Kliima muutumine inimtegevuse tagajärjel on paari viimase aastakümne üks olulisemaid keskkonnaprobleeme, mis mõjutab üha enam ka metsandust. Kirjutis on omamoodi jätk 2008. aasta Eesti Metsa talvenumbris ja mulluses talvenumbris ilmunud Märt Riistopi artiklitele.

Kliima on alati muutunud
Kliima on mingi paiga ilmade statistiline iseloomustus (tavaliselt aastakümnetega mõõdetavas või veel pikemas ajaskaalas). Ilm seevastu on teatud ajal piirkonnas valitsev atmosfääri seisund, mis muutub kiiresti ja pidevalt (Cielsa, 1995). Pika aja vältel ei ole ka kliima püsiv: tuleb ette nii kliima kõikumisi kui ka muutusi (kauaaegne muutumine, mis on vaadeldav kliimakõikumiste suundumusena).

Kuigi Maa kliima on olnud piisavalt stabiilne selleks, et miljonite aastate vältel elutegevust soodustada, on kliima dünaamiline nähtus ja ka looduslike tegurite tagajärjel ühtelugu muutunud. Näiteks üle 230 miljoni aasta tagasi, paleosoikumi hilisemas etapis, katsid suurt osa praegusest troopilisest alast liustikud. Samas oli peaaegu kogu mesosoikumi vältel, 180 miljonit kuni 65 miljonit aastat tagasi, temperatuur palju kõrgem kui tänapäeval. Viimase miljoni aasta jooksul on Maa kliimale olnud omased pikad külmaperioodid, mil mandriliustikud katsid suuri maa-alasid. Kõik sellised ajajärgud kestsid 80 000 kuni 100 000 aastat ja vaheldusid lühemate, vaid 10 000 kuni 15 000 aasta pikkuste jääajavaheliste soojaperioodidega (Cielsa, 1995).
Atmosfääri süsihappegaasi kui peamise kasvuhoonegaasi sisaldus on samuti suuresti muutunud, ulatudes isegi kuni 400 ppm-ni, seega olnud suuremgi kui praegu (Pearson, Palmer, 2000). Viimase jääaja haripunktis, kõigest ligikaudu 18 000 aastat tagasi, oli ookeanivee tase 130 meetrit madalam kui nüüdisajal. Umbes 6000 aasta eest, kui liustikud olid ikka veel taandumas, algas Maal periood, mil keskmine õhutemperatuur oli ligikaudu samasugune nagu praegu, kuid suved olid veidi soojemad ja talved külmemad (Cielsa, 1995). Põhjamere randadel tehtud uuringud kinnitavad, et ajavahemikul 10 000 – 6500 aastat tagasi tõusis ookeani veepind jääajajärgse liustike intensiivse sulamise tõttu ligikaudu meeter sajandis, viimase 1500 aasta kestel aga detsimeeter sajandis (http://www.loodusajakiri.ee/horisont/ artikkel728_710.html).
Seega, kliima on küll alati muutunud, kuid ometi peab hulk teadlasi ja eksperte küllaltki oluliseks ka viimase paari sajandi muutusi, mille puhul võib teatav roll olla inimtegevusel. Kui kliima teisenemist võib nii tunnistada kui ka eitada, siis metsade pindala tunduv vähenemine ja atmosfääri gaasilise koostise muutused viimasel paaril sajandil on fakt. Kopenhaageni ülemaailmsel kliimakonverentsil (UNFCCC COP 15), mis oli ÜRO ajaloo suurim riigipeade ja valitsusjuhtide kogunemine, jõuti järeldusele, et kliima muutus inimtegevusest tingitud mõjutuste alusel on hädavajalik hoida 2 °C piirides.

Atmosfääri gaasilise koostise mõjust kliimale ja metsade seisundile
Metsanduse arengu seisukohalt on tähtis arvestada võimalike kliimamuutustega ja sellega, et metsanduslikul tegevusel võivad selles olla olulised tagajärjed. Inimtegevus mõjutab kliimat oluliselt: teiseneb atmosfääri koostis (suureneb CO2 jt. kasvuhoonegaaside sisaldus) ning leiavad aset muutused maa pindmises kihis ja taimkattes (eeskätt troopiliste vihmametsade raie ja maakasutusviisi muutused jms.).
