Suot hiilen varastoina – ilmaston hyväksi

Ilmastonmuutos edellyttää muutoksia luonnonvarojen hallintatapoihin. Biotalous ei ole enää sadon maksimointia, vaan tilalle on tullut taseiden ajattelu. Hiiltä pitää kerryttää, ei pelkästään tupruttaa taivaalle hiilidioksidina. Suot ovat hiilen varastoina suuri mahdollisuus.

Soita on totuttu pitämään joutomaina. Soita on raivattu pelloiksi, kuivattu metsänkasvatusta varten ja käytetty turpeen nostoon. Samalla soiden turpeen määrä on vähentynyt. Vaikka turpeen käyttö tullaan todennäköisesti lopettamaan parin vuosikymmenen sisällä, muutakin on tehtävä: soita pitää ennallistaa ilmastonmuutoksen torjumiseksi.

Suot tarjoavat monia tärkeitä ekosysteemipalveluja. Suot säätelevät tulvahuippuja, ylläpitävät monimuotoisuutta, sitovat ja varastoivat hiiltä. Suot ja orgaaniset maaperät sisältävät 30 prosenttia kaikesta maaperän hiilestä, mutta ne kattavat vain kolme prosenttia maapinta-alasta. 50–70 prosenttia kaikista kosteikoista on soita. Maailmanlaajuisesti 15 prosenttia turvemaista on kuivattu maatalouskäyttöön, laidunmaiksi, turvetuotantoon ja metsätalouskäyttöön, etenkin bioenergia-istutuksiksi. Turvemaiden palopäästöt mukaan lukien, kuivatut suoalueet tuottavat lähes 6 prosenttia ihmisperäisistä CO2-päästöistä, mikä vastaa lähes neljännestä maankäytön ja metsätalouden päästöistä.

Polttoaineena turve on rinnastettavissa fossiilisiin energialähteisiin, kuten kivihiileen ja öljyyn. Turve on varastoitunutta hiiltä, joka on kertynyt soihin 5 000–10 000 vuoden aikana. Turpeen poltosta vapautuu 8–11 miljoonaa hiilidioksiditonnia vuodessa, mikä vastaa kaikkia liikenteen aiheuttamia päästöjä. Vaikka turpeen osuus Suomen energiantuotannosta on vain 6–7 prosenttia, turpeen käytöstä aiheutuu noin 20 prosenttia Suomen energiantuotannon hiilidioksidipäästöistä.

Turvetta kerryttävä suo toimii tehokkaana hiilen nieluna. Suoalueiden suojelu, ennallistaminen ja hyvä hallinto ovat keskeisiä välineitä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi.

Suot ja turve hupenemassa

Noin kolmasosa Suomen pinta-alasta on ollut erilaisia soita ja kosteikkoja, mikä on maailman mittakaavassakin poikkeuksellisen paljon. Suomen suot ovat myös monimuotoisia.

Yli kaksi kolmasosaa Suomen hiilivarastoista on turpeessa, joten pienetkin muutokset soiden päästökertoimissa voivat vaikuttaa merkittävästi kansalliseen hiilivarantotaseeseen, sillä kyse on suurista pinta-aloista. Uusimpien GTK:n laskelmien mukaan turpeen hiilivaraston on arvioitu vähentyneen ajanjaksolla 1950–2000 noin 73 teragrammaa, eli 73 miljoonaa tonnia. Siten ei voida edes yleisellä tasolla puhua soiden hitaasta uudistumisesta, sillä kyse on puhtaasti hupenemisesta.

Ojituksilla on raivattu uusia peltoja ja turpeennostoalueita. Eniten soita on kuitenkin ojitettu metsätalousmaaksi. Suomen soista noin 5,5 miljoonaa hehtaaria, eli noin kaksi kolmasosaa on ojitettu.

Nämä kaasut tekevät pallostamme kasvihuoneen

Tärkeimmät ilmakehässä luonnostaan esiintyvät kasvihuonekaasut ovat vesihöyry (H2O), hiilidioksidi (CO2), metaani (CH4), dityppioksidi (N2O) ja otsoni (O3). Ilmakehän valtakaasut typpi ja happi eivät aiheuta kasvihuoneilmiötä. Kasvihuonekaasujen molekyylirakenne mahdollistaa lämpösäteilyn sitomisen tietyillä aallonpituuksilla ja molekyyli pystyy muuttamaan saamansa energian uudelleen säteilyksi, jolloin osa säteilyn energiasta palaa takaisin maan pintaa lämmittämään.

