Metsade süsiniku sidumine sõltub ilmastikuoludest

Uurimisala ja doktoritöös kasutatav seade Järvselja metsas. Foto: Sille Rebane

9. oktoobril kaitses Eesti Maaülikooli doktorant Sille Rebane filosoofiadoktori väitekirja teemal „Metsade majandamise mõju hindamine süsiniku kontekstis: turbulentse kovariatsiooni meetod. Evaluation of forest management in the context of carbon fluxes: Eddy-Covariance method“.

Töös uuriti, kuidas mõjutab metsa majandamine süsinikuringet ning kui kaua võtab metsaökosüsteemil aega lageraiest taastumine. 

Boreaalsed metsad katavad maakeral kõige suurema maa-ala. Oma võime tõttu reguleerida maakera kliimat ja energiavooge kannavad nad suurt rolli ka kliimamuutustes. Nii boreaalsed kui ka hemiboreaalsed metsad on võimelised atmosfäärist süsinikku siduma ja seda biomassis säilitama.

Häiringutel on märkimisväärne mõju metsade kasvule ja produktsioonile, elujõulisusele ning loomulikult ka süsinikuringele. Mõned häiringud mõjutavad metsaökosüsteemi süsinikuringet tugevamini kui teised.

Lageraiest taastumiseks võib kuluda kuni kümme aastat, mõnel juhul kuni 20. Pärast põlengut on muutused aga drastilisemad.

Doktoritöös käsitleti kirjanduse põhjal erinevate häiringute – nagu lageraied, metsapõlengud, tormid ja putukarüüsted – järgset metsaökosüsteemi süsinikubilansi taastumist, et selgitada, kui kaua selleks aega kulub.

„Lageraiest taastumiseks võib kuluda kuni kümme aastat, mõnel juhul kuni 20. Pärast põlengut on muutused aga drastilisemad, mistõttu kulub metsaalal taastumiseks märksa kauem, vähemalt 50 aastat,“ võrdles Rebane.

Metsade majandamise (lageraie) järgselt muutub metsaökosüsteemi süsinikubilanss. Eeldus on, et kohe pärast lageraiet paisatakse suur kogus süsinikku õhku ja ökosüsteem muutub süsinikku eraldavaks.

Lageraie mõju hindamiseks kasutati doktoritöös täpset ja usaldusväärset turbulentse kovariatsiooni meetodit, mille abil mõõdeti ökosüsteemi neto süsinikuvahetust (Net Ecosystem Exchange, NEE) maapinna ja atmosfääri vahel. See on otsene meetod ökosüsteemi energiavoogude tuvastamiseks.

Selgus, et uuritud viieaastane puistu oli põuase suve tingimustes mõõtmisperioodil (mai kuni august) süsinikuneutraalne: sidudes vaadeldaval perioodil 0.011 t C ha−1. Kuue- ja kaheksa-aastased metsaökosüsteemid näitasid mõõtmisperioodil (juuni kuni september) süsinikusiduja rolli, sidudes vaadeldaval perioodil 2.076 t C ha−1.

Ekstreemsed ilmastikuolud seevastu pärsivad süsiniku sidumist, mistõttu on see põuatingimustes ja suuremate sademete korral madalam.

Rebase sõnul mõjutavad süsiniku sidumisvõimet nii temperatuur kui sademed – optimaalse temperatuuriga ja sobivate niiskustingimuste korral on sidumine suurem. „Ekstreemsed ilmastikuolud seevastu pärsivad süsiniku sidumist, mistõttu on see põuatingimustes ja suuremate sademete korral madalam,“ lisas ta.

Metsaökosüsteemi taastumiseks kuluv aeg sõltub valitud metsa uuendamise viisist. Loodusliku uuenemise korral võtab taastumine tavaliselt rohkem aega kui istutamise ja külvi teel uuendamise korral.

Eestis enimkasutatud metsauuendamise võte on lageraie, millele järgneb uue metsapõlvkonna istutamine. „Istutamise kaudu saab kiirendada metsaala uuendamist, mis võib omakorda suurendada süsiniku sidumise potentsiaali. Oskuslikult metsa majandades on võimalik leevendada kliimamuutusi ja pidurdada temperatuuritõusu,“ lõpetas Rebane.

• Doktoritöö juhendajad on kaasprofessor Kalev Jõgiste ja vanemteadur Marek Metslaid, oponent professor Urban Nilsson (Centre of Southern Swedish Forest Research, Swedish University of Agricultural Sciences).
• Dissertatsiooniga saab tutvuda Eesti Maaülikooli digitaalarhiivis EMU DSpace.