Satelliitit kartoittavat metsiin sitoutuneen hiilen jopa kymmenen metrin tarkkuudella

​VTT:n johtamassa EU:n North State -hankkeessa kehitettiin uusi menetelmä metsien hiilitaseen arviointiin satelliittikuvien avulla.

Hiilitase kertoo, kuinka paljon hiiltä sitoutuu metsiin tai vapautuu metsistä vuoden aikana. Menetelmän ansiosta hiilitase pystytään näyttämään digitaalisina karttoina, joiden tarkkuus parhaimmillaan yltää kymmeneen metriin.

Menetelmässä metsäalue ja metsää kuvaavat tunnukset - kuten kasvupaikka, pääpuulajit, pituus ja puuston määrä - kartoitetaan eurooppalaisten Sentinel-satelliittien kuvista. Digitaaliset kartat syötetään malliin yhdessä ilmastotietojen kanssa. Tuloksena saadaan karttoja hiilen sitoutumisesta. Niiden avulla nähdään, mitkä alueet ovat hiilen nieluja tai lähteitä. Tietoa pystytään hyödyntämään mm. metsän käsittelyn suunnittelussa ja ilmastovaikutusten arvioinnissa.

Yksinkertaisimmat kartat näyttävät kasvien yhteyttämisessä sitoutuneen hiilen määrän, mutta eivät ota huomioon orgaanisen aineksen hajoamisessa vapautunutta hiiltä. Pisimmälle jalostetut tuotteet ottavat huomioon sekä elävien kasvien vapauttaman hiilen että maaperän hiilipäästöt. Nämä kartat antavat tarkimman käsityksen hiilitaseesta, mutta vaativat parhaat lähtötiedot. Suomen alueesta pystyttiin laskemaan korkeimman jalostusasteen hiilitasekarttoja, koska riittävää aineistoa satelliittikuvien tulkinnan opetukseen oli olemassa.

"Hankkeen osapuolet kehittivät edistyneitä menetelmiä satelliittikuvien ja lennokkikuvien tulkintaan. Helsingin yliopisto laski lopulliset hiilitasekartat VTT:n satelliittikuvatulkinnan tuloksista. Suurten aineistomäärien käsittelyyn piti keksiä uusi lähestymistapa", tutkimusprofessori Tuomas Häme VTT:stä kertoo.

Helsingin yliopisto kehitti myös uuden menetelmän puuston runkotilavuuden kasvun ennustamiseen hiilitasemalliensa avulla. Suomen tasolla kasvun arviot antoivat lähes saman tuloksen kuin valtakunnan metsien inventoinnin mittaukset. 

Yksityiskohtaisimmillaan lasketut kartat ylsivät kymmenen metrin erotuskykyyn. Karkeammalla, 500 metrin erotuskyvyllä kartat laskettiin koko pohjoiselle havumetsävyöhykkeelle Islannista Uralille. Sekä satelliittikuvien tulkintaan että hiilitaseen arviointiin pystyttiin käyttämään samoja menetelmiä vaikka satelliittikuvien erotuskyky oli hyvin erilainen. 

Sentinel-satelliittisarja kuuluu EU:n ja Euroopan avaruusjärjestö ESA:n Copernicus-ohjelmaan, joka tarjoaa ilmaista satelliittiaineistoa joka puolelta maapalloa tuleviksi vuosikymmeniksi. Ohjelman tämänhetkinen kokonaisbudjetti on yli seitsemän miljardia. 

North State -hankkeen kolmas suomalaisosapuoli VTT:n ja Helsingin yliopiston lisäksi oli Simosol Oy. Muut osapuolet tulivat Britanniasta, Islannista, Norjasta ja Venäjältä. North Staten kokonaisbudjetti oli hieman alle kolme miljoonaa euroa. 

Hankkeen tuloksien siirtämistä käytäntöön valmistellaan, ja niiden soveltamisen käytäntöön odotetaan alkavan kahden vuoden sisällä. Häme esittelee hankkeen tuloksia Euroopan avaruusjärjestö Esan Baltic from Space -kokouksessa Helsingissä torstaina.