Umbes pool läbi atmosfääri saabuvast päikesekiirgusest jõuab maapinnani ja soojendab seda. Ligikaudu 30% peegeldatakse ja hajutatakse atmosfäärist tagasi maailmaruumi ja 20% neeldub õhkkonnas, maapinnani jõudmata. Maapinnani jõudnud kiirgus soojendab seda ja soojenenud maapind ning ookeanivesi kiirgavad oma temperatuurile vastava spektraalse koostisega infrapunakiirgust. Vaid näiliselt tühised 0,2% Maale jõudnud energiavoost assimileeritakse ja muundatakse keemiliseks energiaks – bioproduktsiooniks, mis kogu maismaa kohta hõlmab siiski aukartustäratava koguse, 1,1 x 109 tonni kuivainet aastas. Sellest üldkogusest hõlmab metsade produktsioon 54% (http://www. horisont.ee/node/31).
Gaase, millel on neeldumisribasid Maa intensiivse soojuskiirguse lainepikkustel, nimetatakse kiirguslikult aktiivseteks kliimagaasideks ehk kasvuhoonegaasideks. Kokku on kasvuhoonegaasidena arvel ligi 40 ühendit. Suuremat kasvuhooneefekti ja võimalikke kliimamuutusi põhjustab CO2 ja teiste kasvuhoonegaaside hulga suurenemine Maa atmosfääris, sh. inimtegevuse tagajärjel. Kasvuhooneefekt on iseenesest normaalne ja vajalik: ilma selleta oleks Maa keskmine temperatuur 33 °C võrra praegusest madalam, –18 °C , ja paik seega meie elutegevuseks ja metsade kasvuks üldse sobimatu (Kräuch, 1993).
Süsinikdioksiid CO2, mis tingib 55% globaalse soojenemise mahust, eraldub lisaks loodusprotsessidele inimtegevuse tagajärjel õhku peamiselt tahkete jm. fossiilsete kütuste põlemisel, samuti maakasutuse muutustega kaasnevate metsapõlengute tõttu. Aastas suureneb CO2 sisaldus atmosfääris umbes 1% võrra. Industriaalajastu eel oli CO2 kontsentratsioon 280 ppm (mahuosakest miljoni kohta), aastal 2000 aga juba 370 ppm. Varasema perioodiga võrreldes suurenes kontsentratsioon üle 30% ehk seega 90 ppm (http://ess.geology.ufl.edu/ess/ Notes/050-Energy_Budget/co2.html). Looduslike protsesside tagajärjel on korduvalt ka varem, viimati 130 000 aasta eest, olnud ajajärke, mil süsihappegaasi ja temperatuuri tase on olnud praegusest kõrgem (http://www.horisont.ee/ node/31).

Millised on seni registreeritud kliimamuutused? Kuivõrd olulised need on?
Globaalselt on maapinna keskmine temperatuur tõusnud 1861. aastast alates 0,6 ± 0,2 °C (Houghton, 2001). Viimase 150 aasta mõõtmisnäitude alusel on kümnest kõige soojemast aastast üheksa olnud viimasel aastakümnel. Neli kogu maailmas kõige soojemat aastat olid 1998, 2002, 2003 ja 2004. Valitsustevahelise kliimamuutuste koostöökogu (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) hinnangul kerkib maapinnalähedase õhukihi üleilmne keskmine temperatuur järgmise sajandi jooksul 1,4 °C kuni 5,8 °C, viimaste prognooside järgi isegi kuni 6,4 °C (IPCC, 2007), see on tunduvalt rohkem, kui varem arvati. Euroopas on temperatuuri tõus 20. sajandil olnud
üleilmsest keskmisest isegi järsem, nimelt 0,95 °C. Enim on kliima soojenenud Pürenee poolsaarel, Venemaa loodeosas ja Euroopa arktilistel aladel. Ennustatakse, et järgmise saja aasta jooksul kerkib Euroopa keskmine temperatuur 2,0 °C kuni 6,3 °C (The European Environment. State and Outlook 2005).
