Suo - Mires and peat 71 (2020)
Annually 2 500–3 500 hectares have been released from peat production in Finland. To meet European Union targets for reducing greenhouse gas emissions, Finland has aimed at substituting fossil fuels with wood-based fuels. The afforestation of cutaway peatlands could create carbon sinks and compensate soil carbon fluxes (Hytönen et al. 2018). High nitrogen content of the residual peat enables high biomass production, while potassium and phosphorus nutrition can be secured e.g. by ash fertilization. Cutaway peatlands could be afforested cost-efficiently with native downy birch (Betula pubescens Ehrh.), which is a primary successional tree species thriving on peatlands. Wood production would be based on natural seeding, early clear-cutting with whole-tree method, and coppice regeneration. This stand management system has shown potential for profitable production of energy biomass without subvention (Jylhä et al. 2015). The present study was aimed at assessing the profitability of growing downy birch on cutaway peatlands, based on empirical productivity models and a larger dataset than in the case study above.
Northern boreal peatlands have fine-scale spatial heterogeneity in land cover and vegetation patterns. We produced ultra-high spatial resolution vegetation and land cover maps in three different peatland sites in Finnish Lapland, using drone data, aerial images and lidar data, as well as satellite imagery. Our study was divided into four sub-studies. First, we compared two different vegetation mapping approaches in Kaamanen mire: floristically defined plant communities and pre-defined land cover types. We found out that land cover type mapping has higher classification accuracy but plant communities show the fuzzy pattern of peatland vegetation more realistically. Second, we tested the data and resolution requirements in land cover mapping. According to the results, multiple different datasets at different scales are needed, including spectral and topographic features, and in order to achieve the highest accuracy, ≤ 0.5 m spatial resolution data should be used. Third, we evaluated how these mires (Kaamanen, Lompolojänkkä, Halssiaapa) differ structurally and vegetationally, and showed that there are notable differences between mires in how well vegetation patterns can be detected, what vegetation properties should be mapped and what the optimal remote sensing datasets are. Fourth, we assessed the relative benefit of hyperspectral drone data in detecting biomass and leaf-area index patterns in Halssiaapa mire. Hyperspectral data boosted somewhat the accuracy of the different models. Overall, accurate vegetation and land cover maps can be produced with drone and other remote sensing data, and different datasets and approaches should be tested and combined to find out the suitable methods at different study sites.
Suoluonnon muutosten takia monet soiden luontotyypit ovat uhanalaistuneet. Vuonna 2018 valmistuneessa Suomen luontotyyppien uhanalaisuuden arvioinnissa suoluontoa tarkasteltiin ja arvioitiin kahdella hierarkiatasolla. Yhtäältä tarkasteltiin suokasviyhteisöjä, joita voidaan luokitella suotyypeiksi. Toisaalta tarkasteltiin useiden suotyyppien muodostamia laajempia suokokonaisuuksia eli suoyhdistymiä sekä useista erillisistä suolaikuista muodostuvia maankohoamisrannikon soiden kehityssarjoja (Kaakinen ym. 2018a, b). Soiden luokiteltuja kasviyhteisöjä kutsutaan suotyypeiksi (Eurola ym. 2015, Kaakinen ym. 2018b, Laine ym. 2018). Yhdellä suolla on yleensä useiden, jopa kymmenien eri suotyyppien kasvillisuutta. Suokasviyhteisöjen pääryhmiksi katsotaan kasvitieteellisessä suoluokittelussa korvet, rämeet, nevat ja letot, mutta myös luhtaja lähdekasvillisuus (Eurola & Kaakinen 1978, Eurola ym. 2015, ks. Soiden kasvillisuus). Luhdat ja lähteiköt vaihettuvat ilman selvää rajaa vesiluontotyyppeihin. Luontotyyppien uhanalaisuusarvioinnissa lähteikköluontotyypit on käsitelty ja arvioitu sisävesiluontotyyppien yhteydessä (Lammi ym. 2018). Luhdat ja lähdekasvillisuus mainitaan myös uusimmissa metsätieteellisissä suotyyppioppaissa (esim. Laine ym. 2018). Eri päätyyppiryhmiin kuuluva suokasvillisuus muodostaa myös yhdistelmätyyppejä: neva- ja lettokorpia sekä neva- ja lettorämeitä. Suoyhdistymä on yhtenäinen suoalue, jossa on eri suotyypeistä koostuvia osia (Ruuhijärvi 1960, Eurola 1962, Kaakinen ym. 2018b). Suoyhdistymätyypit jakautuvat ilmastollisiin ja paikallisiin tyyppeihin. Ilmastollisista suoyhdistymätyypeistä keidassoiden eli kohosoiden esiintyminen painottuu eteläisen Suomen muuta Suomea kuivempaan ja lämpimämpään ilmastoon, kun taas aapasoiden esiintyminen painottuu pohjoisen Suomen kosteaan ja viileään ilmastoon (Ruuhijärvi 1960, Eurola 1962). Myös rinnesuot vaativat viileän ja kostean ilmaston (Havas 1961), ja palsasoita esiintyy vain pohjoisimmassa Lapissa, missä on tarpeeksi kylmää paikallisen ikiroudan syntymiselle (Kaakinen ym. 2018b). Paikallisia suoyhdistymätyyppejä ovat rannikkosuot, boreaaliset piensuot ja tunturisuot, joiden ominaispiirteet ja esiintyminen riippuvat enemmän paikallisista olosuhteista kuin ilmastosta (Kaakinen ym. 2018b). Maankohoamisrannikon soiden kehityssarjoja syntyy, kun maata kohoaa Pohjanlahden rannikolla vähitellen merenpinnan yläpuolelle (Rehell ym. 2012, Laitinen 2013). Sarjan nuorimmat suot lähinnä meren rantaa ovat tyypillisesti luhtia ja vanhimmat suot ovat kehittyneet aapa- tai keidassoiksi (Kaakinen ym. 2018b).
