Voisimmeko nähdä puut metsältä?

Biobord-verkosto ratkoo metsätiedon keruun ja käytön haasteita yhteispohjoismaisin voimin. Biobord-verkoston tuloksia, osa 2/5.

Mitä syntyy, kun tuodaan suomalaiset, ruotsalaiset ja norjalaiset samaan pöytään kehittämään metsävaratiedon keräämistä ja käyttöä metsäarvoketjujen suunnittelussa ja optimoinnissa? Itämeren, ja Euroopan, metsäbiotalouden edelläkävijämaiden tiedonvaihdossa visioitiin tutkimusyhteistyötä ja tulevaisuuden liiketoimintamahdollisuuksia kevään 2021 aikana. Tuloksena syntyi Biobord -verkoston yhteistyösuunnitelma metsäbiotalouden digitaalisten arvoketjujen kehittämiseen, sekä innovaatioyhteistyöhön JAMK:n, Norwegian Wood Clusterin ja Paper Province metsäbiotalousklusterin välillä.

Verkoston ydinryhmä tuo mukanaan kehitystyöhön vahvat kansalliset verkostot sekä tutkimus-, kehitys- ja innovaatio-osaamista. Norwegian Wood Clusterin jäseninä on 25 norjalaista puurakentamisen ja metsäbiotalouden yritystä ja tutkimusorganisaatiota. Ruotsin Karlstadiin sijoittuva Paper Province on maailman johtavia metsäbiotalouden klustereita ja edustaa yli 100 yritystä. JAMK tuo metsäalan yhteyksien ja osaamisen lisäksi pöytään myös vahvan ICT-osaamisen IT instituutin ja biotalousinstituutin yhteistyönä.

Metsävaratiedon ojat ja allikot

Sanotaan, että puusta on moneksi. Erilaiset puut ja puun osat ohjautuvatkin eri käyttötarkoituksiin ja lukuisille eri jalostuslaitoksille. Eri tarkoituksiin soveltuvia puun osia kutsutaan puutavaralajeiksi. Niitä usein tarkennetaan vielä laatua kuvaavilla määreillä. Eri puutavaralajien väliset hinta- ja kysyntäerot markkinoilla voivat olla huomattavat. Lisääntyvässä määrin puiden ominaisuuksiin liitetään myös niiden luonnon monimuotoisuuteen tai muihin aineettomiin arvoihin liittyviä attribuutteja.

Metsän odotettavissa olevaa kehitystä simuloidaan laskennallisilla kasvumalleilla perustuen puista kerättyihin mitta- ja laatutietoihin. Metsänhoidollisia päätöksiä tehdään kyseisen tiedon avulla, ja metsänomistaja ja puutavaran ostaja neuvottelevat puukaupasta tiedon pohjalta. Ennakkotiedoilla raaka-aineesta suunnitellaan ja ohjataan puun hankintaa ja puunjalostusta. Metsävaratiedoilla on ratkaisevan tärkeä merkitys aina yksittäisestä metsäomistajasta tehdasinvestointien suunnitteluun ja poliittiseen päätöksentekoon.

Metsävaratietojen hankinnassa on haasteita, koska metsät levittäytyvät valtavan laajalle alueelle ja ovat ainakin osin hankalasti saavutettavia. Kaikki tarvittavat suureet ovat mitattavissa kohtuullisen yksinkertaisilla välineillä manuaalisesti, mutta se edellyttää valtavaa työmäärää. Tämän vuoksi on päädytty kompromisseihin tiedon laadun ja kustannusten välillä. Paremman tiedon tarjoamat mahdollisuudet ovat kuitenkin houkuttelevat, ja uusien tekniikoiden tuomat mahdollisuudet kehittää metsävaratietojen keruuta ja käsittelyä on nostettu Itämeren alueen Biobord -verkostossa yhdeksi yhteistyökohteeksi.