Kliima muutumine mõjutab ilmselt väga tugevasti elustikku, samas on elustik oluline muutuse mõju indikaator. Paljude kirjanduses esitatud vastukäivate andmete ja hinnangute põhjal prognoositakse ökosüsteemide omavaheliste piiride muutusi. Metsa põhjapiir võib suure kliimamuutuse korral nihkuda senise metsatundra aladele, lehtpuumetsad hõlmata osa boreaalse taigavööndi lõunaosa. Modelleerimise tulemusena on saadud võimalikuks kliimavöötmete ümberpaiknemise kiiruseks isegi 50 km 10 aasta jooksul (Sedjo, 2010). Kuna soojenemine leiab tõenäoliselt aset eeskätt suurematel laiuskraadidel, mitte ekvatoriaalsetes piirkondades, teisenevad ka keskkonnaolud rohkem just põhjapiirkondade metsades, mis võivad kannatada rohkem kui parasvöötme või troopilised metsad.

Metsadel on võime siduda süsinikku
Selleks, et pidurdada kliimamuutusi, on esmatähtis tasakaalustada globaalne süsinikubilanss. Puittaimed seovad atmosfäärist süsinikku, mis fotosünteesi järel akumuleerub biomassis. Üldiselt talletavad metsad 20–100 korda rohkem süsinikku pindalaühiku kohta kui näiteks põllumaa ning mängivad ülitähtsat osa atmosfääris sisalduva süsiniku kontsentratsiooni reguleerimisel. Metsades, peamiselt puutüvedes, okstes ja lehtedes sisaldub 80% maismaal paiknevast ja 40% maa-alusest (sh. juurtes) orgaaniliselt seotud süsinikust. Süsiniku koguvaru metsades kõigub eri andmetel suurtes piirides, näiteks 300 Gt (1 Gt (gigatonn) = 1 000 000 000 tonni) (Kauppi, 2003), 352–532 Gt (mitmed IPCC raportid) või koguni 987–990 Gt (Kirschbaum, 2001; Schwaiger, Zimmer, 2001), mis on peaaegu võrreldav kogu atmosfääri süsinikuvaruga – 750 GtC (Kirschbaum, 2001). Seejuures viitavad vanemad kirjanduse allikad enamasti suuremale metsade süsinikuvarule kui uuemad. Probleemi teeb keerulisemaks asjaolu, et eri allikates arvatakse metsade süsinikuvaru hulka vaid puidus sisalduv süsinikuvaru, varu kogu metsaökosüsteemi maapealses biomassis, kogubiomassis või ka metsamulla süsinikuvaru. Näiteks koguvaru hinnangu puhul 987 Gt peetakse taimse materjali, sh. juurte süsinikusisalduseks 331 Gt ja mulla süsinikusisalduseks 656 Gt (Kirschbaum, 2001).
Kogu metsades seotud süsinikust on umbes 37% talletatud väikestel laiuskraadidel (troopikas) asuvates metsades, 14% keskmiste laiuskraadide (parasvöötme) metsades ja 49% suurtel laiuskraadidel laiuvates metsades (Dixon et al., 1994). Troopiliste vihmametsade süsiniku koguvaru võib ületada 250 tonni hektari kohta (Ciesla, 1995). Euroopa metsade süsinikuvaruks on hinnatud 53 Gt, mis on seotud metsa biomassis ja surnud puidus. Kuna Euroopa on ainus kontinent, mille metsavarud suurenevad, on ka süsinikuvaru suurenenud alates 1990. aastast 2 Gt võrra (State of Europe’s Forests, 2007). Samas raporti lõigus on viidatud, et teadmised Euroopa metsade süsinikuvarust ja süsinikuvoogudest on veel üpris piiratud. Kui see on nii, kuidas suhtuda siis teiste maailmajagude kohta kogutud informatsiooni usaldusväärsusesse?
