Maaperätieteiden maailmankongressin antia – World Congress of Soil Science 2022

Glasgowssa 31.7.–5.8.2022 järjestetyssä maaperätieteiden maailman kongressissa pureuduttiin maaperän toimintaan aina molekyylimittakaavasta maailmanlaajuisiin malleihin asti. Uudet tutkimusmenetelmät ja -teknologiat on valjastettu tuottamaan tietoa maaperä kemiallisista, fysikaalisista ja biologisista prosesseista, mikä on edellytys monimutkaisten vuorovaikutusten ymmärtämiselle puhuttaessa esimerkiksi maaperän hiilensidontapotentiaalista. Kongressi kokosi yhteen tuhat päin tieteentekijöitä ympäri maailman.  Suomalaisia maaperätieteilijöitä kongressissa näkyi runsaasti ja Lukeltakin oli vahva edustus mukana.

Kongressin antia pohdittaessa porukkamme päätyi yksimieliseen lopputulemaan: Suomen maaperätieteellinen tutkimus on vahvaa, osaamisemme kansainvälistä tasoa ja tutkimuskysymykset globaalin mielenkiinnon kohteena.

Käyttämämme tutkimusmenetelmätkin ovat ajan tasalla, kiitos hyvien yhteistyöverkostojen. Mitenkään yllätyksellistä ei ollut se, että maaperän orgaaninen aine ja hiilensidonta olivat vahvasti esillä keynote-esityksissä, useissa eri esitelmissä ja postereissa. Maaperän hiilivarastojen kasvattamiseen käytettyjä viljelymenetelmiä ja käytäntöjä esiteltiin laajasti, mutta esiin nostettiin myös kysymys, ovatko aiemmat arviot maaperän hiilivarastojen lisäämisen mahdollisuuksista liian optimistisia. Kuinka suurta hiilipitoisuutta olisi realistista tavoitella peltomaihin? On epätodennäköistä, että peltomaiden hiilivarastot saataisiin palautettua viljelyä edeltäneelle tasolle, mutta onko se kestävän ruuan tuotannon kannalta edes tarpeellista? Professori Ronald Amundsonin (University of California, Berkeley) keynote-puheessa pohdittiin, onko jo tapahtuneen ja tulevan lämpötilan nousun vaikutus hiilen hajoamisen nopeutumiseen huomioitu ennusteissa riittävissä määrin. Vääjäämättä lämpenevä ilmasto johtaa kiihtyvään hiilen hajoamiseen, mikä tekee pelkästään lisääntyneen hiilen hajoamisen kompensoimisesta haastavaa (vrt. Heikkinen et al. 2022). Niin tai näin, olennaista on ymmärtää maaperän monimutkaisia prosesseja eri ympäristöissä.

Muuttuva ilmasto muuttaa myös mm. maaperän lämpötilaa ja kosteusolosuhteita, ja näillä muutoksilla on vaikutuksia maaperän prosesseihin. Professori Philip Haygarth (Lancaster University) korosti, että maaperän toiminta muuttuu ja maaperä tulee vastaamaan muuttuneeseen ilmastoon (“There will be a response”). Näin ollen tutkimuksen resursseja pitää kohdentaa lisää myös maaperän toiminnan ymmärtämiseen lämmenneessä ilmastossa.

Myös professori Amundson tähdensi, että tutkimusten painopistettä olisi jo hyvä siirtää ilmastonmuutoksen vähentämisestä siihen sopeutumiseen.

Kuivuusjaksot sekä toisaalta pitkittynyt märkyys haastavat maan rakenteen toimivuutta ja kestävyyttä. Esitelmissä nousi esiin mm. kuinka kuivuusjaksot vaikuttavat myös kasvien juuristoon ja juurieritteisiin ja toisaalta, kuinka märkyys ja hapenpuute maassa voi johtaa yllättäviin pelkistys- ja saostumisreaktioihin.

Miten sitten hiilivarastoa voisi kasvattaa maa- ja metsätalousmaissa sekä urbaaneissa ympäristöissä? Useissa esitelmissä vanhojen hyvien viljelykäytäntöjen hiilensidontapotentiaalia tarkasteltiin uusien tutkimusmenetelmien avulla. Tieto ja ymmärrys tarkentuvat, mutta ihmeitä tekevät ratkaisut antavat edelleen odottaa itseään. Tiedonmurusista voisi koostaa yhteenvetona toteamuksen, että samaan lopputulokseen voidaan päästä useilla vaihtoehtoisilla toimintatavoilla. Mustavalkoisia jakoja esimerkiksi luomu- ja tavanomaiseen viljelyyn tai pelkästään kierrätyslannoitteisiin turvaavaan viljelyyn ei välttämättä tarvita, vaan käyttöön tulee ottaa tapauskohtaisesti toimivimmat toimintatavat, mikä korostui kongressin kansainvälisissä esityksissä. Viljelijän päätöksenteko, motivaatio, osaaminen ja taloudelliset kannustimet nostettiin esityksissä avainasemaan.

Tulevaisuuden tutkimustarpeita silmällä pitäen esille nousi tarve ymmärtää hiilensidonnan, ravinnehuuhtoumien, kasvihuonekaasupäästöjen ja maaperän biodiversiteetin välisiä vuorovaikutuksia.