Ilmakehän alimmissa kerroksissa voimakkain kasvihuonekaasu on pilviä muodostava vesihöyry, joka yksinään selittää luonnollisen kasvihuoneilmiön aiheuttamasta maapallon lämmityksestä yli puolet. Vesihöyry vaikuttaa koko säteilyspektrin aallonpituusalueella, mutta sen absorptiokyky on kuitenkin heikko.

Hiilidioksidipitoisuus kasvaa koko ajan

Hiilidioksidipitoisuudet ilmakehässä ovat lisääntyneet 31 prosenttia ja metaanipitoisuudet 149 prosenttia vuoden 1750 jälkeen. Lukemat ovat merkittävästi korkeampia kuin kertaakaan 650 000 vuoteen, mikä on todennettu luotettavasti jäätiköiltä syväkairatuista näytteistä. Hiilidioksidipitoisuuden kasvu jatkuu edelleen, keskimäärin noin 2 ppm:n (tilavuuden miljoonasosan) verran vuodessa.

Noin kolme neljäsosaa ihmisen aiheuttamista hiilidioksidipäästöistä viimeisten 20 vuoden aikana johtuu fossiilisten polttoaineiden käytöstä. Vuosina 2000–2005 päästöt olivat hiileksi muutettuina 7,2 gigatonnia (7 200 000 000 tonnia) vuodessa. Muut ihmisperäiset päästöt ovat pääasiassa seurausta maankäytöstä, erityisesti metsän hävityksestä. Metsien hävityksestä syntyneet päästöt tunnetaan huonommin, mutta 1990-luvulla päästöiksi arvioitiin 0,5–2,7 gigatonnia hiiltä vuodessa.

Metaanin elinikä ilmakehässä on lyhyt

Metaania syntyy, kun eloperäistä ainesta hajoaa hapettomissa oloissa: kosteikoilla, soilla, vesistöjen pohjakerroksissa sekä riisipelloilla. Hapettomissa oloissa erityiset alkueliöt, arkit, muodostavat hiiliyhdisteistä metaania (CH4).

Metaania syntyy myös märehtijöiden suolistossa ja kaatopaikoilla. Kolmannes metaanin päästöistä on luonnollista perua, ja loput ihmisen aikaansaannosta, joskin arviot vaihtelevat. Maakaasu koostuu valtaosaltaan metaanista, joten metaania karkaa kaasuputkivuodoista ja vapautuu hiilikaivoksista. Metaania muodostuu myös märkää puuta poltettaessa.

Ilmakehässä metaani hajoaa auringonvalon vaikutuksesta vedeksi ja hiilidioksidiksi monen välivaiheen kautta. Metaanin ilmastoa lämmittävä vaikutus on 25-kertainen hiilidioksidiin nähden, mutta metaania on ilmakehässä vain murto-osa (1,8 ppm) hiilidioksidin määrästä (380 ppm). Metaanin säilyy ilmakehässä noin 12 vuotta, siinä missä hiilidioksidi säilyy vuosisatoja.

Dityppioksidi lisääntyy maatalouden vaikutuksesta

Dityppioksidia, eli typpioksiduulia tai ilokaasua (N2O), muodostuu maaperässä nitraattien hajotessa. Ihminen tuottaa runsaan kolmasosan kaikista dityppioksidin päästöistä. Suurin osa päästöistä vapautuu suopelloista, joissa on luonnostaan typpeä ja joita on myös lannoitettu. Loput kaksi kolmannesta dityppioksidista vapautuu luonnosta, lähinnä maaperän ja merien mikrobitoiminnan seurauksena.

Dityppioksidimolekyylit hajoavat ilmakehässä auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta ainoastaan ilmakehän ylemmissä kerroksissa. Siksi dityppioksidin elinikä ilmakehässä, noin 110 vuotta, on paljon pitempi kuin esimerkiksi metaanin.

Mikä on LULUCF?

LULUCF-lyhenne tulee englanninkielisistä sanoista land use, land-use change ja forestry, suomeksi maankäyttö, maankäytön muutos ja metsien käyttö. LULUCF:llä viitataan biomassan ja maaperän kykyyn sitoa itseensä hiilidioksidia, eli toimia hiilinieluna. Etenkin metsät toimivat hiilinieluina, koska yhteyttämisen kautta ne sitovat itseensä suuret määrät hiilidioksidia.

