Kesto: 2010-2013
Tutkimusohjelma: ForestEnergy2020
Suomi on allekirjoittanut kansainvälisen ilmastosopimuksen, jossa sitoudutaan vähentämään hiilidioksidin ja muiden kasvihuonekaasujen päästöjä. Tavoitteiden saavuttamisessa bioenergialla ja muilla uusiutuvilla energialähteillä on keskeinen merkitys. Nykyisen energiapolitiikan mukaisesti hakkuut tulisi toteuttaa korjaamalla runkopuun lisäksi hakkuutähteet ja kannot eli ns. energiapuu. Kokopuukorjuun ekologiset vaikutuksia turvemailla ei ole tutkittu lainkaan.
Tutkimuksen tavoitteena on selvittää lisäävätkö metsänhakkuut ojitetulla turvemailla maaperään varastoituneiden raskasmetallien huuhtoutumista vesistöihin. Teollistumisen myötä raskasmetallien päästöt ilmakehään ovat lisääntyneet. Ilmakehään päästyään raskasmetallit kulkeutuvat pitkiä matkoja kunnes ne päätyvät maahan märkä- ja kuivalaskeumana, jossa ne voivat sitoutua maaperän orgaaniseen ainekseen. Maan orgaaniseen pintakerrokseen ajan kuluessa pidättyneet raskasmetallit voivat muuttua liikkuviksi maaperän häiriintymisen kuten hakkuiden seurauksena ja kulkeutua valumavesien mukana vesistöihin, mikä aiheuttaa merkittävän ekotoksikologisen riskin. Mobilisoituneet raskasmetallit rikastuvat ravintoketjussa mm. kaloihin, hirviin, sieniin ja marjoihin lisäten samalla ihmisten altistumista raskasmetalleille.
Suomessa on 4.9 Mha puuntuotantoa varten ojitettuja turvemaita, jotka saavuttavat 10-30 vuoden kuluessa päätehakkuuvaiheensa. Metsänhakkuut aiheuttavat muutoksia hydrologisessa kierrossa: vähentynyt evapotranspiraatio, maaperän kosteuden lisääntyminen ja pohjavedenpinnan nousu lisäävät kokonais- ja pintavaluntaa, mikä lisää huuhtoutumista.
Tutkimus toteutetaan Sotkamossa 8:lla pienehköllä valuma-alueeella, puolet aloista sijaitsee mustaliuske- ja puolet kvartsiittialueella. Mustaliuskeen raskasmetallipitoisuudet ovat luontaisesti suuria.
Valuma-alueilta määritetään raskasmetallipitoisuudet biomassa-, maaperä-, turve-, maavesi-, sedimentti-, valumavesi- ja kiintoainenäytteistä. Kalibrointiaika ennen toimenpiteitä on vuosi, hakkuiden jälkeen tilannetta seurataan 1-2 vuotta. Huomioimalla tilanne ennen hakkuita ja hakkuiden jälkeen, voidaan selvittää hakkuiden vaikutus raskasmetallien huuhtoutumiseen. Saatu empiirinen data yhdistetään hydrologiseen malliin, jonka avulla arvioidaan kuormituksen määrä.
Tutkimuksessa käytetään uusia menetelmiä kuten DGT tekniikka, jota voidaan käyttää in situ biosaatavien raskasmetallien mittaamiseen. MINEQL+ tasapainomallia käytetään aineiden eri esiintymismuotojen arvioimiseen, PLFA menetelmää käytetään mikrobiyhteisön rakenteessa tapahtuvien muutosten määrittämiseen. Lisäksi kehitetään analyysimenetelmää Hg:n ja muiden raskasmetallien määrittämiseen vesinäytteistä. Monitieteellinen (metsä, maaperä, geologia, turve, mikrobiologia, analyyttinen ympäristökemia) lähestymistapa mahdollistaa kokonaisvaltaisen (ilmakehä-kasvillisuus-maaperä-kallioperä-valunta) tarkastelun hakkuiden vaikutuksia tutkittaessa.
Hanke toteutetaan yhteistyössä Helsingin yliopiston (metsätieteiden laitos), Oulun yliopiston (kemian laitos), Suomen ympäristökeskuksen ja Geologian tutkimuskeskuksen kanssa
Hankkeen vetäjä:
Ukonmaanaho, Liisa
Metsäntutkimuslaitos,
Vantaan toimipaikka,
PL 18, 01301 VANTAA
Puhelin: 029 532 5115
Sähköpostiosoite: liisa.ukonmaanaho@metla.fi
Muut tutkijat: Kiikkilä, Oili, VA (2011-13), Lauren, Ari, JO (2011), Nieminen, Tiina, VA (2010-11), Piispanen, Juha, OU (2010-12), Pyhtilä, Heidi, OU (2010-13)
Tämä sivu on tuotettu Metlan tietokannasta 02.02.2013
Palaute