Suomen Metsäkeskuksen metsätietopäällikkö Jussi Lappalainen kuvasi suomalaista metsäinventointijärjestelmää Biobord -verkoston tiedonvaihdossa. Metsikkökuvio on puustoltaan ja olosuhteiltaan suunnilleen yhtenäinen alue, joka yleensä myös käsitellään yhdellä kertaa. Viime vuosikymmeninä on ollut käytäntönä kerätä inventointitiedot otannalla ja tuottamalla sitten tilastollisin menetelmin kuviota koskevat tiedot. Nykyisin päämenetelmänä on suorittaa laser-keilaus ja väärävärikuvaus lentokoneesta sekä perustamalla kuvatulkintaa tukevia referenssikoealoja mittaamalla maastossa. Tiedot on ilmaistu kuviokohtaisina summa- ja keskiarvotietoina. Tarkempi laadun kuvaaminen ja yksittäisten puiden sekä kohteen erityisominaisuuksien esille tuonti on ollut satunnaista esim. sanallisena lisätietona. Pienet ja ryteikköiset metsät ovat osoittautuneet hankaliksi inventoida. Tulevaisuudessa lisääntyvien jatkuvan kasvatuksen metsiköiden, joissa on ihannetapauksessa kaiken ikäisiä ja kokoisia puita, kuvaaminen näillä menetelmillä on lähes mahdotonta.

Tämän vuoksi tiedoissa on vääjäämättä epätarkkuutta, ja varsinkin poikkeukselliset ominaisuudet hukkuvat yleistyksiin. Tällöin marginaalisia puutavaralajeja hyödyntävät jatkojalostajat kohtaavat vaikeuksia saada raaka-ainetta. Sen paremmin metsänomistajat kuin puunostajatkaan eivät tiedä kyseisiä ominaisuuksia sisältävien puiden olemassaoloa ja sijainteja metsissä. Toisaalta esim. sahojen tuotantoon kulkeutuu puuvirran mukana liian huonolaatuisia tukkeja, joista sahurit maksavat korkean hinnan, ja toisaalta sahaukseen päätyy turhan korkealaatuisia tukkeja, joista metsänomistaja olisi saanut toiselta ostajalta paremman hinnan.

Ruotsalainen sahayrittäjä Karl Lundevall Fiskarheden AB:stä esitti arvion, että raaka-ainevirrasta he pystyvät tuottamaan 55 % haluttuja sahatavaralaatuja. Lisäksi keskimäärin 60 cm (10–15%) joudutaan katkaisemaan jokaisesta tukista pois laadun ja sahatavaran pituuden täsmäämiseksi. Paremmalla raaka-aineen hallinnalla näitä hävikkilukemia voitaisiin pienentää.

Yleistyksistä yksilöityyn tietoon – missä mennään meillä ja muualla?

Pohjoismaisessa tiedonvaihdossa tehdyn teknologiakartoituksen perusteella siirtymällä kuviokohtaisista metsävaratiedoista puuyksilötasoisiin tietoihin, voitaisiin saavuttaa merkittäviä kehitysaskeleita puustokuvan tarkentamisessa. Nykymenetelmillä voidaan jo tuottaa ilmasta tapahtuvan skannauksen avulla puukartat metsiköstä, ts. jokaiselle puuyksilölle sijainti sekä puulaji ja puun pituus (esim. Mosaicmill.com).

Sen sijaan puun läpimitta ja muut mahdolliset tiedot on johdettava pituuden ja latvuksen koon perusteella. Menetelmä tarvitsee rinnalle latvuskerroksen alla tapahtuvan runkojen mittaamisen, esim. skannaamalla tai kuvatunnistuksen menetelmin. Tiedot yhdistämällä olisi mahdollista tuottaa varsin tarkka digitaalinen kuvaus metsiköstä. Tilakohtaiset metsäsuunnitelmat olisivat arvion mukaan nopein tie edetä menetelmän soveltamisessa. Erityisesti ruotsalaiset osapuolet katsoivat, että kehitys kulkee vääjäämättä tähän suuntaan.