EU pyrkii osana Pariisin ilmastosopimuksen toimeenpanoa vähentämään hiilidioksidipäästöjään 40 prosenttia vuoteen 2030 mennessä. LULUCF-asetuksella luodaan laskentasäännöt sille, miten hiilinielut ja toisaalta maan ja metsien käytöstä syntyvät päästöt otetaan huomioon EU:n ilmastopäästöjen laskennassa. Laskenta tehdään valtioiden tasolla, eikä se koske yksittäisiä toimijoita. Komission asetusehdotus perustuu no debit -periaatteeseen, eli LULUCF-sektori ei saa kokonaisuudessaan olla päästö.

Vaikka Suomessa LULUCF keskustelu on painottunut metsiin, LULUCF-asetukseen sisältyvät myös maatalousmaista ja kosteikosta syntyvät päästöt ja nielut. Luonnonvarakeskus Luke on käynnistänyt hiljattain SOMPA-tutkimushankkeen turvemaiden ilmastokestävien hoitomenetelmien selvittämiseksi.

Ilmaston lämpenemisen vaikutukset soilla
  • Ojitetut ja ojittamattomat suot ovat erilaisia kasvihuonekaasupäästöjen suhteen

Ojitetulla suolla vedenpinta alenee, ja happea vaativa hajoaminen mahdollistuu syvemmällä turvekerroksessa, jolloin hiilidioksidipäästöt kasvavat etenkin rehevillä turvemailla. Samalla ravinteiden kierto turpeesta puiden juurille tehostuu. Niukkaravinteisemmilla turvemailla maaperä voi edelleen toimia hiilen nieluna, sillä kasvavasta puustosta ja pintakasvillisuudesta tulee karikkeina maahan enemmän hiiltä kuin mitä tehostuneen hajotuksen myötä vapautuu. Rehevillä ojitusalueilla puusto sitoo yleensä selvästi enemmän hiiltä kuin turpeesta vapautuu ilmakehään, mikä voi pitää koko ekosysteemin hiilen nieluna jonkin aikaa.

Kuivuneelta turvepinnalta metaanipäästö lakkaa tai vähenee, koska hapellisissa oloissa elävät mikrobit, metanotrofit, käyttävät syvemmällä hapettomissa oloissa muodostuvan metaanin sen tihkuessa pintaa kohti. Ilmiötä kutsutaan metaanin hapetukseksi. Metanotrofit saattavat myös käyttää ilmakehässä jo olevaa metaania, jolloin muodostuu pieni metaanin nielu. Etenkin vetisistä ojista voi kuitenkin vapautua metaania. Ojista vapautuva metaani on peräisin syvemmistä hapettomista turvekerroksista tai itse ojasta, sillä metaania tuottavat mikrobit voivat käyttää veden leviä materiaalinaan.

  • Ilmaston lämpenemisen vaikutukset soilla riippuvat sateisuudesta

Lämpenemisen vaikutukset luonnontilaisiin soihin riippuvat muutoksista vedenpinnan tasossa. Jos talvet lämpenevät ja sateet lisääntyvät, ja pohjoisen aapasuovyöhykkeellä talvisateet tulevat edelleen lumena, suot pysyvät märkinä, eikä suuria muutoksia ole odotettavissa.

  • Luonnontilaisten soiden kuivuminen muuttaa suoluonnon tilaa ja vähentää monimuotoisuutta

Mikäli kesät lämpenevät, eivätkä kesäsateet oleellisesti lisäänny, suot kuivuvat. Tällöin märkien avosoiden ekosysteemit muuttuvat suuresti. Märkien soiden tyypilliset sarat ja sammaleet vähenevät ja korvautuvat varvuilla, puilla ja mätässammalilla. Monet avosuot voivat muuttua puustoisiksi ja aapasuot keidassoiksi, jolloin soiden monimuotoisuus vähenee. Samalla soiden muu lajisto, esimerkiksi avosoiden linnut ja perhoset vähenevät. Kasvihuonekaasutaseisiin ja turpeen kertymiseen muutoksella voi olla positiivinen vaikutus, koska turpeen kertyminen on keskimäärin nopeampaa keidassoilla kuin aapasoilla, ja kuivuminen vähentäisi metaanipäästöjä. Nämä muutokset hillitsisivät lämpenemistä.

  • Lapin palsasuot häviävät

Lapin palsasuot sulavat ilmaston lämmetessä. Jo nyt eteläisimmät palsat ovat sulaneet 2000-luvun lämpimien vuosien seurauksena. Muilla soilla pahin häiriötila syntyy, jos kesät ovat muutaman vuoden sykleissä vuorotellen hyvin kuivia ja hyvin märkiä. Tällöin kasvillisuus ei ennätä sopeutua sen enempää märkiin kuin kuiviinkaan olosuhteisiin.

