Saija Huuskonen

Global warming potentials of stemwood used for energy and materials in Southern Finland: differentiation of impacts based on type of harvest and product lifetime

Wood harvesting in boreal forests typically consists of sequential harvesting operations within a rotation: a few thinnings and a final felling. The aim of this paper is to model differentiated relative global warming potential (GWP) coefficients for stemwood use from different thinnings and final fellings, and correction factors for long‐lived wood products, potentially applicable in life cycle assessment studies. All thinnings and final fellings influence the development of forest carbon stocks. The climate impact of a single harvesting operation is generated in comparison with no harvesting, thus encountering a methodological problem on how to handle the subsequent operations. The dynamic forest stand simulator MOTTI was applied in the modelling of evolution of forest carbon stocks at landscape level in Southern Finland. The landscape‐level approach for climate impact assessment gave results similar to some stand‐level approaches presented in previous literature that included the same forest C pools and also studied the impacts relative to the no‐harvest situation. The climate impacts of stemwood use decreased over time. For energy use, the impacts were higher or similar in the short term and 0–50% lower in the midterm in comparison with an identical amount of fossil CO2. The impacts were to some extent (approximately 20–40%) lower for wood from intermediate thinnings than for wood from final fellings or first thinnings. However, the study reveals that product lifetime has higher relative influence on the climate impacts of wood‐based value chains than whether the stemwood originates from thinnings or final fellings. Although the evolution of future C stocks in unmanaged boreal forests is uncertain, a sensitivity analysis suggests that landscape‐level model results for climate impacts would not be sensitive to the assumptions made on the future evolution of C stocks in unmanaged forest. Energy use of boreal stemwood seems to be far from climate neutral.

High infection rate of residual conifer stumps by Heterobasidion species in an area with assumed low infection pressure

Abstract The study was made in order to assess the infection rate of conifer stumps by Heterobasidion species in transition zone between southern boreal and middle boreal areas. Majority of surveys of stump infection rate have been made in areas where the fungus is already a considerable problem; typically the effective temperature sum in these areas exceeds 1200 degree days (d.d.). In the study, the incidence of stump infection was surveyed by intensive sampling of cut stump surfaces in the Central Finland in area where the temperature sum is 1100 d.d. and sporadic observations of damages caused by H. annosum s.l. have been made. Residual stumps were surveyed in total of 31 sites where majority of stumps had been harvested. Of those, 24 (75%) were infected. The stump infection rate was less than 20% on most sites. On average, 13% of spruce stumps were infected. The frequency of infected stumps varied considerably between the studied stands. The infection percentage of residual stumps in stump harvesting areas was corresponding to that obtained from earlier studies. Our results demonstrate that although the stump harvesting effectively decreases the number of infected stumps, the stumps left after summer cutting on the clear-cut area may be an additional infection pathway. No clear linear trend between mean temperature and proportion of infected stumps could be found.

Trade-offs between forest carbon stocks and harvests in a steady state – A multi-criteria analysis

This paper provides a perspective for comparing trade-offs between harvested wood flows and forest carbon stocks with different forest management regimes. A constant management regime applied to a forest area with an even age-class distribution leads to a steady state, in which the annual harvest and carbon stocks remain constant over time. As both are desirable - carbon stocks for mitigating climate change and harvests for the economic use of wood and displacing fossil fuels - an ideal strategy should be chosen from a set of management regimes that are Pareto-optimal in the sense of multi-criteria decision-making. When choosing between Pareto-optimal alternatives, the trade-off between carbon stock and harvests is unavoidable. This trade-off can be described e.g. in terms of carbon payback times or carbon returns. As numerical examples, we present steady-state harvest levels and carbon stocks in a Finnish boreal forest region for different rotation periods, thinning intensities and collection patterns for harvest residues. In the set of simulated management practices, harvest residue collection presents the most favorable trade-off with payback times around 30-40 years; while Pareto-optimal changes in rotation or thinnings exhibited payback times over 100 years, or alternatively carbon returns below 1%. By extending the rotation period and using less-intensive thinnings compared to current practices, the steady-state carbon stocks could be increased by half while maintaining current harvest levels. Additional cases with longer rotation periods should be also considered, but were here excluded due to the lack of reliable data on older forest stands.

Raaka-aineita, hiilensidontaa ja bioenergiaa – Suomen metsien monet mahdollisuudet

Luonnonvarojen kestävän hyödyntämisen kannalta on elintärkeää siirtyä maailmanlaajuisesti hyödyntämään uusiutuvia raaka-aineita uusiutumattomien sijaan. Suomessa metsät ovat tärkein uusiutuvan raaka-aineen lähde eikä puusta ole tällä hetkellä pulaa. Metsät kasvavat paljon enemmän kuin puuta käytetään. Puunkäytön lisäämisen pullonkaulana, niin nyt kuin lähitulevaisuudessakin, on puun riittävyyden sijaan sen saatavuus ja kilpailukyky raaka-aineena. Miten uusiutuva raaka-aine otetaan talteen metsästä ja edelleen valmistetaan tuotteiksi niin kannattavasti, että toiminta on globaalisti kilpailukykyistä, ja voisi siten korvata uusiutumattomien raaka-aineiden käyttöä? Taloudellinen kannattavuus ei pelkästään takaa puun saatavuutta, vaan lisäksi raaka-ainetuotannon on oltava ekologisesti ja sosiaalisesti kestävää sekä yleisesti hyväksyttävää. Metsien käsittelyllä voidaan vaikuttaa siihen, miten puuraaka-aineen saatavuutta edistetään kestävällä ja hyväksyttävällä tavalla. Vuosikymmenien aikana tehty tutkimustyö ja myös käytännön kokemukset ovat selvästi osoittaneet, että intensiivisellä metsänhoidolla voidaan tehostaa raaka-ainetuotantoa 1) lisäämällä puuntuotosta pinta-alayksikköä kohti, 2) ohjaamalla puun raaka-aineominaisuuksia haluttuun suuntaan ja 3) pienentämällä metsänhoidon ja puunkorjuun yksikkökustannuksia. Oikein mitoitettuna ja kohdennettuna tehostetut metsänkäsittelytoimet täyttävät myös kestävyyskriteerit. Suomen metsävarojen tulevaisuuden tuotantopotentiaalia selvitettiin FIBIC Oy:n EffFibre-tutkimusohjelmassa. FIBIC Oy (Finnish Bioeconomy Cluster Oy, entinen Metsäklusteri Oy) on yksi Suomen kuudesta strategisen huippuosaamisen keskittymästä. EffFibre-tutkimusja kehittämisohjelman tavoitteena on kasvattaa kotimaisen puuraaka-aineen saatavuutta ja puuntuotannon kustannustehokkuutta sekä parantaa koko klusterin kilpailukykyä kehittämällä radikaalisti uudenlaisia energiatehokkaita ja resursseja säästäviä tuotantoteknologioita. Skenaarioeli ennustetutkimuksen avulla selvitettiin metsävarojen ja metsien hoidon mahdollisuudet vaikuttaa tulevaisuudessa saatavan raakaaineen määrään ja laatuun. Tutkimuksessa tarkasteltiin puuntuotantomahdollisuuksia monipuolisesti eri näkökulmista. Raaka-aineen määrän ja laadun ohella tarkasteltiin metsänkäsittelyvaihtoehtojen vaikutuksia metsänkasvatuksen kannattavuuteen metsänomistajan näkökulmasta. Näiden lisäksi tarkasteltiin teollisuus-, työllisyysja ilmastovaikutuksia. Tavoitteena oli myös selvittää puuntuotannon alueellisia mahdollisuuksia ja edellytyksiä.