etsän ja metsäluonnon monimuotoisuudesta on kannettu huolta viime aikoina yleensä ja Etelä-Suomen metsiensuojelun tultua ajankohtaiseksi erityisesti. Monimuotoisuutta turvaavien metsänkäsittelymenetelmien kehittämiseksi tarvitaan kuitenkin tietoa siitä, miten metsän rakenne ja dynamiikka vaikuttavat monimuotoisuuteen.
Metsien dynamiikkaa selvitelleet tutkimukset ovat tuottaneet paljon tietoa muun muassa metsien uudistumisesta ja lahopuun synnystä.
Perinteisesti vallalla olleen käsityksen mukaan metsäpalot ovat merkittävin häiriötekijä luonnontilaisessa boreaalisessa metsässä, erityisesti mäntyvaltaisissa metsissä. Metsäpalojen on usein myös ajateltu olevan luonnonmetsissä kaikki puut tappavia dramaattisia häiriöitä.
Helsingin yliopiston professorin Timo Kuuluvaisen tutkimusryhmä on selvittänyt mahdollisimman luonnontilaisten metsien palohistoriaa mäntyvaltaisilla alueilla Vienansalossa ja Kessissä Itä-Lapissa sekä kuusivaltaisilla alueilla Äänisen niemimaalla ja Paanajärvellä. Tutkimus oli osa Suomen Akatemian monimuotoisuuden tutkimusohjelmaa FIBREä.
Tutkimusalueiden valinta kertoo eräästä alan tutkimusongelmasta: Suomesta ei löydy enää riittävän laajoja luonnontilaisia metsäalueita joita voitaisiin käyttää talousmetsäalueiden vertailualueina.
Esimerkiksi Etelä-Suomen suojelualueet ovat pieniä ja vain pieni osa niistä on edes luonnontilaisen kaltaista.
Luonnonpalot
harvinaisia
Boreaalisen vyöhykkeen metsien luontaiseksi keskimääräiseksi palojen toistumisväliksi on usein esitetty noin sata vuotta. Tutkimusryhmän tulokset poikkeavat kuitenkin huomattavasti tästä käsityksestä ja antavat aiheen olettaa, että Pohjois-Euroopassa keskimääräiset palovälit ovat olleet useita satoja vuosia.
Esimerkiksi kuusivaltaisella alueella Äänisen niemellä tutkija Tuomo Wallenius arvioi palokiertoajan olevan vähintään 300 vuotta, mutta mahdollisesti paljon pitempi. "Luonnostaan palot ovat huomattavasti harvinaisempia kuin aiemmin on luultu", Wallenius sanoo.
Metsää on kyllä palanut menneinä vuosisatoina, mutta syypää on ollut ihminen. Walleniuksen mukaan ihmisen vaikutusta metsäpalojen määrää lisäävänä tekijänä on ilmeisesti aliarvioitu. Kasken- ja tervanpoltto, riistalaitumien parannus kulottamalla sekä vahingossa nuotioista levinnyt tuli olivat metsäpalojen tavallisimpia syitä entisaikoina.
"Eränkäynti oli yleistä, ja kun tulitikkuja ei vielä ollut, ei vaivoin syttymään saatua nuotioita haluttu heti sammuttaa. Tuloksena oli usein tulen karkaaminen metsään", Wallenius pohdiskelee.
Ihmisen vaikutus metsäpalojen lisääjänä on alkanut todennäköisesti heti, kun ihminen on jääkauden jälkeen saapunut. Ihmisen aiheuttamat metsäpalot vähenivät kuitenkin pian 1800-luvun puolivälin jälkeen.
"Vasta kun peltoviljely levisi kaskiviljelyn sijaan, palojen esiintyminen väheni", Wallenius toteaa. Toisaalta metsille tuli myös uutta arvoa tukkipuun muodossa.
Tuli ei tuhoa
koko metsää
Tutkimustulokset paljastavat myös, että metsäpalot eivät suinkaan ole tappaneet kaikkia puita ja metsä on yleensä ottaen selvinnyt paloista peitteellisenä, siis metsänä.
Vienansalossa tehtyjen inventointien mukaan toistuvista paloista huolimatta alue oli kauttaaltaan metsän peitossa ja vanhat, jopa 400-vuotiaat puut, jotka olivat selvinneet useista peräkkäisistä metsäpaloista, olivat hyvin yleisiä.
Tulosta tukee myös se, että kuolleen puun määrä ei ollut selvästi yhteydessä palojen toistuvuuteen tai viimeisestä palosta kuluneeseen aikaan. Tämä johtui kenties siitä, että paloissa kuoli enimmäkseen pieniä puita sekä kuusia ja lehtipuita, jotka lahosivat nopeasti pois palon jälkeen eivätkä olleet enää paikalla tutkijoiden saapuessa.
Alueen metsäpalot ovatkin olleet pääosin pintapaloja, joista ainakin suuremmat männyt ovat selvinneet hengissä.
Tuulta, tykkyä ja tuhohyönteisiä
Kun metsäpalojen rooli metsien uudistajana vähenee, on metsää muuttavia tekijöitä etsittävä muualta. Vienansalosta niitä löytyi useita: tuulenkaadot, tykky, tulviminen, tuhohyönteiset ja sienet.
Tuulenkaatoja oli monenlaisia. Kova tuuli kaatoi puita juurineen tai katkaisi runkoja. Katkenneissa rungoissa oli niin terveitä kuin lahon heikentämiä. Tuhon syy ei siis välttämättä ollut yksiselitteinen.
Tykkytuhot olivat selvästi yleisimpiä koivuilla. Tulvia esiintyi soisilla paikoilla vesistöjen äärellä, mutta myös majavapadon aikaansaama vedennousu tappoi puita. Myös puiden keskinäinen kilpailu koitui heikompien puuyksilöiden kuolemaksi.
Yli puolella kuolleista puista ei voitu havaita selkeää kuolinsyytä.
Keskimääräinen puiden kuolleisuus oli 1,4 kuutiometriä hehtaarilla vuodessa eli hehtaarilla kuoli noin neljä läpimitaltaan yli kymmensenttistä puuta vuodessa
Tutkimuksen mukaan mäntymetsän dynamiikkaa eivät säädelleetkään yksin ajoittain toistuvat metsäpalot, vaan suuressa määrin yksittäisten isojen puiden ja puuryhmien vähittäinen kuoleminen vanhuuden, taudinaiheuttajasienten ja kaarnakuoriaisten vaikutuksesta.
Vaihtelevuutta metsien käsittelyyn
Vienansalon alueella tutkittiin myös kuolleen puuaineksen määrää ja laadullista vaihtelevuutta. Lahopuun lahoastejakaumasta ja satunnaisesta tilajakaumasta voitiin päätellä, että havaittu yksittäisten puiden ja puuryhmien mittakaavassa tapahtuva puiden kuoleminen satunnaisesti metsämaisemassa on pitkään ollut vallitseva puiden kuolemismalli alueella.
Luonnonmetsien häiriö- ja sukkessiodynamiikan vaihtelevuus on merkittävä tekijä elinympäristöjen ja lajiston monimuotoisuuden säilymisessä.
Monimuotoisuuden turvaamiseen tähtäävän metsien käsittelyn olisi siis myös oltava vaihtelevaa.
Tutkijat huomauttavatkin, että avohakkuiden rinnalla olisi tarpeen soveltaa eriasteisia osittaishakkuumenetelmiä, jotka mahdollistaisivat vanhan metsän piirteiden säilyttämisen ainakin osalla talousmetsämaisemaa.