null Peltojen hiilensidonta ja neljän promillen tavoite

Blogi – Maaseutuympäristö

Peltojen hiilensidonta ja neljän promillen tavoite

19.5.2020

Koin paljon iloa Pariisin ilmastokokouksessa joulukuussa 2015. Yksi aihe oli kokouksen isäntämaan julkaisema 4/1000-tavoite, joka korostaa maaperän hiilensidonnan ratkaisevaa roolia ilmastoneutraalisuuden saavuttamiseksi tulevina vuosikymmeninä.

Myös Suomi liittyi 4/1000-tavoitteeseen. Tämä tarkoittaisi vähintään 5 Mt CO2-ekv vuosittaista hiilivaraston lisäämistä noin 2 miljoonalle kivennäismaahehtaarillemme ja turvemaiden päästöjen merkittävää vähentämistä. Tutkijoiden tehtävä on osoittaa keinot ja mittarit.

CarbonAction on tässä tutkimustyössä edelläkävijä. Samoin keväällä 2020 loppuraportoitu OSMO-hanke, joka kokosi tiedon ja viljelijäkokemukset maan kasvukunnon parantamiseksi.
Ja siitähän 4/1000 tavoitteessa on kyse: Miten tuottaa biomassaa ja hiilisyötettä maaperään pois ilmakehästä, jonne CO2 pääsee liikaa fossiilisten polttoaineiden käytön myötä. Avainasemassa ovat metsät ja pellot. Tarvitaan lisääviä toimia. Ranskalaiset tutkijat mukaan lukien professori Jean-Francois Soussanna toteavat, että viljelymaiden hiilivarannon lisääminen on mahdollista mutta metsien ja ruohikkoalueiden paljon epävarmempaa (Minasny et al. 2017).    


Mistä 4/1000 tulee ja onko tavoite realistinen?

Neljä promillea saadaan laskemalla suhde 8,9/2400 jossa 8,9 on vuosittainen globaali CO2-päästö gigatonneina hiiltä (C) fossiilisista polttoaineista ja 2400 kuvaa maailman maaperän hiilivarastoa kahden metrin syvyyteen gigatonneina hiiltä. Maaperän hiilivaraston kasvu neljällä promillella sitoo fossiilipäästöt takaisin ilmakehästä tulevina vuosikymmeninä, mikä antaa lisäaikaa vähähiilisten teknologiaratkaisujen käyttöönotolle.   

Keskimäärin 4 ‰ vastaa vuosittaista hiilensidontaa 0,6 tonnia hehtaarille (tn/ha) maailman maaperään. Koska pintamaan (0-30 cm) lähtötaso vaihtelee eri puolilla maailmaa myös 4 ‰ tarkoittaa erilaisia hiilivarastojen kasvutavoitteita (kuva).  

Ranskassa 4/1000-tavoite tarkoittaa vuosittaista hiilivaraston kertymistä 0,55 tn/ha metrin syvyyteen tai 0,28 tn/ha 0-30 cm syvyyteen. Irlannissa tavoitetta pidetään realistisena, tarkoittaen maaperän hiilen lisävaraston kasvua 0,6 tonnilla hehtaarille ruohikoilla ja 0,4 tonnilla viljelymailla. Skotlannissa puolestaan arvioidaan, että tavoite tarkoittaisi heidän multaville maille 1,7 hiilitonnin kasvua hehtaaria kohti, mikä nähtiin hyvin kunnianhimoisena.

Myös Suomen pellot ovat multavampia ja 4/1000-tavoite siten kovempi, jopa kaksinkertainen, verrattuna muihin EU-maihin. Toisaalta meillä on viileämmät olot, eikä eloperäinen aines hajoa niin nopeasti kuin lämpimissä oloissa Keski-Euroopassa. Hajoamisnopeuteen vaikuttavat suuresti myös pohjamaan ominaisuudet ja eloperäisen aineksen ikä. Vuoden vanha biomassa hajoaa nopeammin kuin vanha. Erityisesti ligniini orgaanisena yhdisteenä on kestävää. Sitä löytyy nurmien juurista ja puuaineksesta. Hitaamman hajotuksen lisäksi pelloissamme on savesta, joka suojaa hiiltä.
 

Kuva: Maaperän hiilivarastot pintamaassa (0-30 cm) tonnia hiiltä hehtaarilla. Aineisto Stockman et al. (2015). Julkaisussa B. Minasny et al. /Geoderma 292 (2017) 59-86.


