Jos biotaloudella tarkoitetaan turpeen polttamista energiaksi, se kiihdyttää ilmastonmuutosta. Turve on hiilen kierrosta poistunutta biomassaa kuten kivihiilikin. Kyse on vain paljon nuoremmasta materiaalista.

Hiilineutraalisuuden vaatimus on johtanut kivihiilen torjumiseen energiaratkaisuissa meillä ja muualla. Nykyinen hallitus on myös nostanut biotalouden keskeiseksi talouden kehittämisalaksi. Suomi onkin maa, jossa biotaloudella on paljon kehitettävää ja annettavaa. Suomi on myös soinen valtio, mikä mahdollistaa sen, että biotaloutta edistetään kaikkea muuta kuin hiilineutraalilla tavalla.

Hiilineutraalisuus on käsitteenä laajasti käytössä, mutta termin sisältö, rajaus, mittaaminen ja todentaminen ovat eri yhteyksissä erilaisia. Tämä jättää paljon tulkinnanvaraa termin käytölle myös ympäristöpolitiikassa. Yleisesti hiilineutraalisuudella tarkoitetaan sitä, että tuotetaan vain sen verran hiilidioksidipäästöjä kuin mitä pystytään sitomaan.

Turve syntyy biomassasta

Kaikki elollinen ja eloperäinen on biomassaa, niin makkara kuin maitokin. Suolla biomassa tarkoittaa kasvillisuutta ja sen jäänteitä. Keskeisiä meikäläisen suon kasvillisuuden komponentteja ovat puut, varvut, sarat ja saramaiset sekä ruohot ja sammalet, eritoten rahkasammalet.

Suon pinta elää ja uusiutuu. Joka vuosi syntyy uutta perustuotantoa, josta osa kuolee ja hajoaa saman kesän aikana kuten lakan lehdet. Osa perustuotannosta kertyy ja säilyy pitemmän aikaa kuten puut ja varvut. Aikaa myöten nekin korvautuvat uusilla. Rahkasammalet kasvavat joka vuosi uutta versoa, alapäästään ne kuolevat. Tätä äskettäin kuollutta rahkasammalta voidaan pitää karikkeena kuten pudonneita männyn neulasia. Kuollut karike jää sammalten edelleen kasvaessa yhä syvemmälle uusien vuosikertojen alle.

Jos sammal kasvaa vuodessa senttimetrin verran, litistyy määrä millimetriksi, kun kuollut aines on muuttuu hapettumisen, mikrobiologisen hajoamisen ja litistymisen seurauksena turpeeksi. Näin biomassa varastoituu lopullisesti pois hiilen kierrosta. Aikaa tähän voi mennä satoja vuosia.

Myös suon pinnan karike maatuu turpeeksi. Kuolleet kasvisolukot hajoavat mikrobiologisen toiminnan seurauksena ja niiden sisältämät orgaaniset yhdisteet pilkkoutuvat ja muuntuvat muodostaen humusaineita. Turve koostuu siis kasvien alkuperäisistä sekä maatumisen yhteydessä syntyneistä yhdisteistä. Maatuminen on nopeinta kerroksessa, joka on veden pinnan yläpuolella ja jossa noin 80–95 prosenttia biomassasta poistuu mineralisaatiossa kaasuina ilmaan. Noin 5–20 prosenttia kasvillisuuden tuottamasta biomassasta varastoituu turpeeksi. Maatumisnopeus alenee huomattavasti syvemmälle mentäessä, koska hajottajaeliöstön tarvitseman hapen diffuusio tapahtuu hitaasti tiiviissä ja veden kyllästämässä kasvimassassa. Hapettomissa oloissa toimiva mikrofloora pystyy huomattavasti hitaampaan hajotukseen kuin hapellisissa oloissa toimiva eliöstö.

Alkuperä näkyy

Turpeen koostumus ja maatumisaste säilyy lähes muuttumattomana sen jälkeen kun kerros on joutunut pysyvästi vedenpinnan alapuolelle. Turpeen rakenne on heterogeeninen. Vähemmän maatuneesta turpeesta voi erottaa kasvin osat, pidemmälle maatunut turve on amorfista massaa. Turpeeksi luokiteltavan maalajin tulee sisältää 75 % orgaanista ainesta. Turpeen syntynopeus on suurinta alueilla, joilla lämpötila on vuoroittain tarpeeksi korkea kasvimateriaalin nopeaan syntymiseen ja vuoroittain taas riittävän alhainen, jotta kasvimateriaalin mikrobiologinen hajoaminen tapahtuu kyllin hitaasti.

