Obtaining accurate information on the psat of LVOCs requires volatility measurements performed at temperatures relevant to atmospheric aerosol formation. Here, we present an isothermal evaporation method using a residence time chamber to measure psat for dry single-compound nanoparticles at 295 K. Our method is able to characterize organic compounds with psat spanning from 10−8 to 10−4 Pa at 295 K. The compounds included four polyethylene glycols (PEGs: PEG6, PEG7, PEG8, and PEG9), two monocarboxylic acids (palmitic acid and stearic acid), two dicarboxylic acids (azelaic acid and sebacic acid), two alcohols (meso-erythritol and xylitol), and one ester (di-2-ethylhexyl sebacate). There was a good agreement between our measured psat values and those reported by previous volatility studies using different measurement techniques, mostly within 1 order of magnitude. Additionally, quantum-chemistry-based COSMOtherm calculations were performed to estimate the psat values of the studied compounds. COSMOtherm predicted the psat values for most of the studied compounds within 1 order of magnitude difference between the experimental and computational estimates.peerReviewe

Model of methane transport in tree stems: Case study of sap flow and radial diffusion

The transport processes of methane (CH4) in tree stems remain largely unknown, although they are critical in assessing the whole-forest CH4 dynamics. We used a physically based dynamic model to study the spatial and diurnal dynamics of stem CH4 transport and fluxes. We parameterised the model using data from laboratory experiments with Pinus sylvestris and Betula pendula and compared the model to experimental data from a field study. Stem CH4 flux in laboratory and field conditions were explained by the axial advective CH4 transport from soil with xylem sap flow and the radial CH4 diffusion through the stem conditions. Diffusion resistance caused by the bark permeability did not significantly affect gas transport or stem CH4 flux in the laboratory experiments. The role of axial diffusion of CH4 in trees was unresolved and requires further studies. Due to the transit time of CH4 in the stem, the diurnal dynamics of stem CH4 fluxes can deviate markedly from the diurnal dynamics of sap flow.Peer reviewe

Modeling the response of Norway spruce tree-ring carbon and oxygen isotopes to selection harvest on a drained peatland forest

Peer reviewe