Metsänhoito happamilla sulfaattimailla

Happamista sulfaattimaista aiheutuvat vesistöriskit on otettava huomioon rannikkoalueillamme kun- nostusojituksia ja metsänuudistamiseen liittyvää maanmuokkausta toteutettaessa. Riskialueiden esiintymistä on kartoitettu viime vuosina, mutta kartoitustieto puuttuu vielä laajoilta alueilta. Happamia sulfaattimaita voi esiintyä muinaisen Litorinameren ylimmän rannan rajaaman alueen alapuolella. Tämä Litorina alue yltää Pohjois-Suomessa noin 100 metrin korkeuteen ja Etelä-Suomessa 30–40 metrin korkeuteen nykyisestä merenpinnasta. Poikkeuksellista happamuutta voi esiintyä myös mustaliuskeita sisältävillä alueilla, mutta niitä ei tässä oppaassa tarkastella. Kansainvälisten arvioiden mukaan happamien sulfaattimaiden esiintymät ovat Suomessa Euroopan laajimmat. Happamissa sulfaattimaissa muodostuvan happamuuden aiheuttavat maaperän rautasulfidipitoiset kerrostumat. Niiden paljastuminen tai altistuminen hapettumiselle maankuivatuksen seurauksena käynnistää happamoitumisen. Hapettumistuotteet näkyvät maaperässä punaisen tai kellanruskeina kerrostumina tai ruostetäplinä. Hapettuneesta kerroksesta huuhtoutuva vesi on hyvin hapanta ja metallipitoista, mikä muodostaa vakavan uhan vesieliöstölle ja aiheuttaa haittaa erityisesti kalataloudelle. Vesistöongelmat kärjistyvät kuivaa kautta seuraavien voimakkaiden sateiden jälkeen. Maatalousvaltaisilla alueilla vesistöjen happamoitumisriski on suurin peltojen tehokkaasta kuivatuksesta johtuen. Salaojitetuilla alueilla suuremman kuivatussyvyyden vuoksi se on suurempi kuin avo-ojitetuilla alueilla. Metsätalousalueiden kuivatus ei ole yhtä voimaperäistä, joten niistä aiheutuvaa riskiä pidetään pie- nempänä. Paikallisesti metsätaloustoimenpiteiden vaikutus voi kuitenkin olla suuri, ja siksi kaikkien toimijoiden on tunnistettava riskialueet ja otettava ne huomioon metsätaloustoimenpiteiden suunnittelussa ja käytännön toteutuksessa happamoitumishaittojen estämiseksi. Vesistöille ja vesieliöstölle aiheutuvia haittoja vähennetään, kun kunnostusojitusta ja maanmuokkausta ei uloteta sulfidipitoisiin maakerroksiin. Metsien kunnostusojitus aiheuttaa suurimman uhan sulfidikerrosten paljastumiselle. Rannikkoalueilla on jo ojitussuunnitelmaa laadittaessa selvitettävä, esiintyykö alueen maaperässä sulfidipitoisia maakerroksia suunnitellulla kaivusyvyydellä. Kaivu tulisi rajata sulfidipitoisten kerrosten yläpuolelle. Esiintyminen selvitetään ottamalla kivennäismaakerroksista näytteitä maakairan tai lapion avulla. Niistä voidaan aistinvaraisesti arvioida sulfidien esiintymistä, Varmuus siitä, ettei happamoitumisriskiä ole, vaatii laboratoriossa toteutettavia maanäytteen hapettumisen edetessä toistettavia pH-mittauksia tai rikkipitoisuuden määritystä. Lisäksi on huomioitava, että ennakkoselvitys ei anna kattavaa kuvaa sulfidikerrosten esiintymisestä, vaan niitä voi paljastua vasta kaivutöiden yhteydessä, sillä sulfidikerrosten syvyys ja laajuus vaihtelevat pienipiirteisesti. Happamoitumista voi tapahtua myös metsänuudistamiseen liittyvän maanmuokkauksen seurauksena, jos paljastetaan sulfidipitoista maa-ainesta. Erityisesti kangasmailla tavanomainen muokkaussyvyys voi ulottua pinnanläheisiin sulfidipitoisiin kerroksiin, jolloin happamoituminen ja maaveteen myrkyllisissä määrin liukenevat metallit ovat uhka sekä vesistöille että taimien kehitykselle. Tämän oppaan tavoitteena on kuvata käytettävissä olevaan tutkimustietoon perustuen tehokkaimmat happamuushaittojen torjuntakeinot metsien kunnostusojitusta ja metsien uudistamiseen liittyvää maanmuokkausta toteutettaessa.201