Suot ovat hyvin monimuotoisia elinympäristöjä (ks. Soiden kasvillisuus, s. 141). Niillä vaihtelevat sekä märkyys että ravinteisuus ja niiden seurauksena myös avoimuus ja puustoisuus. Lisäksi suurilmastollisten erojen vuoksi suot ovat erilaisia Etelä- ja Pohjois-Suomessa. Ojitus hävittää useimmat luonnontilaisten soiden piirteet hyvin tehokkaasti, mutta jopa korostaa joitain piirteitä. Ojitus on myös keskittynyt erityisesti reheville sekä puustoisille soille ja toisaalta Etelä- ja Keski- Suomeen (ks. Soiden käyttö Suomessa, s. 115, ja Suoluontotyyppien uhanalaisuus, s. 149). Kun vielä erilaisille eliölajiryhmille hyvin erilaiset elinympäristön ominaisuudet ovat tärkeitä, soiden ja niiden ojituksen merkitys eliölajeille ja niiden uhanalaisuudelle riippuu voimakkaasti tarkasteltavasta lajiryhmästä (Aapala 2001b). Ojituksen yleinen vaikutus on, että se samankaltaistaa soita ja siksi hävittää suoluonnolle ominaista monimuotoisuutta.
Luonnontilaisten (ojittamattomien) soiden ja eri tarkoituksiin käytettyjen ojitettujen soiden maaperän kasvihuonekaasupäästöt poikkeavat huomattavasti toisistaan. Ojittamattomat suot kerryttävät turvetta ja ovat hiilidioksidin nieluja, mutta toisaalta myös metaanin lähteitä. Ojitetuilla soilla metaanipäästö on pieni, mutta hapellisen hajotustoiminnan kiihtyminen johtaa yleensä turpeen hävikkiin. Tällöin soista tulee hiilidioksidin ja typpioksiduulin lähteitä. Päästöjen suuruuteen vaikuttavat voimakkaasti maankäyttömuoto ja kuivatuksen tehokkuus. Seuraavassa tarkastellaan soiden eri maankäyttömuotojen pinta-alakohtaisia kasvihuonekaasupäästöjä pääasiassa Suomesta kerättyjen julkaistujen aineistojen perusteella. Eri maankäyttömuotoja verrataan keskenään. Lisäksi tarkastellaan, miten ojitettujen soiden päästöt eroavat saman maankäyttömuodon kivennäismaiden päästöistä. Ojituksen vaikutuksia tarkastellaan vertaamalla ojitettua suota ojittamattomaan. Ojittamattomat suot eivät välttämättä ole luonnontilaisia, vaan ihmisen toiminta – vähiten marjanpoiminta, metsästys ja muu ulkoilu, merkittävimmin sarojen korjuu rehuksi aikoinaan ja metsätalous nykyään – on vaikuttanut niihinkin. Niin kauan kuin suon käyttö ei vaikuta merkittävästi sen hydrologiaan, ojittamattoman suon maaperä on kuitenkin aineiden kierroltaan luonnontilaisen kaltainen. Niinpä ojittamaton ja luonnontilainen suo ovat maaperän kasvihuonekaasupäästöjen kannalta seuraavassa käytännössä synonyymejä. Jos kuitenkin läheisyydessä tehty ojitus muuttaa ojittamattoman suon tai suonosan hydrologiaa, maaperän kaasupäästötkin voivat muuttua. Jos taas suo on käytännössä ojitettu – esimerkiksi ojitusmätästyksellä päätehakkuun jälkeen – vaikka se ei olisikaan ”virallisesti” ojitettu suo, se on yhtä kaikki ojitettu.