  • Puuston kasvu lisääntyy

Metsätalouskäytössä olevilla soilla lämpeneminen lisää puuston kasvua. Pohjois-Suomen ojitusalueilla näin on jo käynyt. Kannattavan metsänkasvatuksen raja voi siirtyä pohjoisemmaksi ja karummille kasvupaikoille. Lämpeneminen ja lievä kuivuminen nopeuttaa hiilen vapautumista runsasravinteisten suometsien turpeesta, mikä heikentää niiden hiilitasetta. Niukkaravinteisissa suometsissä maahan sitoutuu enemmän hiiltä kuin siitä vapautuu. Tämän nielun suuruus ei nykyisellään riipu lämpösummasta, joten lämpeneminen ei välttämättä vaikuta siihen.

Suopellot pahimpia ilmaston kannalta

Suomessa on raivattu soita pelloiksi 0,7–1 miljoonaa hehtaaria. Näistä osa on muuttunut multa- tai kivennäismaiksi, eikä ole enää maatalouskäytössä. Luonnonvarakeskuksen laskelmien mukaan 12 prosenttia (250 000 ha) kokonaispeltoalasta on turvemaita. Eniten turvepeltoja on Pohjanmaalla, Kainuussa ja Länsi-Suomessa.

Viljelymaina turvepellot ovat hyviä. Tasaisilla ja isoilla lohkoilla työskentely ja maan muokkaaminen on helppoa. Turvepelloilla vettä on hyvin kasvien käytössä ja typpilannoituksen tarve on vähäisempää kuin kivennäismailla. Turvemaat ovat happamia ja vähäravinteisia, mistä johtuu niiden lannoitus- ja kalkitustarve. Viljelykasveja voi haitata myös kylmyys ja liika kosteus.

Suurimmat hehtaarikohtaiset typpioksiduulipäästöt syntyvät maanviljelyskäytössä olevilla ja metsitetyillä turvemailla. Typpioksiduuli on lämmitysvaikutukseltaan paljon tehokkaampi kasvihuonekaasu kuin metaani. Suopeltojen viljelystä luopuminen ja metsittäminen olisi tehokas keino vähentää kasvihuonekaasupäästöjä.

Jos eloperäisten maalajien peltopinta-ala pysyy nykytasolla tai jopa pienenee, ja viljanviljelyä korvataan nurmilla, voisivat päästövähennykset olla merkittäviä. Suopeltojen käytössä on tärkeää pitää veden taso niin korkealla kuin mahdollista. Ongelmana on edelleen karujen soiden raivaaminen pelloiksi, lähinnä lannan levitysalueiksi: tuloksena on vesien rehevöitymistä ja typpioksiduulipäästöjä.

Ojikoiden ennallistaminen toimiviksi soiksi

Heikkotuottoisten soiden ennallistaminen sitoisi hiiltä. Eri tavoin arvioiden heikkotuottoisia ojitettuja soita on 0,5–1 miljoonaa hehtaaria, eniten läntisessä ja pohjoisessa Suomessa. Jos mukaan lasketaan aluekokonaisuudet, joissa heikkotuottoisuuden määrät johtavat koko alueen metsätaloudelliseen kannattamattomuuteen, kokonaispinta-ala nousee 1,5 miljoonaan hehtaariin. Siten 10–20 prosenttia kaikista ojitetuista soista on heikkotuottoisia.

Nykyisen metsälain mukaan näiltä alueilta on poistunut metsätaloudellinen uudistamisvelvoite. On ajateltu, että uudistamisvelvoitteen poiston myötä heikkotuottoisilta ojitusalueilta voisi korjata suurimman osan puubiomassasta energiakäyttöön, minkä jälkeen ne jätettäisiin ennallistumaan tai ennallistettaisiin.

Merkittävien ilmastohyötyjen saamiseksi tarvitaan kuitenkin aktiivinen, metsien suojeluohjelma Metson kaltainen suojeluohjelma, jossa pyritään ennallistamiseen mahdollisimman suurilla pinta-aloilla. Toistaiseksi ennallistamista on tehty lähinnä luonnonsuojelualueilla biodiversiteettisyistä. Samalla on opittu hyviä toimintatapoja ja ymmärretty millaisia haasteita ennallistamisessa on.

Ilmaston ohella ennallistaminen korjaa suoekosysteemiä ja suon ekosysteemipalveluita, sekä parantaa vesistöjen ja koko valuma-alueen tilaa. Ennallistamisella parannettaisiin koko Suomen maisemia ja siitä hyötyisivät niin riista, kalat kuin muukin eliöstön monimuotoisuus.

Teksti: Tapio Lindholm

Artikkeli on julkaistu Naturan numerossa 3/2018