Suomessa turpeen ikä vaihtelee muutamasta sadasta vuodesta 12 000 vuoteen. Kaikki maamme suot ovat kehittyneet vasta jääkauden jälkeen. Turve on siis holoseenin tuote, geologisessa mittakaavassa sitä on muodostunut varsin hiljattain. Muualla maailmalla on paljon vanhempiakin turvesoita ja soita, joissa kerrostumat ovat kehittyneet vielä pidemmälle.

Turpeen päätyypit ovat rahkaturve, saraturve ja ruskosammalturve. Lisäksi se voi sisältää eri kasveja ja tai puuainesta. Turpeen laji kertoo siitä muinaiskasviyhdyskunnasta, josta se on kehittynyt. Rahkaturve on rahkasammalisten soiden tuote. Sellaisia ovat karut suot, rahkarämeet ja muut rahkasammalsuot. Saraturve kertoo saraisista soista, saranevoista ja sararameistä. Ruskosammaturvetta syntyy letoissa, joissa on muita sammalia kuin rahkasammalia. Tavallisesti suossa turpeet ovat eri tavoin näiden perustyyppien välimuotoja. Paikoin turpeessa voi olla runsaasti puujäänteitä, mikä kertoo suon puustoisesta vaiheesta. Silloin muinainen kasviyhdyskunta on ollut korpea tai rämetta.

Ruskohiili on nuorin kivihiili

Ruskohiili on kehittynyt vanhoista turvekerrostumista, jotka ovat päälle kerääntyneiden kerrostumien paineen vaikutuksesta muuttuneet mustanruskeiksi, 50–75 prosenttia hiiltä sisältäväksi kivilajiksi. Ligniitti on ruskohiiltä, jossa voi erottaa selvästi puun rakenteen. Ligniitti-sanaa käytetään usein ruskohiilikäsitteen synonyyminäkin. Ruskohiilestä on erotettu kahta tyyppiä. Toinen on puinen ruskohiili ja toinen on tiivis ruskohiili.

Ruskohiili on energiasisällöltään vähäistä kivihiiltä, jonka hiilipitoisuus on alhainen. Sitä muodostui aiemmin tertiäärikaudeksi kutsutulla kenotsooisella maailmankaudella, eli se on 3.6 – 65 miljoonaa vuotta vanhaa. Kaikista maailman hiilivaroista ruskohiiltä on noin puolet. Eniten ruskohiiltä louhitaan Saksassa, mutta kerrostumia hyödynnetään monin paikoin eri puolilla maailmaa. Ruskohiili on turpeen tavoin löyhää ja siten vähähiilistä materiaalia ja lisäksi usein hyvin märkää. Tämän vuoksi sitä ei kannata kuljettaa kauas ja ruskohiili käytetäänkin usein lähellä kaivoksia.

Vanhin kivihiili on energiapitoisinta

Kiviihiiltä syntyi, kun rehevät kortepuu- lieko- ja saniaiskasvit hautautuivat tulviin ja niiden tuomaan lietteeseen. Olosuhteet muuttuivat hapettomiksi ja biomassa jäi kovan paineen alle. Tämä tapahtui pääasiassa kivihiilikaudella vallinneella lämpökaudella 350 miljoonaa vuotta sitten. Syntyprosessiin liittyy kosteikkojen pohjalla esiintynyt anaerobinen mikrobitoiminta, joka ajan kuluessa laski kosteuden osuutta materiaalissa kun hiilen pitoisuus samalla kasvoi.

Kivihiilen hiilipitoisuus vaihtelee sen mukaan, kuinka vanhaa se on. Vanhimmat kerrostumat ovat antrasiittia, joka sisältää lähes puhdasta hiiltä. Varsinainen kivihiili on hiilipitoisuudeltaan antrasiittia pienempää.

Prosessin jokaisen vaiheen sisältämien ainesosasten esiintymiä maapallolla löytyy nykyäänkin. Mitä pidemmälle prosessi on edennyt, sitä enemmän hiili on kovettunut ja tiivistynyt. Polttoainekäyttöön louhitun hiilen laadun katsotaan olevan sitä korkeampi, mitä pidemmältä prosessista se on saatu.

Nuorinta rusko-kivihiili, jonka ominaisuudet vaihtelevat lähes ruskohiilen ominaisuuksista bitumihiilen ominaisuuksiin. Bitumihiili on tiivistä sedimenttikiveä, tavallisesti mustaa, joskus tummanruskeaa. Höyryhiili on aste bitumihiilen ja antrasiitin välillä. Sitä käytettiin polttoaineena höyrykoneissa, vetureissa ja höyrylaivoissa. Antrasiitti on tiiveintä ja energiapitoisinta hiiltä ja se on kovaa ja kiiltävän mustaa. Sitä on usein käytetty lämmityshiilenä. Antrasiittiä tiiviimpää hiiltä on grafiitti. Siitä keskustellaan, onko grafiitti vanhinta biologista hiiltä vai geologisten prosessien tulos.