Kuigi metsad on peamised süsiniku sidujad ja säilitajad, vabaneb puude suremise järel suur osa neis talletunud süsinikku õhku. Osa süsinikust saab metsamulla orgaanilise ainese osaks ja võib olenevalt keskkonnaoludest jääda sinna pikaks ajaks. Samas paiskub maakasutuse muutuste ja eeskätt metsade hävitamise ning alade ülepõletamise pärast ja põllumajanduslikku kasutusse mineku vms. tõttu atmosfääri kiiresti lisakogus süsihappegaasi. Troopikas, kus endiselt hävitatakse aastas 7–13 miljonit hektarit metsi või teiseneb metsamaade ja puittaimestikuga kaetud alade maakasutusviis, eraldub atmosfääri 1,4–1,65 Gt süsinikku aastas (Collins, 1995; Cielsa, 1995; Kirschbaum, 2001; Heimann, 2008). Hävitatud metsadest vabanenud CO2 hõlmab hinnanguliselt ligikaudu 17% (IPCC 2007; Vahanen, 2009), 23% (Cielsa, 1995) või 24% (Burley et al., 2007) kogu inimtekkelisest süsinikuheitest, sealhulgas fossiilkütuste põlemisel tekkinud C heitkogus.
Kokku on kahesaja viimase aasta jooksul maakasutuse muutuste tõttu atmosfääri paisatud 140 Gt süsinikku (Brand, 2000). Kakssada miljonit inimest üle maailma harib siiani 300–500 miljonit hektarit maad alepõlluna: see puhastatakse looduslikust taimkattest üldjuhul ala ülepõletamise käigus, kasutatakse põllumajanduseesmärkidel kaks kuni viis aastat, seejärel aga jäetakse sööti, lastakse jälle seitsmeks kuni kaheteistkümneks aastaks kattuda loodusliku taimkattega ning puhastatakse sellest siis taas (Cielsa, 1995). Peale metsade hõlmab igal aastal põletatav puittaimedega kaetud ala ja savanni taimkate hinnanguliselt 750 miljonit hektarit. Ligikaudu pool sellest alast asub Aafrikas.
Kuna maakasutuse muutused on fossiilsete kütuste põletamise kõrval teine oluline inimtekkelise süsinikuheite põhjus, pööravad nii ÜRO kliimamuutuste raamkonventsioon (UNFCCC) kui ka Kyôto protokoll suurt tähelepanu maakasutuse muutustele, selle mõjude leevendamisele ning riikide asjaomasele aruandlusele. Ilmselt pole kaugel aeg, kui metsandustegevuse tulukust ei hinnata üksnes otseselt puidust ja teistest metsasaadustest saadava majandustulu alusel, vaid üliaktuaalseks muutub süsiniku sidumisega kaasnev komponent ning sellest lähtuv mahuline ja rahaline arvestus.

Mil moel saab metsamajandus siduda süsinikku ja pehmendada kliimamuutuste mõju?
Ulatuslik uute metsade, sealhulgas eriti seni metsata territooriumide uuendamine kiirekasvuliste puuliikidega mõjutaks kindlasti ka üldist süsinikubilanssi, kuna aitaks vähemalt mõnel määral siduda fossiilsete kütuste põletamisel õhku paisatavat süsinikuheidet, mis on umbes 5,5–6 Gt aastas (Ciesla, 1995; Schwaiger, Zimmer, 2001), viimastel aastatel isegi 7,9 Gt aastas (Heimann, 2007).
Siiski on näiteks 3,7 miljardi tonni atmosfäärse süsiniku sidumiseks vaja rajada 528 miljonit hektarit kiirekasvulisi troopilisi metsakultuure (kümnekordne Hispaania metsade pindala) või 1682 miljonit hektarit uusi boreaalseid metsi (kahekordne Brasiilia pindala). Kui näiteks Inglismaal rajataks üks miljon hektarit uut metsa, suudaks see siduda vaid 1% kohalikust antropogeensest süsinikuheitest. USA-s tuleks kasvumudelite järgi panna kasvama veel näiteks 192 miljonit hektarit ebatsuugapuistuid, et siduda ja talletada inimtekkelise süsinikuheitena õhku paisatavat süsinikku (Kräuch, 1993).