Voiko Suomi toteuttaa 4/1000 tavoitteen?

Näin tulkitsen. Uutta suomalaista tutkimusaineistoa kertyy jatkuvasti yhä varmemman vastauksen saamiseksi. On ilmeistä, että 0,5-0,6 tn/ha hiiltä voidaan vuosittain sitoa kivennäismaillemme, kun koko profiili otetaan käyttöön ja hyödynnetään vähämultaisten pohjamaidemme hiilensidontakyky syväjuurisilla kasveilla. Kyllästymispiste hiilivaraston kasvattamiseksi ei tule siten vastaan kuten turvemailla, joilla tavoitteena on pyrkiä pitämään hiili maassa.

Globaali 4‰ keskiarvo eli hiililisä 0,6 tn/ha vuodessa toimii Suomenkin kivennäispelloille hyvänä tavoitteena. Uusimmat vielä julkaisemattomat tulokset näyttävät, että tonninkin hiilensidonta peltohehtaarille on hyvin mahdollinen.  

Jättäähän esimerkiksi 4 tonnin jyväsato oheistuotteena maahan hiiltä 1,8 tn/ha, kun kuiva-aineen hiilipitoisuuden tiedetään olevan 45 %. Kun tämä hiilisato muutetaan CO2-ekvivalenteiksi CO2:n ja hiilen (C) atomipainojen suhteella 44/12, saamme 6,6 tn/ha. Vaikka tästä vain osa säilyy pitkäaikaisena maaperän hiilivarastona, siitä riittää 4/1000-tavoitteeseen.

On aika päivittää hiilisyötemallit siten, että kaikki tekijät huomioidaan: kasvipeitteisyys satotasoin, olkimassan ja muun lisätyn orgaanisen aineksen laatu ja määrä sekä juuret eritteineen koko juuristovyöhykkeestä. Maan muokkaustapa ja intensiteetti on myös eroteltava, koska ne vaikuttavat hiilen päästöihin ja maaperän hiilen sidontaan. Turvepeltojen päästöjen kertoimet on myös tarkennettava uusin mittausmenetelmin, jotka huomioivat yhteyttämisen merkityksen.  


Miten 4/1000 tavoite näyttäytyy Suomen maatalouden nettopäästöissä?

Voidaan arvioida, että 4/1000-tavoite tasaa Suomen maataloudelle raportoiduista vuosittaisista päästöistä kolmanneksen eli noin 5 Mt CO2-ekv, joka saadaan muuntamalla 0,6 tn/ha hiiltä vuodessa CO2-ekvivalenteiksi (kerroin 44/12) ja laskemalla kivennäismaiden pinta-alalle.  

Pellon hiilensidonta 5 Mt CO2-ekv on merkittävä, sillä Suomelle raportoiduista maatalouden vuosittaisista kokonaispäästöistä (15 Mt CO2-ekv) pääosa tulee maaperästä: Energiankulutuksen osuus on 1, eläinten ruuansulatus 2, lannan ja typen käyttö lähes 4 ja turvepeltojen päästöt lähes 9 Mt CO2-ekv, kun lasketaan kaikki kolme kaasua: hiilidioksidi, metaani ja dityppioksidi.

Turvemaidemme päästöjen merkittävä leikkaus on tärkeä askel kohti ilmastoneutraalia maataloutta. Yhtä tärkeää on kivennäismaiden hiilensidonnan todentaminen ja lisääminen. Nämä ilmastoteot painivat yli 5 Mt CO2-ekvivalentin sarjassa. Lannan ja typen käytön tehostaminen ja energiaratkaisut vaikuttavat ruuan hiilitaseeseen vähemmän mutta ovat niin ikään välttämättömiä taseen nollaamiseksi. Maatalouden energiaratkaisuilla on mahdollista luoda hiilikädenjälkeä maatalouden ulkopuolisille sektoreille.

Lopuksi: Hiilineutraali ruoka on mahdollista vain pellon hiilensidonnan ja fotosynteesin ansiosta 4/1000-aloitteen johdattamana. Hiilensidonnan potentiaalia ei kannata aliarvioida.


Viitteet:

MAANRAKENTAJA

Liisa Pietola, MTK


MTK:n ympäristöjohtaja, maatalous- ja metsätieteiden tohtori, dosentti.
MOTTO: Luonto auttaa meitä ja me luontoa, jotta saamme ruokamme ja lämpömme.