Skogsvård på sura sulfatjordar

Vid markberedning och iståndsättningsdikning i skogarna i våra kustområden bör man uppmärksamma de risker som de sura sulfatjordarna utgör för vattendragen. Under de senaste åren har karteringen av de potentiella riskområdena inletts, men uppgifter saknas fortfarande från betydande arealer. Sura sulfatjordar påträffas i de kustområden som ligger under Litorinahavets högsta kustlinje. I norra Finland når Litorinaområdet upp till ca 100 meter och i södra Finland 30-40 meter över den nuvarande havsnivån. Exceptionellt sura jordar kan förekomma också i områden där berggrunden utgörs av svartskiffer, men dessa behandlas inte här. Enligt internationella bedömningar har Finland den största arealen sura sulfatjordar i Europa. Surheten i de sura sulfatjordarna orsakas av järnsulfidhaltiga avlagringar i jordmånen. När dessa blottläggs eller kommer i kontakt med syre i samband med torrläggning, inleds en oxidationsprocess. Produkterna av denna oxidationsprocess syns i jordmånen som röd- eller guldbruna skikt eller rostfläckar. Det vatten som urlakas via dessa jordar är ytterst surt och har en hög halt av lösta metaller och utgör därför ett allvarligt hot mot vattenorganismer och orsakar omfattande skador på fiskbestånden. Problemen i vattendragen accentueras om en torrperiod åtföljs av kraftiga eller inhållande regn. Risken för försurning i vattendragen är störst i jordbruksområden med täckdikesnätverk. Dränering inom skogsbruket är inte lika genomgripande och anses av den orsaken inte medföra lika stora risker. Lokalt kan effekterna av skogsvårdsåtgärder emellertid vara stora, och för att undvika försurningsepisoder bör därför alla aktörer känna till riskområdena och beakta dem vid planering och praktiska åtgärder. Det går att undvika skadeverkningar på vattendragen och vattenorganismerna genom att undvika att gräva ända ner till de sulfidhaltiga markskikten. Iståndsättningsdikning av skogsmark utgör den största risken för exponering och blottläggning av sulfidskikten. I kustregionerna bör man undersöka huruvida det förekommer sulfidhaltiga markskikt på det planerade grävdjupet redan då man gör upp en dikningsplan. Grävningen skall begränsas till skikten ovanom sulfidjorden. Då man är osäker, kan man ta markprover med en provborr eller en spade. Ur markproverna kan man ofta avgöra sannolikheten för sulfidjord redan på platsen genom att titta på och lukta på proverna, men större visshet om risken för försurning fås genom upprepade pH-bestämningar eller svavelanalyser av markprovet. Dessutom bör man observera, att en förundersökning inte alltid ger en heltäckande bild av sulfidskiktens utbredning, utan de kan påträffas senare under grävningsarbetets gång eftersom sulfidskiktens djup och omfattning varierar lokalt. Försurning kan också ske i samband med markberedning vid skogsföryngring. Speciellt på fastmarker kan det normala markberedningsdjupet nå ytliga sulfidhaltiga skikt, och då kan försurning och urlakning av metaller i toxiska mängder utgöra ett hot för trädplantorna. Avsikten med den här guiden är att redogöra för de mest effektiva metoderna som den tillbuds stående forskningen har att erbjuda för att undvika försurnings- och metallskador under iståndsättningsdikning och skogsföryngring.201

Happamien sulfaattimaiden yleiskartoituksen hyödyntäminen metsätaloudessa

Maanmuokkaus ja kunnostusojitus happamilla sulfaattimailla aiheuttavat riskejä sekä metsänuudistamiselle että vesistöille. Käytännön metsätaloudessa happamien sulfaattimaiden esiintymisen mahdollisuus tulee ottaa huomioon Suomen rannikkoalueilla. Haittojen ehkäisemiseksi happamien sulfaattimaiden sijainnista tarvitaan tarkkaa tietoa. Ympäristöministeriön rahoittamassa HaSuMetsä-hankkeessa selvitettiin edellytyksiä hyödyntää Geologian tutkimuskeskuksen yleiskartoitusta happamien sulfaattimaiden esiintymisen arvioinnissa metsänuudistamisaloilla. Yhdeksältä Lounais-Suomessa sijaitsevalta metsänuudistamisalalta selvitettiin maaperänäytteiden avulla happamien sulfaattimaiden esiintymistä. Valitut metsänuudistamisalat sijaitsivat pääosiltaan GTK:n luokituksen happamien sulfaattimaiden suuren esiintymisen todennäköisyyden alueella. Yhdeksästä kohteesta kaikkiaan viidellä todettiin hapanta sulfaattimaata. Osa happamiksi sulfaattimaiksi todetuista näytteenottopisteistä sijoittui uudistamisalueen reunoille, joilla esiintymisen todennäköisyys oli GTK:n aineiston perusteella hyvin pieni. Tämän selvityksen perusteella GTK:n yleiskartoitus antaa osviittaa happamien sulfaattimaiden esiintymisestä metsänuudistamisaloilla. Esiintymisen riski on otettava huomioon myös alueilla, joilla esiintymisen todennäköisyys on GTK:n kartoituksen perusteella pieni. GTK:n kartta-aineiston hyödynnettävyyden lisäämiseksi olisi saatava lisää havaintopisteitä metsämaalta ja havaintopisteiden verkoston tulisi olla tiheämpi, jotta kartta-aineistoa voitaisiin tehokkaasti hyödyntää käytännön metsätaloudessa. Nykytilanteessa esiintymisen varmistaminen vaatii maastokäynnin ja maanäytteenottoon perustuvaa tarkempaa analysointia.202