Metsäojitettu suo on ilmastovaikutuksiltaan monella tapaa erilainen kuin maatalouteen tai turpeennostoon ojitettu suo. Muissa käyttömuodoissa turpeen nopea hävikki johtaa suuriin hiilidioksidi- ja typpioksiduulipäästöihin (Ojanen ym. 2020). Metsäojitetulla suolla turpeen hävikki on selvästi hitaampaa kuin pelloilla tai turpeennostoalueilla. Metsäojitetuilla soilla myös kasvavan puuston hiilinielu voi olla yhtä suuri tai suurempi kuin turpeen hiilen hävikki. Puuston hiilivaraston muutokset eivät myöskään ole samankaltaisia vuodesta toiseen, vaan vaihtelevat voimakkaasti puuston kasvusta ja hakkuista riippuen. Metsänhoitotoimenpiteitä ja hakkuita tehdään vain kymmenien vuosien välein, joten niiden vaikutus ei ole mukana maaperän vuotuisten päästöjen arvioissa, vaan ne täytyy käsitellä erikseen. Maataloudessa ja turpeennostossa samat toimenpiteet toistuvat vuosittain, joten niiden vaikutukset sisältyvät yleensä maaperän päästöarvioihin. Oman lisänsä metsäojitetun suon ilmastovaikutusten arviointiin tuo se, että ojien lisäksi puuston maaperästä haihduttamalla ja sateesta latvuksiinsa pidättämällä vedellä on merkittävä vaikutus pohjavedenpinnan syvyyteen ja sitä kautta turpeen hävikkiin. Puusto vaikuttaa myös suon säteily- ja energiataseeseen ja on merkittävä haihtuvien orgaanisten aineiden lähde.
-
Päivänen,
Helsingin yliopisto
E-mail:
juhani.paivanen@helsinki.fi
Suoluonto on hyvin vaihtelevaa, koska suolla vaihtelevat märkyys ja ravinteisuus ja niiden seurauksena myös puustoisuus. Suoluonnon tärkein säätelijä on märkyys – lähellä maanpintaa oleva vedenpinta. Vaikka kaikki suot ovat märkiä, suon märkyys myös vaihtelee paljon. Kuivimmillaan suo muistuttaa kivennäismaan metsää, ja usein suo vaihettuukin saumattomasti ympäröiväksi metsäksi. Märimmillään suo muistuttaa jo matalaa vesistöä ja vaihettuu rantakosteikoihin ja vesistöihin. Suo voi olla ravinteisuudeltaan rehevä tai karu. Rehevässä ääripäässä suolle valuu ravinteikasta vettä ympäristöstä tai kasvillisuus saa ohuen turvekerroksen läpi ravinteita ravinteikkaasta kivennäismaasta. Karussa ääripäässä turvetta on kertynyt niin paksu kerros, että kasvien juuret eivät yllä ottamaan ravinteita alla olevasta kivennäismaasta. Myöskään ympäristöstä ei valu ravinteikasta vettä suon reunaa korkeammaksi kohonneelle suon keskiosalle, ja kasvillisuus on sadeveden mukana tulevien ravinteiden varassa. Lisäksi turpeen kertyminen ja suon läpi virtaavan veden väheneminen happamoittavat turvetta, mikä vaikeuttaa kasvien ravinteiden ottoa. Ravinteisuuden ja märkyyden lisäksi aluskasvillisuuden kasvuoloihin vaikuttaa valon määrä, jota säätelee puuston varjostus. Runsaspuustoisimmat suot ovat varjoisia ja reheviä kuusi- ja lehtipuuvaltaisia korpia tai karumpia mäntyvaltaisia rämeitä. Mitä märempi ja karumpi suo on, sitä vähäisempää puusto on. Märimmät suot ovat ravinteisuudesta riippumatta puuttomia lettoja ja nevoja. Karuimmilla puustoisilla soilla kasvaa niin kitukasvuinen ja harva männikkö, ettei se käytännössä varjosta aluskasvillisuutta. Ojitus vähentää suoluonnon vaihtelua. Kun suo ojitetaan metsätaloutta varten, märkyyden vaihtelu vähenee ja jäljelle jää ravinteisuuden vaihtelu. Tällöin suo alkaa kehittyä aluskasvillisuudeltaan kivennäismaan metsää muistuttavaksi turvekankaaksi. Myös metsänhoito ja hakkuut muuttavat kasvillisuutta. Jos suo raivataan maataloutta varten, kuivatuksen lisäksi suo muokataan viljelyyn sopivaksi kalkituksin ja lannoituksin ja suokasvillisuus raivataan viljelykasvien tieltä. Turpeennostoa varten suo raivataan kasvittomaksi turvekentäksi.