Hiiltä kerryttävien viljelymenetelmien tavoitteena tulee olla toimiva, vähäpäästöinen ja tuottava peltomaa, eikä ainoastaan maksimaalinen hiilensidonta ja hiilivarastojen kerryttäminen. Mikä on minkäkinlaiselle maalle se riittävä orgaanisen aineksen määrä riippuu muun muassa maalajista, viljelymenetelmistä ja ilmastosta. Ja miten tämä toteutetaan taloudellisten realiteettien valossa? Ei ihan pieni tutkimuskokonaisuus tuokaan!Luken tiimi kuunteli mielenkiinnolla esityksiä myös juuristoon liittyen. Etenkin kasvinjalostuksen mahdollisuudet kehittää kuivuutta kestäviä tai hyvin kierrätyslannoitevalmisteita hyödyntäviä lajikkeita herätti keskustelua. Kuivien satokausien haasteista on kärsitty myös Suomessa ja juuristolla on keskeinen rooli sekä ravinteiden että veden saannissa. Monissa tutkimuksissa sivuttiin juurten tärkeyttä erottamattomana maaperän osana, jonka ominaisuuksia se jopa pystyy säätelemään. Juuriston rakenne, pinta-ala ja sienijuurten toiminta vaikuttavat suoraan maaperään. Luken juuristotutkimuksen fasiliteetit yhdistettynä kasvijalostuksen ja -genetiikan osaamiseen olisi hyvä lähtökohta myös kansainväliselle yhteistyölle.

Vaikka kokouksen esityksissä puhtaasti mikrobiekologiset aiheet olivat vähemmistössä, joukkoon mahtui muutamia helmiä. Hiilen varastoimiseen ja kiertoon liittyen maaperän sienten tärkeyttä korostettiin kivennäisaineisiin sitoutuneen eloperäisen aineen (MAOM, mineral-associated organic matter) muodostajina. Esitykset vakuuttivat, että sienijuurten erittämiä aineita (eksudaatteja) pitäisi tutkia enemmän. Myös sienistä peräisin olevan kuolleen biomassan merkitys hiilen kierrossa voi olla luultua suurempi, ja se voi muodostaa merkittävän osan metsän hiilen, typen ja fosforin lähteistä, kuten professori Sandra Spielvogel arveli. Yksi mielenkiintoisimmista aihetta sivuavista esitelmistä oli James Hutton tutkimuslaitoksen ritsosfääritutkijan Tim Georgen pitämä. Hän valaisi viime vuonna julkaistua tutkimusta (doi: 10.1111/nph.17081), jossa fosfaattia liuottavan bakteerin oli havaittu käyttävän sienijuurisienen rihmastoa siltana orgaanisen fosforilähteen luo. George mainitsi myös, että keräjuurisienet muokkaavat ritsosfääriä enemmän kuin juurikarvat. Tämäkin esitys nosti esiin maaperäeliöiden välisten yhteistyöverkostojen tutkimisen tärkeyden. Esityksiä muista maaperäeliöistä kuin sienistä ja mikrobeista ei juuri ollut, ja siksi mieleenpainuva oli professori Jodi Johnson-Maynardin mainitsemat niveljalkaiset, jotka näyttivät selvästi runsastuvan, jos pellon satokasvivalikoimaa monipuolistetaan. 

Image

Biokiertotalous ei perinteisessä maaperäkongressissa noussut parrasvaloihin, joskin teemaa sivuttiin useissa esityksissä ”huomaamatta”.  The Scottish Environment Protection Agency:n (SEPA) esityksessä kuitenkin pureuduttiin alueellisesti merkittävän orgaanisen sivuvirran kiertotalousratkaisujen haasteisiin. Kyseessä oli luonnollisesti viskin valmistuksen sivuvirta syntyvä mäski, jonka käyttö kierrätyslannoitevalmisteena kohtaa meillekin tuttuja haasteita. Panimot kokoavat suuria biomassamääriä pienelle rajallisesti maatalousmaata omaavalle alueelle. Lisäksi tislaamot ovat imagosyistä hyvin tarkkoja siitä mitä tuotantopanoksia viljelijät ovat pelloillaan käyttäneet. Mäskijätteen tapauksessa hyväksyttävyys, kuljetuskustannukset ja kuparipitoisuus rajoittavat muutoin käyttökelpoisen sivuvirran hyödyntämistä. Kuulostaa meillekin tutuilta haasteilta, joita pyritään ratkomaan mm. kehittämällä uusia lisäarvoa tuovia käyttökohteita arvokkaille biomassoille.    

Monimutkaisia prosesseja isojen ja ajankohtaisten kysymysten takana. Miten kaikki tämä tutkimustieto päätyy poliittiseen päätöksentekoon ja ohjaa toimintaamme kestävämpään suuntaan?

Useissa esityksissä painotettiin luonnontieteiden, taloustieteiden ja yhteiskuntatieteiden yhteistyötä sekä eri sidosryhmien mukanaolon tärkeyttä.

Luken eri yksiköiden monitieteellinen osaaminen tarjoaa tähän oivan perustan. Ohjelmatyö tukee yhteistyöverkostojen rakentamista ja ulkopuolista rahoitusta arvokkaiden tieteellisten tuloksiemme käytäntöön viemiselle on tarjolla hyvin. Melko hyvä pelipaikka, otetaan koppi tai pari!