Nii suuri vabu pindasid metsastamiseks pole ilmselt olemas. Ühtlasi peab pidama silmas, et kui rakendada metsastamisprogramme sellises mahus, tingiks see ilmselt konflikte teiste maakasutusviisidega, süvendaks veelgi haritava põllumaa puudust. Mõistagi tuleks seda laadi investeeringuid toetada rahvusvaheliste meetmetega. Kui metsa uuendataks senises tempos, tasakaalustaks see järgmise 40 aasta jooksul aga alla 10% nüüdsest CO2 heitest (Cielsa, 1995).
Seega on mis tahes metsakasvatusmahtude abil võimatu siduda süsinikku koguses, mis tagaks kogu antropogeense süsinikuemissiooni tasakaalustamise. Põhiliselt tuleb siiski loota fossiilsete energiakandjate tarvituse piirangutele. Näiteks Euroopa Liidu kliima- ja energiameetmete (2008) kohaselt ongi seatud siht vähendada aastaks 2020 kasvuhoonegaaside heidet 20% võrreldes 2005. aastaga.
Kopenhaageni kliimakonverentsil jõuti järeldusele, et inimtegevusest tingitud kliimamuutus on hädavajalik hoida 2 °C piirides. Kokkuleppe järgi on arengumaadele lubatud 30 miljardit dollarit, et rahastada järgmise kolme aasta jooksul kliimapoliitikat, sellest 10,6 miljardit tuleb Euroopa Liidult. Õiguslikult siduva lepinguni püütakse jõuda tänavuse aasta jooksul. Sihiks on seatud, et 2020. aastaks suureneks selline abi 100 miljardi dollarini aastas. Hulk eksperte on osaliste erihuvide tõttu siiski pessimistlikud ega usu, et lähitulevikus õnnestub sõlmida siduv kliimaleping.
Seega: peamine metsanduslik abinõu, mis aitaks piirata kasvuhoonegaaside heidet ja peatada võimalikke kliimamuutusi, on peatada metsade hävitamine ja maakasutuse muutused troopilistes maades; veel parem oleks aga metsade ulatuslik taastamine nii vihmametsade kui kuivade troopiliste heitlehiste metsade piirkonnas. Kindlasti tuleks piirata hiiglaslike maastikutulekahjude ulatust, eeskätt Aafrikas. Euroopa Liidu ja liikmesriikide ning eriti Põhjamaade metsasektori pingutused suurendada oma metsade pindala ja tootlikkust ning arendada väiksema süsinikuheitega majandust tervikuna on kahtlemata väärtuslikud ja kogu maailmas teedrajavad, kuid reaalseid mahte ja võimalusi arvestades pole need meetmed kuigi mõjusad. Arenenud riikide peamine roll on siiski suunata arengumaades toimuvat ja võimaluse korral aidata kaasa nende riikide üleminekule väiksema süsinikuheitega majandusele.
Euroopa komisjoni valge raamat „Kliimamuutustega kohanemine: Euroopa tegevusraamistik” sisaldab EL üldisi seisukohti kliimamuutuse arvestamisel ning ülesannet hinnata võimalikku kliimamuutuste mõju.
Kõik riigid peavad tõhustama oma arvepidamist süsinikuheite üle ning kõigiti analüüsima sellega seotut. Maakasutuse muutuse ja metsandustegevusega seotud kasvuhoonegaaside heite ja süsiniku sidumise inventeerimise valdkonna nimetuseks on kujunenud LULUCF (Land use, land-use change and forestry). ÜRO kliimamuutuste raamkonventsiooni (UNFCCC) artiklid 4 ja 12 ning Kyôto protokolli artikkel 7 seavad konventsiooni riikidele kohustuseks koostada ja avaldada kasvuhoonegaaside inventuuriandmeid. Heitkoguste inventuuri tarvis tuleb esitada andmed pindalade ning biomassi kao kohta metsamaa muutumisel teisteks maakategooriateks. See eeldab statistilise metsade inventeerimise ja metsaseire arendamist ning lisanäitajate tarvituselevõttu.