Turve ei uusiudu

Turpeen uusiutumisesta keskustellaan lähinnä politiikassa, sillä geologisesti asia on varsin selkeä. Vuonna 2000 ilmestyi Kauppa- ja teollisuusministeriön selvitys ”Turpeen asema Suomen kasvihuonekaasutaseissa”. Julkaisun ovat laatineet ministeriön tilauksesta Patrick Crill (USA), Ken Hargreaves (UK) ja Atte Korhola (Helsingin yliopisto). Selvityksen johtopäätös oli, että turve tulisi luokitella hitaasti uusiutuvaksi biopolttoaineeksi.

Tämä on johtanut erilaisiin semanttisiin saivarteluihin, jotka ovat tuottaneet asiantuntijoille päänsärkyä. Poliitikot, jotka eivät saivartele, ovat ratkaisseet asian jättämälla adjektiivin pois. Heidän mukaansa turve on siis uusiutuvaa.

Työ ja elinkeinoministeriö määrittelee turpeen seuraavasti: ”Turve on Suomessa määritelty hitaasti uusiutuvaksi biomassapolttoaineeksi. Sillä on merkittävä, noin kuuden prosentin osuus energiataseessamme. Kotimaisena polttoaineena turpeella on huomattava aluepoliittinen, työllistävä ja energiahuollon varmuutta lisäävä vaikutus. Kansallisen energia- ja ilmastostrategian tavoitteena on säilyttää turve kilpailukykyisenä vaihtoehtona energiantuotannossa.” Ja edelleen: ”Suomessa käytettävistä uusiutuvista energiamuodoista tärkeimpiä ovat bioenergia, varsinkin puu ja puupohjaiset polttoaineet, vesivoima, tuulivoima, maalämpö ja aurinkoenergia.”

Kansallisen energia- ja ilmastostrategian tavoitteena on lisätä uusiutuvien energialähteiden käyttöä ja osuutta energian kulutuksesta. Tämä on energiansäästön ohella merkittävimpiä keinoja saavuttaa Suomen ilmastotavoitteet. Uusiutuvien energialähteiden käyttö ei lisää hiilidioksidipäästöjä. Lisäksi uusiutuvan energian käyttö edistää työllisyys- ja aluepoliittisia tavoitteita ja lisää huoltovarmuutta. Se myös tukee alan teknologian vientiä, josta on jo tullutkin merkittävä osa suomalaista vientiä.

Energiateollisuus ry toteaa näin: ”Suomessa turve on määritelty hitaasti uusiutuvaksi biomassaksi, sillä sen uusiutumisaika on 2000- 3000 vuotta. Turve ei ole fossiilinen polttoaine, mutta ilmastopolitiikassa sitä käsitellään samalla tavoin kuin fossiilisia polttoaineita eli turpeen polton päästöjen katsotaan lisäävän ilmakehän kasvihuonekaasupitoisuutta. Turvetta ei myöskään lueta uusiutuvien energialähteiden joukkoon energiapolitiikassa.”

Uusiutumisaika, 2000 – 3000 vuotta, on mielenkiintoinen. Tässä ajassa voi ajatella kehittyvän sellaisia soita, jollaisia on kehittynyt viimeisen 3000 vuoden aikana. Tässä ei ole kyse uusiutuvuudesta vaan korvautuvuudesta. Aikaväli on taloudellisen toiminnan kannalta aivan liian pitkä.

Turpeen määrä Suomen soilla on ihmisen toiminnan seurauksena vähentynyt viimeisen viidenkymmenen vuoden aikana. Soiden vähentäminen jatkuu edelleen. Turpeen hiilivaraston on arvioitu pienentyneen yhteensä ainakin 70 miljoonaa hiilitonnia vuosina 1950-2000. Merkittävimmät hävikit ovat aiheutuneet turpeennostosta sekä turvepelloilla ja metsäojitetuilla soilla ojittamisen seurauksena tapahtuvasta hajoamisesta.

Suot elävät ja niillä tuotetaan biomassaa, josta rahtunen karkaa pois hiilen kierrosta turpeeksi. Kuivattu ja kaivettu suo ei enää toimi näin. Hiilipolitiikassa ei pitäisikään olla eroa sillä, puhutaanko turpeesta, ruskohiilestä, vai kivihiilestä.

Teksti Tapio Lindholm

Artikkeli on julkaistu Naturan numerossa 1/2016

Lue myös: Biomassasta fossiiliseksi orgaaniseksi materiaaliksi