Suomessa ollaan hieman muita Pohjoismaita edellä kansallisessa metsävarojen inventoinnissa ja tietojen käytettävyydessä, mutta täälläkin katsotaan, että metsäalan digitalisaation kehitys on vasta pääsemässä todella vauhtiin. Suomen metsäkeskuksen metsätietoasiantuntija Raito Paananen on todennut, että vuoden 2026 jälkeen alkava seuraava inventointikierros voisi jo perustua muihin menetelmiin kuin massiiviseen inventointikampanjaan. Puun korjuun automatisoinnin kehittyminen edellyttää myös tarkempaa puuston ja maaston kuvaamista.

Projektin norjalaisten osapuolten aloitteesta tarkasteltiin puun korjuussa kerättävän tiedon parempaa hyödyntämistä. Erityisenä huomion kohteena oli yksittäisten sahapuutukkien jäljittäminen hakkuuvaiheesta läpi logistisen ketjun ja prosessoinnin aina sahatavaraksi saakka. Tukkien identifiointiin on kehitteillä menetelmä niiden yksilöllisten vuosilustojen kuvaamiseen ja kuvien perusteella tapahtuvaan tunnistamiseen missä vaan käsittelyn vaiheessa. Käsittelyjen aikana kerätty lisätieto puiden ominaisuuksista voitaisiin sitten palauttaa takaisin metsävaratietoihin täydentämään kasvavien puiden laatua kuvaavia tietoja.

Elävä metsätiedon laboratorio pohjoismaiseen yhteistyöhön

Kehittämisnäkymien pohdinta pohjoismaisessa yhteistyössä synnytti yhteisen näkemyksen, että TKI –toiminnalle on alalla paljon tarvetta, ja kansainvälisessä kontekstissa toteutettuna innovaatioprosessi voi vahvistua ja saada enemmän syötteitä, mikä voisi nopeuttaa ongelmien ratkomista ja kehitystä.

Yhtenä aloitteena esitettiin, että metsätalouden digitalisaation ja siihen liittyvän liiketoiminnan kehitystä tukemaan olisi hyödyllistä rakentaa ns. ”Digital Forest Lab –kehittämisalusta”. Yhtenä osapuolena siinä olisi Saarijärven Tarvaalassa sijaitseva Biotalouskampus havaintometsineen. Ideaa työstettiin Forest Hack by Biobord -tapahtumassa kansainvälisen tiimin toimesta.

Katso myös videoblogimme Hackathon kokemuksista (80) Experiences from Forest Hack by Biobord! – YouTube

Todettiin myös, että yhteistyön rakentaminen vaatii valmisteltuja ja johdettuja alustoja, verkottumista pienin askelin sekä konkreettisia kehittämistoimenpiteitä, jotta riittävä luottamus syntyy ja uskalletaan avata tietoa ja ideoita. Tähän Biobord -verkosto ja sen ydinryhmän vahva keskinäinen tiimityö luovat hyvän pohjan.

Innovaatiopilotti toteutettiin EAKR-osarahoituksella Interreg Baltic Sea Region -ohjelman projektissa ConnectedByBiobord 01.10.2020 – 30.06.2021. Hankkeen tulokset koottiin kansainvälisiin yhteistyösuunnitelmiin (kestävä ruokajärjestelmä, metsäbiotalouden digitaaliset arvoketjut ja uusien teknologioiden käyttö riistan ja villieläinten valvonnassa). Yhteistyösuunnitelmia edistetään JAMK:n vetämässä Itämeren alueen biotaloustoimijoiden Biobord -verkostossa. Mikäli kiinnostuit yhteistyösuunnitelmista tai verkostosta vieraile Biobord.eu sivustolla.

Lisätietoa: ’Membership in the Biobord network’

Tutustu myös innovaatioprosessiimme.

Asiantuntija Markku Paananen, Jyväskylän ammattikorkeakoulu, Biotalousinstituutti