Selleks, et lahendada selle valdkonna probleeme, on hakanud tööle süsinikubörs ning rakendatud või plaanis ellu viia hulganisti abinõusid, nagu ETS (Emissions Trading Schemes) või CDM (Clean Development Mechanisms) vahendid. Samal eesmärgil on teinud mitu otseselt metsanduslikku algatust Maailmapank, luues fondi World Bank BioCarbon Fund finantsmahuga 0,09 miljardit USD ja Maailmapanga, Greenpeace’i ja WWF-i ühismeetme Forest Carbon Partnership Facility finantsmahuga 0,4 miljardit USD. ÜRO on loonud programmi UN REDD (REDD – reduction emissions from deforestation and degradation) finantsmahuga 0,05 miljardit USD, mida administreerib UNDP. Nimetatud abinõud on loodud otseselt metsade hävitamise ja maakasutuse muutuste vähendamiseks. Samuti on rakendunud mitmed finantsskeemid ja projektid ökosüsteemsete teenuste (Payments for Ecosystem Services) ning metsade suurema süsinikusidumise saavutamiseks (Forestry Carbon Sink Projects).
Kokku on metsade hävitamise ja maakasutuse muutuste vähendamiseks ainuüksi 25% võrra vajalike finantsvahendite mahuks hinnatud 4 kuni 7 miljardit USD aastas, s.o. 22–37 miljardit USD aastani 2015 (The Little Climate ..., 2009).
Lõpuks tahaks meenutada ühte viimasel metsanduse maailmakongressil Buenos Aireses kõlanud juhtmõtet: „Pöörake metsanduse võimaliku kliimamuutusega seotud riskid metsanduse võimalusteks!”

Kirjandus
• Brand, D. 2000. The Combined Challenge of Forestry and Terrestral Carbon Management. – Forests and Society: The Role of Research. XXI IUFRO World Congress, Kuala Lumpur, Vol. 1: 558–563.
• Burley, J., Ebeling, J., Costa, P. M. 2008. Carbon Sequestration as a Forestry Opportunity in a Changing Climate. – Forestry and Climate Change. 31–37.
• Cielsa, W. M. 1995. Climate change, forests and forest management. FAO Forestry Paper, 126.
• Dixon, R. K. et al. 1994. Carbon pools and flux of global forest ecosystems. Science, 263: 185–190.
• Fischer, A. 2007. Climate change in terrestral ecosystems.
• Heimann, M. 2008. Present and Future Carbon Sources and Sinks. – Forestry and Climate Change.
• Houghton, J. T. et al. 2001. Climate Change: the Scientific Basis. Cambridge.
• IPCC. Climate Change 2007. The Physical Science Basis: Summary for Policymakers. World Meteorological Organization. Geneva.
• Kauppi, P. E. 2003. New, Low Estimate for Carbon Stock in Global Forest Vegetation Based on Inventory Data. – Silva Fennica, 37, 4: 451–457.
• Kirschbaum, Miko U. F. 2001. The Role of Forests in the Global Carbon Cykle. – Criteria and Indicators for Sustainable Forest Management. CAB International: 311–337.
• Kräuch, N. 1993. Potential impacts of a Climate Change on Forest Ecosystems. – In: European Journal of Forest Pathology, 23: 28–50.
• Pearson, P. N., Palmer, M. R. 2000. Atmospheric carbon dioxide concentrations over the past 60 million years. – Nature, 406: 695–699.
• Schwaiger, H., Zimmer, B. 2001. A comparison of fuel consumption and greenhouse gas emissions from forest operations in Europe. – Energy, Carbon and Other Material Flows in the Life Cycle Assessment of Forestry and Forest Products. EFI Discussion Paper 10: 33–53.
• Sedjo, A.R. 2010. Adaptation of Forests to Climate Change. WB Discussion Paper, 51.
• State of Europe’s Forests, 2007. The MCPFE Report on Sustainable Forest Management in Europe.
• The European Environment. State and Outlook 2005. EEA, Copenhagen.
• The Little Climate Finance Book, GCP, 2009: 174.
• Vahanen, T. 2009. Introduction to REDD. – Forests and the Climate Change at the XIII World Forestry Congress. Buenos Aires: 41.
• http://www.horisont.ee/node/31.
• http://www.loodusajakiri.ee/horisont/artikkel728_710.html