Modelling study of soil C, N and pH response to air pollution and climate change using European LTER site observations

Current climate warming is expected to continue in coming decades, whereas high N deposition may stabilize, in contrast to the clear decrease in S deposition. These pressures have distinctive regional patterns and their resulting impact on soil conditions is modified by local site characteristics. We have applied the VSD+ soil dynamic model to study impacts of deposition and climate change on soil properties, using MetHyd and GrowUp as pre-processors to provide input to VSD+. The single-layer soil model VSD+ accounts for processes of organic C and N turnover, as well as charge and mass balances of elements, cation exchange and base cation weathering. We calibrated VSD+ at 26 ecosystem study sites throughout Europe using observed conditions, and simulated key soil properties: soil solution pH (pH), soil base saturation (BS) and soil organic carbon and nitrogen ratio (C:N) under projected deposition of N and S, and climate warming until 2100. The sites are forested, located in the Mediterranean, forested alpine, Atlantic, continental and boreal regions. They represent the long-term ecological research (LTER) Europe network, including sites of the ICP Forests and ICP Integrated Monitoring (IM) programmes under the UNECE Convention on Long-range Transboundary Air Pollution (LRTAP), providing high quality long-term data on ecosystem response. Simulated future soil conditions improved under projected decrease in deposition and current climate conditions: higher pH, BS and C:N at 21, 16 and 12 of the sites, respectively. When climate change was included in the scenario analysis, the variability of the results increased. Climate warming resulted in higher simulated pH in most cases, and higher BS and C:N in roughly half of the cases. Especially the increase in C:N was more marked with climate warming. The study illustrates the value of LTER sites for applying models to predict soil responses to multiple environmental changes

Exceedance of critical loads and of critical limits impacts tree nutrition across Europe

201

Currently legislated decreases in nitrogen deposition will yield only limited plant species recovery in European forests

Atmospheric nitrogen (N) pollution is considered responsible for a substantial decline in plant species richness and for altered community structures in terrestrial habitats worldwide. Nitrogen affects habitats through direct toxicity, soil acidification, and in particular by favoring fast-growing species. Pressure from N pollution is decreasing in some areas. In Europe (EU28), overall emissions of NO x declined by more than 50% while NH3 declined by less than 30% between the years 1990 and 2015, and further decreases may be achieved. The timescale over which these improvements will affect ecosystems is uncertain. Here we use 23 European forest research sites with high quality long-term data on deposition, climate, soil recovery, and understory vegetation to assess benefits of currently legislated N deposition reductions in forest understory vegetation. A dynamic soil model coupled to a statistical plant species niche model was applied with site-based climate and deposition. We use indicators of N deposition and climate warming effects such as the change in the occurrence of oligophilic, acidophilic, and cold-tolerant plant species to compare the present with projections for 2030 and 2050. The decrease in N deposition under current legislation emission (CLE) reduction targets until 2030 is not expected to result in a release from eutrophication. Albeit the model predictions show considerable uncertainty when compared with observations, they indicate that oligophilic forest understory plant species will further decrease. This result is partially due to confounding processes related to climate effects and to major decreases in sulphur deposition and consequent recovery from soil acidification, but shows that decreases in N deposition under CLE will most likely be insufficient to allow recovery from eutrophication

Kansainvälinen biodiversiteettipaneeli IPBES lähtee hakemaan kokonaisvaltaista muutosta luonnon monimuotoisuuden suojelemiseksi

201

Nautitaan lähiluonnosta - muistetaan myös iso kuva

202

Happaman sulfaattimaan tunnistaminen pH-inkubaatiomenetelmällä

201